論抽油機能耗因素及節(jié)能技術(shù)分析

陳瑩麗

摘 要：本文所探討的節(jié)能措施是提升抽油機能效的主要做法及措施。文中所應(yīng)用的改進措施最終會形成新型節(jié)能型抽油機。針對性改變地面、井下、管理措施等方法進而使得抽油機更具節(jié)能生產(chǎn)的能力，一方面為企業(yè)創(chuàng)造了更多的效益。另一方面符合了集團公司對節(jié)能生產(chǎn)的基本要求，是目前石油企業(yè)發(fā)展的主要目標方向。

關(guān)鍵詞：抽油機;節(jié)能;效率

1 節(jié)能概念的提出及意義

能耗問題是采油生產(chǎn)成本投入的主要問題。目前所采用的的抽油開采方式是我國油藏地質(zhì)條件所決定的，低產(chǎn)、低滲的情況造就必須采取這樣的開采模式。油田更是如此，注水開采，以水換油、以電換油，基本都是依靠能源換取能源。隨著世界能源發(fā)展及人們對石油能源需求量逐步增大，針對石油生產(chǎn)的效率問題應(yīng)該提出新的要求。目前采油過程中，采油設(shè)備電力損耗成了開發(fā)經(jīng)營成本的重要開支。目前我們的抽油機平均采油率在26%左右，與國外水平相比我們的采油率相對較低。以游梁式抽油機為例，通過簡要計算得出其效率基本在12%-20%左右，從數(shù)據(jù)分析得出，現(xiàn)在所應(yīng)用的抽油機存在效率低、能耗大、經(jīng)濟性差的問題。因此提升抽油機設(shè)備經(jīng)濟性、效率顯得尤為重要，一方面通過改善抽油機效率促進了開采能力的提升，另一方面高效率作用下降低了成本投入。通過節(jié)能改造進一步保障采油效益。

2 抽油機能耗因素分析

2.1 地上因素

地上因素主要是指地面設(shè)備的能耗影響，一般包括電動機、皮帶、減速器等因素。其中電機因素主要是電動能耗，電動機是提供抽油機運動的能源，一般電動機工作過程中所需要的啟動轉(zhuǎn)矩較大，且電機載荷率波動較大，因此電機存在壽命短、負載率低、電流波動大等問題，造成了大量的能量損耗。

2.2 井下因素

盤根盒的主要作用是房子井液漏失，盤根盒的松緊決定了井口漏失情況，過松的盤根盒會使得井口漏失嚴重，過緊的盤根盒又會造成摩擦阻力的增大使得能耗增加，且過大的摩擦力會促使填料壽命過低，易損壞;抽油桿與舉升液體間及抽油桿與油管間的摩擦損失是抽油桿主要能耗形式，在油田開發(fā)中后期，隨著油井含水率逐步上升，出沙量增大，進一步造成油桿與油管的摩擦，造成能量損耗;抽油泵的能量損耗主要抽油泵將井下液體提升至地面過程中存在一定的能量損失，其中主要表現(xiàn)為設(shè)備機械損耗、容積損耗和水力損耗。

2.3 管理因素

管理因素主要是指操作人員對抽油機系統(tǒng)設(shè)置不正確所造成的能量損耗，其中包括對抽油機抽汲參數(shù)、平衡度以及設(shè)備保養(yǎng)等管理設(shè)置不到位。由于管理問題導致抽油機不能極大限度發(fā)揮自身能效，進而造成地面與井下效率的降低。因此管理因素占能耗主導地位。

2.4 運行環(huán)境惡劣

設(shè)備老化是能耗損失的又一表現(xiàn)，抽油機的老化主要與抽油機所處的運行環(huán)境有極大的關(guān)系。采油機布置一般都處于荒山之中，風吹日曬，而機械設(shè)備如果不能及時維護會使得設(shè)備容易老化損壞，從而造成資源浪費損失。

3 提高抽油機效率的措施

3.1 節(jié)能電機

電機節(jié)能主要通過配電節(jié)能措施或者改變輸入輸出機械特性。配電措施主要采用三級補償，抽油機單井第一無功就地補償、配電網(wǎng)高壓無功分散補償、變電所高壓無功自動跟蹤補償。通過改變輸入機械特性改變電源頻率從而實現(xiàn)與負荷特性的柔性配合;或者根據(jù)改變其轉(zhuǎn)速差實現(xiàn)電動機與抽油機的配合;再者提高電動機的功率因數(shù)和負荷率。如采用超高轉(zhuǎn)差電動機、采用永磁電動機等節(jié)能電動機來改變異步電動機的機械特性，降低抽油機的啟動能耗。

3.2 變頻調(diào)速

利用變頻調(diào)速進行動態(tài)調(diào)整，電動機功率與轉(zhuǎn)速成正比，通過動態(tài)改變電動機轉(zhuǎn)速使得井下泵排量與原油地層滲透率相互適應(yīng)，并且根據(jù)出油量及出液量，自行變頻調(diào)整電動機轉(zhuǎn)速，從而達到節(jié)能的效果。采取變頻控制進一步提高了電機功率因數(shù)，使供電電流減小，減輕了電力設(shè)備負擔，降低線路功率損耗。

3.3 特種抽油桿

采用特種抽油桿，在抽油桿往復運動過程中采用新型材料進一步降低摩擦阻力，目前像玻璃鋼、鋁合金、鋼絲繩等抽油桿已經(jīng)逐步進入采油設(shè)備市場，這些特種材質(zhì)的抽油桿擁有單位長度重量輕、抗拉強度高的特點，可使井下功率損失減小，進一步提升節(jié)能效果。

3.4 管理節(jié)能措施

針對抽油機進行節(jié)能管理，主要對抽油機運行過程中的抽汲參數(shù)、平衡度及沉沒度等進行嚴格管控。避免因為參數(shù)指標不合格所造成的能量損耗以及設(shè)備損耗。有關(guān)平衡度的設(shè)置主要是針對不同型號抽油機采取相適應(yīng)的平衡調(diào)整措施，使得抽油機平衡度維持在合理范圍區(qū)間。對抽汲參數(shù)的調(diào)整應(yīng)當根據(jù)油井生產(chǎn)能力，供液能力綜合計算進行設(shè)置，對“低泵效，低產(chǎn)量，大沖程”供液能力較差的生產(chǎn)井在不影響產(chǎn)量的情況下優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù);對“高泵效，高液量，高含水”具有自噴能力的井采取停井自噴生產(chǎn)方式;對稠油井采用“大泵，大沖程，低沖次”生產(chǎn)制度。對正常井采用增大沉沒度減少氣體影響，增大泵充滿度等。選擇合理的沉沒度用以提高泵效，從而減少能量損耗。

參考文獻：

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