地面采油設備的節(jié)能管理及優(yōu)化分析

梁麗 楊雷 賈福林

摘要：目前，我國的綜合國力在不斷的增強，針對采油設備電動機和采油工況不完全匹配以及消耗的電動機動力較大等問題，下面主要從改善抽油機運行工況角度出發(fā)，以節(jié)能設備工作機理為基礎，根據地面采油節(jié)能裝置與電動機動力帶動之間的關系，提出對節(jié)能設備的尺寸和大小進行重新設計，該類節(jié)能設備安裝在抽油機上，可以實現節(jié)能設備在小電流下啟動，幾乎接近空載啟動，同時電動機在較重新設計的節(jié)能設備現場應用結果表明：在相同沖次、井況條件下，電動機節(jié)電率提高21%以上，達到了地面采油設備節(jié)能預期，同時該類節(jié)能設備還可以用于各種電動機驅動采油機械中，起到有效提高節(jié)能效率的目的.

關鍵詞：地面采油;節(jié)能管理;優(yōu)化分析

1地面采油設備內涵

地面采油設備是完成采油任務的物質基礎，目前，主要的設備包括抽油機、螺桿泵、潛油電泵等，能在采油操作體系中發(fā)揮自身的優(yōu)勢和設備作用，保證采油工序的標準化流程以及規(guī)范化應用機制有效落實，且整體技術結構和生產價值都能實現最優(yōu)化。

2地面采油設備的節(jié)能管理

2.1抽油機系統(tǒng)的節(jié)能管理

抽油機系統(tǒng)在運行過程中，需要抽油機-抽油桿-抽油泵的合理配合，才能達到抽油的效果。地面抽油機運行時，需要電動機供給能量，電動機工作時，需要消耗電能，如果抽油機的負荷過高，會消耗更多的電能。并且對抽油機的管理過程中，需要保證抽油機處于平衡狀態(tài)，才能保證電動機在抽油機上下往復運動的過程中，做功均勻而相等，否則，在下沖程時，造成電動機能量的浪費，而上沖程時，電動機的能量不足，影響到抽油機系統(tǒng)的正常運行，影響抽油機井的產量。電動機達到節(jié)能的目標，就是對電動機實施節(jié)能措施，在抽油機系統(tǒng)上使用的電動機的能量控制，就需要抽油機在上沖程時，發(fā)揮更大的效能，而抽油機在下沖程時，電動機給予最小的能量，承受抽油機懸點的最小載荷，滿足抽油機對電動的需求，達到電動機的節(jié)能效果。抽油機系統(tǒng)運行時，是通過三角皮帶，將電動機的高速旋轉運動傳遞給減速箱的輸入軸，經過減速箱的三軸二級減速，通過曲柄的低速圓周運動傳遞給四連桿機構，將圓周運動轉換為直線運動，最終變?yōu)槌橛蜋C驢頭的上下往復運動。經過抽油桿傳遞動力，使井下抽油泵的活塞上下往復運動，將井內的液體抽吸到地面上來，完成石油開采的過程。抽油機進行能量傳遞的過程中，如果阻力過大，就會造成更大的能量消耗，傳遞給抽油泵的運動受到影響。而抽油泵的上下往復運動，實現油流的提升和開采的效果，泵效越高，開采出的油流越多，油井的產能也就越多。對于抽油機系統(tǒng)的控制單元，就是控制柜，其中設置各種電能供給裝置和設備，空氣開關，啟動和停止按鈕，安全保護裝置等，如果在抽油機運行過程中，發(fā)生超負荷運行的狀況，保險會自動跳閘，斷開電源，起到安全保護作用。在控制系統(tǒng)中應用節(jié)能的措施，可以保證抽油機系統(tǒng)節(jié)能運行，提高抽油機系統(tǒng)的生產效率。

2.2地面采油油電泵井的節(jié)能管理優(yōu)化分析

針對抽油電泵生產的過程中時，良好的應用套管氣，可以有效提高潛油電泵機的應用效果，提高油井的開發(fā)工作，并且合理應用地面控制，可以有效降低電能的消耗，利用科學化的手段進行控制管理，最后可以達到節(jié)約電能技術控制，起到潛油電泵井的節(jié)能效果。提高潛油電泵井的運作效果，降低對電泵的損害。并且針對大量的排放井，采取潛油電泵排液處理，起到優(yōu)化電泵的作用。合理應用潛油電泵能夠驅使發(fā)動的能力，也可以帶動井下很多核心泵的正常工作，促使核心泵的工作可以更好的完成。利用電纜將電能傳遞給井下的潛油電動機，避免能量傳遞過程中的損失，發(fā)揮巨大的驅動作用，提高潛油電泵井的產能。優(yōu)化潛油電泵井是為了更好的應用在地面采用設備中，針對產出液體比較大的電泵井時，應用合適的電動機作為輔助管理，若是電動機消耗過高，需要考慮停止，不能長時間的浪費電能，有損開銷。若是找到合適的電動機進行工作，可以應用對個離心泵進行幫助完成，最后達到整體的功效。良好的潛油電泵井的地面設備管理，可以有效達到節(jié)能管理控制工作。

2.3螺桿泵井的節(jié)能管理

螺桿泵井的生產本身就具備節(jié)能的特點，螺桿泵生產運行過程中，由于其具有較高的攜砂能力，對高粘度的油流具有高效開采的能力，出液比較平穩(wěn)，方便管理，與其他類型的采油機械對比，具備節(jié)能的技術要求。為了提高螺桿泵的節(jié)能效果，采取有效的途徑加強螺桿泵井的管理，減少對螺桿泵井的投資，以最佳的生產參數，組織螺桿泵采油生產，提高螺桿泵井的生產效率。螺桿泵井生產過程中，及時進行洗井，防止螺桿發(fā)生反轉的現象發(fā)生，減少螺桿泵井出現故障的幾率，使其達到最佳的運行狀態(tài)，能夠正常的開采，抽汲粘度高的液體。在三次采油階段，應用螺桿泵采油的方式，可以提高開采效率，避免抽油泵由于抽汲粘度高液體，而產生的充不滿的現象，達到了消耗相同的電能，生產出更多的石油和天然氣。

2.4潛油電泵節(jié)能管理項目

在系統(tǒng)潛油電泵生產體系建立和運行過程中，技術人員要結合實際情況進行統(tǒng)籌處理和綜合性管控，并且合理化控制套管氣的具體參數，確保節(jié)能管理項目能得到有效落實。除了要提高潛油電泵的生產效率外，也要對油井排液能力的參數體系展開深度分析和管控，確保管理項目符合預期的同時，配置最有效的整合措施和節(jié)能管理結構。另外，管理人員要合理化展開地面控制屏管理工作，有效升級處理機制和應用措施，才能一定程度上降低電能消耗問題，并且借助管理層級和管理要求科學合理地控制整個操作以及管理框架體系，確保達到節(jié)約電能的技術要求，從而就能保證潛油電泵井節(jié)能效果的最優(yōu)化。在常規(guī)化管理中，節(jié)能管理是常態(tài)化任務，因此，要將提高潛油電泵井運行效率和降低能耗作為基本要素和管理標準。技術人員要合理利用潛油電泵的驅動能力，借助驅動力對多級離心泵的常態(tài)化運行進行校對和處理，提升其運行效率，完善管理機制和控制措施，確保能量的傳遞不會出現大面積損耗，也能有效優(yōu)化產能結構。

3 結語

節(jié)能裝置基本屬于全機械裝置，在抽油機電機軸上改造節(jié)能裝置，使得節(jié)能設備可以在小電流下啟動，幾乎接近空載啟動，這樣可使電動機在較小的轉矩下運行，同時也有效降低了使用功率，實際工作狀態(tài)比較平穩(wěn)，重新設計的節(jié)能設備用于抽油機上可以起到良好的節(jié)電效果，同時，該類型的節(jié)能裝備還能用于各種電動機驅動采油機械中，也能有效提高節(jié)能效率。

參考文獻：

[1]劉冬宇.地面采油設備的節(jié)能管理與優(yōu)化探討[J].化學工程與裝備，2017（10）：104-105.

[2]梁旭.試論提升抽油機井運行效率的配套技術[J].中國化工貿易，2017，9（10）.