淺析節(jié)能降耗技術(shù)在機(jī)械采油中的應(yīng)用

摘要：隨著油田開采的進(jìn)度不斷加快，不少油田因?yàn)檫M(jìn)入到了高含水期而出現(xiàn)了開采能源消耗增大的現(xiàn)象，使節(jié)能形勢(shì)變得日益嚴(yán)峻。文章就節(jié)能降耗技術(shù)在機(jī)械采油中的應(yīng)用問題進(jìn)行了淺析。

關(guān)鍵詞：節(jié)能降耗；抽油機(jī)；間歇采油螺桿泵；提撈采油

中圖分類號(hào)：TE933 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）16-0109-02

1 螺桿泵采油配套技術(shù)

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外使用螺桿泵采油機(jī)械設(shè)備的程度越來(lái)越高，因?yàn)檫@種采油機(jī)械設(shè)備比普通的抽油機(jī)具有更多的優(yōu)點(diǎn)：占地面積小、運(yùn)行效率高、成本低、噪聲小以及耗能低等。螺桿泵采油配套技術(shù)正以很快的速度發(fā)展，這種采油設(shè)備將會(huì)擁有廣闊的發(fā)展前景。

螺桿泵屬于容積泵的范疇之內(nèi)，因?yàn)樗霓D(zhuǎn)子的速度和排量是一種正比例關(guān)系，所以在地層供液條件允許的情況下，可以采用調(diào)整螺桿泵的旋轉(zhuǎn)速度的方法使供采關(guān)系達(dá)到最佳。

為了螺旋泵井能夠持續(xù)正常地工作，并且使其系統(tǒng)的使用周期增長(zhǎng)，需要加大對(duì)螺桿泵井生產(chǎn)的管理力度，可以從以下幾個(gè)方面著手：當(dāng)螺旋泵開始正常工作之后，不要隨意停機(jī)，停電或者更換盤根的情況除外；螺旋泵在剛開始運(yùn)行時(shí)，應(yīng)保持最低的旋轉(zhuǎn)速度，待到液面情況穩(wěn)定之后，運(yùn)行時(shí)承載的電流值最大值不能大于正常運(yùn)行時(shí)的1.2倍；螺桿泵投產(chǎn)后，如果需要機(jī)器停下對(duì)過載和時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，離開現(xiàn)場(chǎng)之前要確保待機(jī)組已經(jīng)恢復(fù)了正常

運(yùn)轉(zhuǎn)。

因?yàn)槁菪孟到y(tǒng)具有不出現(xiàn)氣鎖現(xiàn)象，并且攜砂的性能比較好，所以適合用于開采含氣量高、含砂量高以及黏度較高的油藏；此外，螺旋泵系統(tǒng)具有不泄漏原油、噪聲污染小以及占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)空間一定時(shí)，安裝泵的數(shù)量比較多，因此比較適合安裝在平臺(tái)、家屬院以及街道旁等。

2 間歇采油技術(shù)

如果運(yùn)用常規(guī)的方法對(duì)那些單井產(chǎn)量低、儲(chǔ)油量較少以及滲透率低的區(qū)塊進(jìn)行開采，就是大材小用，就會(huì)使資源造成嚴(yán)重的浪費(fèi)。對(duì)此，運(yùn)用間歇采油技術(shù)將會(huì)獲得比較好的效果。以下是兩種以機(jī)動(dòng)設(shè)備為動(dòng)力源的活動(dòng)間歇采油工藝技術(shù)：活動(dòng)式螺桿泵間歇采油技術(shù)和提撈采油

技術(shù)。

2.1 活動(dòng)式螺桿泵間歇采油技術(shù)

這種采油系統(tǒng)在井下利用的是螺桿泵，地上的動(dòng)力源是拖拉機(jī)，變速用萬(wàn)向連軸節(jié)連接好螺桿泵井口驅(qū)動(dòng)頭，然后就可以使拖拉機(jī)帶動(dòng)井下的螺桿泵，從而實(shí)現(xiàn)采油的目的。采用這種方法抽出的油直接被注入油灌車，然后再送去中轉(zhuǎn)站進(jìn)行加工。這樣就可以大大縮減成本，并且使抽油程序變得簡(jiǎn)單快捷。

螺桿泵間歇抽油的重要環(huán)節(jié)就是要解決起抽時(shí)的啟動(dòng)扭矩問題，間歇時(shí)間的決定因素是扭矩和油井恢復(fù)程度。在對(duì)每口井的正常間歇周期有了一個(gè)大致的了解，用螺桿泵間歇采油的目的就可以達(dá)到。表1表示的是不同液面恢復(fù)速度的間抽周期。

2.2 提撈采油技術(shù)

抽油機(jī)采油的成本的構(gòu)成部分主要有作業(yè)費(fèi)、藥劑費(fèi)以及電費(fèi)等，成本費(fèi)中比例最大的電費(fèi)。運(yùn)用提撈采油技術(shù)不會(huì)涉及到藥劑費(fèi)和電費(fèi)，這樣就可以使成本大大降低，此外，使用的作業(yè)費(fèi)，提撈井也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于抽油機(jī)井。在對(duì)區(qū)塊進(jìn)行開發(fā)時(shí)，一些地面設(shè)施，如集油管線、電力設(shè)施以及井口裝備等都是運(yùn)用提撈采油技術(shù)采油時(shí)不需要的，就大大降低了投資成本，也縮短了回收成本的周期，在采用常規(guī)抽油方式低于開發(fā)經(jīng)濟(jì)界限的區(qū)塊可以采用這種方式投入開發(fā)，這使開發(fā)的區(qū)域范圍得到了很大的

擴(kuò)展。

當(dāng)油田開發(fā)進(jìn)入中后期，出現(xiàn)了許多“不出油井”，這些油井的存在，既造成了能源的浪費(fèi)，也造成了人力的浪費(fèi)，給管理工作帶來(lái)很多因難。通過運(yùn)用提撈采油技術(shù)采用使這些問題得到有效的解決，并且還能夠減小管理工作的難度。圖1表示運(yùn)用提撈采油技術(shù)采油的場(chǎng)景。

3 抽油機(jī)井上的節(jié)能技術(shù)

3.1 下調(diào)參數(shù)

當(dāng)?shù)孛鎱?shù)被調(diào)至最小時(shí)，而依舊出現(xiàn)供液不足提示的井，利用變換小機(jī)型可以達(dá)到供采平衡的目的。使用小機(jī)型之前，需要認(rèn)真地研究、統(tǒng)計(jì)及分析油井功圖的荷載，防止換用了小機(jī)型之后出現(xiàn)超過扭矩額定值和超過荷載的問題。在示功圖出現(xiàn)了供液量不足的情況或者泵效僅達(dá)到了30%，就需要及時(shí)地?fù)Q用小泵徑，下入小泵徑要認(rèn)真地檢查，這樣能夠降低成本。當(dāng)運(yùn)用下調(diào)參數(shù)時(shí)，要確保調(diào)后的參數(shù)不會(huì)導(dǎo)致動(dòng)液面和流壓出現(xiàn)較大的變動(dòng)，不會(huì)對(duì)油井的產(chǎn)油量造成影響。如果利用下調(diào)參數(shù)的方法依然不能改變采油的狀況，實(shí)施間抽制度是不錯(cuò)的選擇，其能夠根據(jù)液面恢復(fù)情況來(lái)對(duì)間抽井的停抽時(shí)間進(jìn)行確定；也能夠根據(jù)動(dòng)液面的下降情況來(lái)對(duì)間抽井的停抽時(shí)間進(jìn)行確定。采用間抽的方法可以節(jié)約大約60%的用電量，油井的產(chǎn)油量也不會(huì)出現(xiàn)太大的變化。

3.2 節(jié)能設(shè)備

節(jié)能設(shè)備主要有三大類：節(jié)能抽油機(jī)、節(jié)能配電箱、節(jié)能電機(jī)。最先考慮的是節(jié)能抽油機(jī)，然后再選擇后兩種節(jié)能設(shè)備。常規(guī)游梁式抽油機(jī)具有操作簡(jiǎn)單、維修方便、堅(jiān)固耐用以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔的特點(diǎn)，但是唯一的缺點(diǎn)就是耗能較高。有些油田將其改造之后開發(fā)出了三種抽油機(jī)：雙驢頭抽油機(jī)、偏輪抽油機(jī)以及低矮型抽油機(jī)。這三種抽油機(jī)既保留了游梁式抽油機(jī)優(yōu)良性能，又增加了節(jié)能降耗的

優(yōu)點(diǎn)。

雙驢頭抽油機(jī)是對(duì)常規(guī)游梁式抽油機(jī)的四連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，將游梁后臂的形狀設(shè)計(jì)為變徑圓弧狀，然后運(yùn)用柔性部件將游梁和橫梁連接起來(lái)。因?yàn)樽儏?shù)四連桿機(jī)構(gòu)發(fā)揮了重要作用，其扭矩變化和正弦規(guī)律比較相似，減小了靜扭矩變化的幅度，從而實(shí)現(xiàn)了降低能耗的目的。

偏輪抽油機(jī)是在游梁式抽油機(jī)的基礎(chǔ)上，在后臂多設(shè)了兩根桿件，這樣做是為了使其端部與游梁后端、連桿鉸接形成一種能夠改善抽油機(jī)平衡的六連桿機(jī)構(gòu)，大大減小了其輸出的扭矩峰值，使電動(dòng)機(jī)的額定功率大幅度降低，達(dá)到了節(jié)約能耗的目的。

據(jù)相關(guān)試驗(yàn)對(duì)比可靠數(shù)據(jù)顯示，雙驢頭抽油機(jī)系統(tǒng)效率比常規(guī)游梁式抽油機(jī)的效率提高8.5%，偏輪抽油機(jī)系統(tǒng)效率比常規(guī)游梁式抽油機(jī)的效率提高10.5%。

在開采油田的初級(jí)階段，為了提高油田的開采量，通常選擇使用大容量的電動(dòng)機(jī)，然而隨著油田的不斷開發(fā)，就容易出現(xiàn)大材小用的情況，造成資源的大量浪費(fèi)。而這時(shí)選擇節(jié)能設(shè)備進(jìn)行石油的開采具有重要意義，不僅可以節(jié)約大量的資源，還可以大大降低開采成本，提高油田的開采效率。

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作者簡(jiǎn)介：王銳楠（1984—），男，供職于長(zhǎng)慶油田分公司第五采油廠，研究方向：石油工程。