油田機(jī)泵設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析

侯云鵬，崔軍峰，付紅星，李朋

（中國石油冀東油田分公司南堡油田作業(yè)區(qū)，河北 唐山 063000）

伴隨著科學(xué)技術(shù)的深入發(fā)展，變頻節(jié)能技術(shù)有了更大的發(fā)展機(jī)遇。在油田企業(yè)的日常運(yùn)行過程中，加強(qiáng)對機(jī)泵設(shè)備的變頻節(jié)能技術(shù)改造是一項(xiàng)非常重要的節(jié)能降耗模式。在油田企業(yè)機(jī)泵設(shè)備的變頻節(jié)能技術(shù)逐漸得到了廣泛應(yīng)用，不但可以有效地降低生產(chǎn)成本，同時還能促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 應(yīng)用機(jī)泵節(jié)能技術(shù)的意義

在石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程中，應(yīng)用機(jī)泵節(jié)能技術(shù)不但可以逐步優(yōu)化機(jī)泵運(yùn)行參數(shù)，減少能源耗費(fèi)，同時可以確保生產(chǎn)的穩(wěn)定性，全面地降低了企業(yè)生產(chǎn)成本。總之，在機(jī)泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，需要將傳感器的靈敏度提升，從而有效地控制機(jī)泵運(yùn)行參數(shù)。同時，還可以全面地了解生產(chǎn)全過程中的有關(guān)數(shù)據(jù)信息，確保生產(chǎn)工作的安全性和高效性。除此之外，因?yàn)槭突て髽I(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)通常處于高溫高壓狀態(tài)，所以對節(jié)能技術(shù)的要求比較高。同時，在復(fù)雜的施工工藝中會導(dǎo)致機(jī)泵運(yùn)行出現(xiàn)偏差，無法正常發(fā)揮出該有的效果。所以，石油化工企業(yè)要不斷地更新機(jī)泵節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)，通過新型材料和設(shè)備滿足一些復(fù)雜的需求，提升機(jī)泵運(yùn)行的穩(wěn)定性和高效性。

2 機(jī)泵設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)原理

在油田企業(yè)中有效地運(yùn)用變頻節(jié)能技術(shù)最重要的是通過變頻設(shè)備調(diào)整電機(jī)定子供電頻率，從而有效地控制轉(zhuǎn)動速度，確保電壓和頻率直接比例發(fā)生改變。同時，變頻調(diào)速節(jié)電的方法通常是從閥門調(diào)節(jié)入手，利用變頻調(diào)速設(shè)備，當(dāng)開啟所有閥門后，可以經(jīng)過改變電機(jī)電源頻率來改變電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度。

在選擇控制方法時，變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)主要方式是單回路控制和雙回路控制。前者是通過掌握變頻調(diào)速，全面控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)設(shè)備所輸出的信號，提升變頻設(shè)備輸送的控制效率，從而科學(xué)控制泵流量。雙回路控制主要是通過主控制回路來有效的調(diào)節(jié)和控制機(jī)泵分流過程，從而保障輸送過程的穩(wěn)定性。

3 機(jī)泵能耗高的原因分析

機(jī)泵是油田設(shè)備的重要組成部分，尤其是在油田轉(zhuǎn)油站中，其更為常見。這些機(jī)泵在工作中需要消耗大量的電能，如果其工作效率不佳，則會造成大量電能白白浪費(fèi)。通過對油田轉(zhuǎn)油站中機(jī)泵節(jié)能降耗的方法進(jìn)行研究，以促進(jìn)我國石油產(chǎn)生節(jié)能降耗工作的進(jìn)行。機(jī)泵能耗高的主要原因有以下幾個方面：

泵排量與工作要求不匹配。當(dāng)油田處在開采的初期，其產(chǎn)液量較高，但隨著時間的不斷發(fā)展，其產(chǎn)量會不斷降低，這時轉(zhuǎn)油站的集輸工藝會和實(shí)際使用情況不匹配，通常表現(xiàn)為泵的排量很大，但實(shí)際排量卻很小，泵的工作功率和額定功率相比，顯得較低，這就是通常說的小馬拉大車現(xiàn)象，這會導(dǎo)致能耗的增加和能源的浪費(fèi)。一些企業(yè)為了提高機(jī)泵的效率，給一些機(jī)泵配給了變頻調(diào)速設(shè)備，但在實(shí)際使用過程中，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備和機(jī)泵不匹配的現(xiàn)象，這導(dǎo)致了這些設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率普遍偏低，也在一定程度上產(chǎn)生了電能的浪費(fèi)。

4 油田機(jī)泵設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

變頻調(diào)速技術(shù)是近年來交流調(diào)速技術(shù)發(fā)展最快的一項(xiàng)技術(shù)，也是電機(jī)設(shè)備交流調(diào)速的基礎(chǔ)和重要組成部分。該技術(shù)可以有效地改善傳統(tǒng)的固定交流電頻率，從而可以通過機(jī)電設(shè)備充分應(yīng)用資源，提升了設(shè)備運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)了能源節(jié)約的目標(biāo)。可是，在油田企業(yè)中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)存在一定的難度。

4.1 變頻器控制器智能化程度比較低

油田抽油機(jī)變頻智能控制器通常是采用開環(huán)控制方。抽油機(jī)安裝變頻智能控制裝備的過程中，變頻器并不能聯(lián)網(wǎng)控制多臺設(shè)備，只可以一臺設(shè)備一個控制器，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中無法實(shí)現(xiàn)信息共享，同時也不利于集中管理這些設(shè)備。與此同時，變頻器生產(chǎn)上并不全面了解油田企業(yè)的生產(chǎn)工藝，無法對抽油機(jī)配置最佳的變頻器參數(shù)。然而，油田企業(yè)自身缺乏變頻控制技術(shù)開發(fā)意識，直接影響變頻器的使用效率。

4.2 變頻器性價比低

通常情況下，變頻器裝置的價格比較高，油田企業(yè)在改造機(jī)泵設(shè)備的變頻節(jié)能技術(shù)時，由于一些不成功試驗(yàn)的影響，導(dǎo)致企業(yè)對變頻節(jié)能技術(shù)運(yùn)用存在一定的顧慮。同時，很多國家的變頻節(jié)能技術(shù)缺乏一定的專業(yè)性，設(shè)備故障出現(xiàn)概率比較大，嚴(yán)重影響變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。

5 加強(qiáng)機(jī)泵設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用效果的管理措施分析

首先，企業(yè)要嚴(yán)格落實(shí)崗位技術(shù)責(zé)任制，不斷地提升技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)。針對作業(yè)現(xiàn)場機(jī)泵設(shè)備操作人員，要通過專業(yè)崗位技術(shù)培訓(xùn)，同時要確保他們熟悉設(shè)備操作流程，相關(guān)的設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)知識，設(shè)備故障處理方法，獲得相關(guān)資質(zhì)證書后才能上崗作業(yè)。同時，通過崗位技術(shù)責(zé)任制，可以嚴(yán)格控制技術(shù)人員的操作流程和為機(jī)泵設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用提供有利保障。

其次，要嚴(yán)格按照機(jī)泵設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)要求，做好相關(guān)的調(diào)整和記錄工作。在應(yīng)用機(jī)泵設(shè)備節(jié)能技術(shù)后要全面檢查設(shè)備運(yùn)行時是否存在缺陷，如果存在問題要及時進(jìn)行解決。同時要做好生產(chǎn)記錄，為后期工作提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

6 油田機(jī)泵設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展趨勢

伴隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展，市場經(jīng)濟(jì)得到了明顯提升，油田企業(yè)的生產(chǎn)成本逐漸增加，原油價格和成本的差價逐漸縮小。導(dǎo)致油田企業(yè)面對著比較嚴(yán)重的市場競爭壓力。然而節(jié)能降耗可以有效的降低原油生產(chǎn)成本，進(jìn)而提升油田企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，確保企業(yè)的市場競爭力。油田企業(yè)在日常生產(chǎn)過程中最大的成本就是電力能源方面，如果提升電力能源使用效率，是油田企業(yè)發(fā)展的重要因素。然而，油田企業(yè)的機(jī)泵設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)是降低企業(yè)電力能源消耗的唯一途徑。為了確保油田機(jī)泵設(shè)備的變頻節(jié)能技術(shù)的有效應(yīng)用，就需要油田重視對變頻節(jié)能技術(shù)廠商的選擇。

6.1 選擇信用較好的變頻節(jié)能技術(shù)開發(fā)商

因?yàn)樽冾l節(jié)能技術(shù)的開發(fā)初期并不很理想，開發(fā)商很少，變頻設(shè)備通常是通過小批量手工生產(chǎn)出來的，其生產(chǎn)成本比較高，性能穩(wěn)定性差。油田企業(yè)在選用變頻節(jié)能技術(shù)開發(fā)商的過程中，要選擇品牌比較大的開發(fā)商，確保變頻節(jié)能技術(shù)的穩(wěn)定性。

6.2 要與變頻節(jié)能技術(shù)開發(fā)商進(jìn)行長遠(yuǎn)合作關(guān)系

油田企業(yè)生產(chǎn)工藝存在一定的特殊性，對基本設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)要求比較高。同時，油田企業(yè)在生產(chǎn)過程中為了提升產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)生，需要不斷地改進(jìn)和優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)備，這就需要變頻技術(shù)開發(fā)商密切配合油田企業(yè)，有效地改進(jìn)變頻智能控制設(shè)備，進(jìn)而充分發(fā)揮其節(jié)能效果，提升邊坡技術(shù)和采油工藝的結(jié)合程度，不但可以有效地管理設(shè)備，同時還可以研發(fā)出專業(yè)的變頻裝置，提升原油開采效率。

6.3 適當(dāng)引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)

發(fā)達(dá)國家的變頻技術(shù)發(fā)展速度比較快，已經(jīng)處于成熟階段，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我國對變頻智能化控制技術(shù)。油田企業(yè)應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)的過程中要積極引起國外先進(jìn)技術(shù)，同時根據(jù)我國變頻技術(shù)特征，不斷完善機(jī)泵設(shè)備的變頻節(jié)能技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，減少企業(yè)生產(chǎn)成本，提升企業(yè)的市場競爭力。

7 結(jié)語

綜上所述，油田企業(yè)的機(jī)泵設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用存在一定的差異，直接影響油田企業(yè)的生產(chǎn)效率。因此，油田企業(yè)的技術(shù)人員要明確機(jī)泵設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，通過生產(chǎn)過程中的各個環(huán)節(jié)充分體現(xiàn)出節(jié)能效果，降低能源消耗量。油田企業(yè)的技術(shù)人員要明確機(jī)泵設(shè)備管理和維護(hù)要點(diǎn)。同時，要加強(qiáng)對機(jī)泵節(jié)能技術(shù)和生產(chǎn)工藝的優(yōu)化和完善。通過有效結(jié)合變頻電機(jī)、熱電聯(lián)產(chǎn)、向熱聯(lián)合裝置等一些先進(jìn)節(jié)能降耗技術(shù)，促進(jìn)油田企業(yè)機(jī)泵設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)發(fā)展。