采油機械設備的發展與節能措施

張甲勇 馮嘉 李明強 李娟 韓永闊

摘要：采油機械設備的運行狀態，直接影響到油田機械采油生產的效率。加強對采油機械設備的研究，促使采油機械設備快速發展，適應油田開發不同時期的需要。基于油田節能降耗技術的應用，采取最有效的節能的技術措施，降低機械采油設備的能量消耗，最大限度地發揮機械采油的優勢，獲得最佳的油井產能，促進油田生產的進步。

關鍵詞：采油;機械設備;發展;節能措施

前言

為了提高機械采油設備的運行效率，提高采油機械設備的節能降耗的管理水平。分析采油機械設備的運行現狀，解決影響采油機械設備生產效率的因素，以較少的投入，獲得最佳的經濟效益。不斷拓展采油機械設備的發展，使其達到現代化油田生產管理的目標。

一、采油機械設備的發展

機械采油方式是我國主要的油田開發的方式，隨著油田采油時間的延續，各種機械采油設備不斷涌現，有桿泵采油和無桿泵采油技術的應用，解決油井動力不足的問題，將油層中滲流到井底的油流舉升到地面。

1、采油機械設備的現狀

采油機械設備以游梁式抽油機-抽油泵采油裝置為主，利用抽油機、抽油桿、抽油泵三抽設備的配合，完成井液的開采程序。抽油機采油設備屬于有桿泵采油機械，將電動機的電能轉換為機械能，通過三角皮帶傳遞給減速箱的輸入軸，經過三軸二級的減速設計，通過減速箱的輸出軸，輸出低速的圓周運動。再經過曲柄、游梁、橫梁、連桿機構的轉換，將圓周運動轉變為直線運動，最終形成抽油機驢頭的上下擺動，通過抽油桿的上下往復運動，帶來井下抽油泵的活塞上下往復運行，不斷地吸入和排出液體，將井內的液體抽汲到地面上來，完成抽油機采油的程序，獲得最佳的油井的產能。

潛油電泵機組的應用，利用井下的電動機帶動多級離心泵運行，提高了單井的排液量。地面裝置為控制屏，對潛油電泵機組進行控制和管理，通過潛油電纜將電能傳遞給井下的電動機，在電動機的下部安裝有保護器，為電動機進行安全保護。同時在多級離心泵的下部安裝油氣分離器，預防大量的氣體進入到多級離心泵導致的泵效下降的問題。對于大排量的油井生產，優選潛油電泵機組，日常的管理過程中，需要合理使用套管氣，如果機組過載停機，必須由專業人員進行處理，防止控制屏損壞，無法正常運行。

螺桿泵采油機械設備的應用，可以輸送粘度高的流體，在油田開發的后期，多數油井的油流中含有聚合物等成分，阻礙抽油泵的正常運行。應用螺桿泵采油裝置，提高了泵效，避免由于油流的粘度高，而導致產能下降的情況發生。螺桿泵的管理難度比較大，由于螺桿泵極易發生反轉的情況，發生飛輪等事故，導致人身的傷害，嚴重影響到機械采油生產的安全。

2、采油機械設備存在的問題分析

采油機械設備的使用過程中，存在著一系列的問題，如果不能得到合理的控制，勢必引發安全事故，影響到機械采油設備的使用壽命，同時降低油井的生產能力，增加油田生產的能耗，嚴重影響到油田生產的經濟效益。油田機械采油設備的創新研究力度不夠，老舊機械采油設備的改進效果不當，導致設備的能耗巨大，引起采油生產成本過高。機械采油設備的配套技術措施不完善，容易引起環境污染的狀況，不能滿足油田生產的安全環保要求。采油機械設備的運行效率低下，尤其針對井下抽油泵的影響因素處理的不達標，引起泵充不滿、漏失等狀況，導致泵效下降，影響到油井的產能。

3、采油機械設備的發生趨勢

合理解決影響采油機械設備運行的技術難點問題，不斷提高采油機械設備的管理水平，應用科學的管理模式，盡可能提高泵機組的運行效率，降低采油生產的能量消耗，提高采油生產的效益。研究和應用自動化的機械采油設備，對數字化的抽油機系統的研制和應用，為數字化油田生產奠定基礎。加強對清污技術的研究，提高采油機械設備的安全環保指標。加強對產品的創新研究，如新型的節能型抽油機的研制和應用，大大地降低抽油機采油系統的能量消耗，提高機械采油系統的運行效率。加大油田機械采油設備的自動控制技術的研究和應用，結合自動化的儀器儀表設備，提高機械采油設備的生產運行效率。降低機械采油設備的能量消耗，通過自動控制的方式，一旦機械采油設備的能耗超過設計值，立即啟動連鎖機構，對油井的生產運行參數進行調整，保證機械采油設備在最合理的工況下運行，以較少的能量消耗，獲得最佳的經濟效益。

二、采油機械設備節能減排的有效措施

1、選用節能效果較好的采油機械設備。在設備的選用過程中，為了達到節能減排的實際效果，應該盡量選擇一些節能效果較好的采油機械設備。在此過程中，應該重點考慮采油機械設備的工作效率和能耗，一些先進的采油機械設備采用了全新的節能技術，因此在實際的工作過程中對于能源的轉化效率更高。尤其對于能耗相對較高的采油設備，在使用之前一定要首先調整電動機的功率和參數，根據以往的工作實際情況，對各道工序進行精準的測算，促進機械設備的參數不斷完善，對采油機械設備的工作過程進行明確的掌控，最大限度的激發采油機械設備的利用效率，有效杜絕能源浪費的現象發生。

2、選用與采油設備相匹配機械設備。由于機械采油設備以抽油機為主，因此選擇節能型的抽油機型號，為采油生產提供依據。結合井下的供液狀況，選擇抽油機和抽油泵的合理配合，盡可能實現長沖程、慢沖數和小泵徑的配合，提高井下抽油泵的運行效率。降低抽油機系統的電能的消耗，各種異構型抽油機的應用，與常規型抽油機對比，消耗的能量大大降低，滿足油田節能降耗的技術要求。游梁式抽油機采油方式的應用，有待于進一步完善節能措施，保證抽油機系統消耗的電能達到最佳的狀態，降低抽油機系統的能耗，嚴格執行抽油機系統的維護管理制度，定期對抽油機系統實施維護保養措施，降低機件的摩擦阻力損失，發揮機械能的轉化作用，給井內的液體增加壓能和位能，為采油生產提供幫助。

3、采油機械設備的自動控制技術的應用

隨著數字化油田的發展，確定采油機械設備的發展趨勢，發揮自動化控制技術的優越性，對數字化的節能型的抽油機實施遠程的監控管理，當抽油機系統的能耗增加的時候，通過遠程的控制和調節，促使抽油機運行的參數達到最佳工況的要求。及時進行抽油機系統安全隱患的排查及治理，發現危害抽油機系統正常運行的因素，立即啟動應急處理措施，降低事故帶來的損失，相應地降低油田采油生產的成本，才能不斷提高采油生產的效率。

4、制定嚴格的節能減排工作標準，并遵照執行。

對于石油企業來說，要想采取有效的石油機械設備節能減排措施，首先應該對節能減排工作給予足夠重視，并且不斷提升節能減排的觀念和意識。在此基礎上，企業應該積極設立專門的節能減排機構，負責石油機械設備的節能減排工作，將其作為企業的主要工作目標之一。在此過程中，石油企業應該結合自身生產實際和機械設備的具體情況，制訂一套科學合理的節能減排工作指標，明確節能減排工作的一般標準和工作準則，然后在實際的工作過程中認真遵守和執行。在節能減排目標制定的過程中，應該逐級落實責任，明確具體的責任部門和責任人員，以確保節能減措施的順利開展。

結語

通過對采油機械設備的發展與節能措施的研究，提高采油機械設備的安全運行效率，降低采油機械設備的能量消耗，降低油田采油生產的成本，促進采油機械設備的發展，使其更好地為采油生產提供幫助。加大科研投資，對采油機械設備的節能措施進行優化，結合自動化控制的手段，保證采油機械設備的安全運行，達到設計的產油量，為油田生產企業創造最佳的經濟效益。

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