采油生產過程中能耗分析與降耗對策研究

王林峰

摘要：隨著油田開發開采的不斷進行，采油生產過程中的節能降耗技術是提高石油企業經濟效益的關鍵因素。采油生產過程中節能降耗可以從工藝技術進步、結構調整和管理創新這三方面進行，這三者在節能降耗中所占的比例是不同的。目前，油田企業在技術節能方面，從跑、冒、滴、漏，到開展單元設備、單項工藝的節能技術改造，再到系統優化，正在逐步的改進。在提高系統的運行效率，以及各耗能系統相互之問節能技術的完善配套和按品位實行能源梯級利用。使原油生產中的節能技術不斷朝著深入細致和提高效益的方向發展，取得了很大的突破和顯著的成效。

關鍵詞：采油生產;節能降耗;技術措施;效益

隨著中國經濟的高速發展，對能源需求率的提升也在逐步增加。采油廠由于其行業的特殊性，既是能源生產的龍頭企業又是能源消耗的大戶。目前，各大油田已經進入開采的后期階段，由于開采時的高含水率，設備老化，開采工藝落后等多方面的原因，能耗控制難度越來遠大。為了解決采油生產過程中面臨的能耗問題，應加大對采油工藝技術的研究，通過合理優化采油工藝技術，采取科學的節能降耗技術措施，對采油生產過程的各種能量消耗進行有效的控制，從而提高油田生產的經濟效率，促進油田企業的持續發展

1.采油生產過程中的能耗環節分析

1.1機采系統

機械采油的工作原理是把井下液體舉升到井口，在這過程中，需要將電能轉換為機械能從井口傳遞給井下液體。機采系統效率是指傳遞給液體的有效能量與輸入系統的能量之比。它涉及一系列設備，如抽油機，電動機，管柱和抽油機。在機采的過程中，影響能耗的因素有很多，例如：地層結構、原油物性反差、設備工況、管理水平，產液量計量和測試條件等。除此之外，影響機采系統效率的主要環節包括：牽引裝置，抽油機，抽油桿，井下管道和井口裝置。

1.2注水系統

由于地層壓力的能量不足，導致原油開采進入中、后期需要人工增加地層壓力。據資料統計，油田注水耗電平均占油田總用電量的20%以上，可想而知，如此巨大的用電量將會在一定程度上影響油田的生產效益。注水系統也是采油過程中一個能源消耗的大戶，其影響注水效率的主要環節有：注水泵機組、主水管網、配水問、井口等。

1.3集輸系統

油氣集輸主要是匯集、處理采出的原油、天然氣，經儲存、計量后進油庫或輸送給用戶。據資料統計，油氣集輸能耗一般占原油生產總能耗的30%一40%，它主要耗熱能和電能，也是采油過程中節能的重點監控環節。集輸系統分為集油、脫水、穩定、儲運等環節。影響集輸系統效率的主要環節有泵機組、集輸管網等。

1.4熱力系統

熱力系統主要作用是解決油井原油保溫集收、中轉加熱站和聯合站庫的保溫。在油田消耗的能量中，熱力系統的占比是最大的，50%左右是通過燃料在爐子中燃燒取得熱能加以利用的。隨著國家大力提倡節能減排，熱力系統的優化改進是現階段采油工藝急需解決的問題。熱力系統的主要設備是鍋爐、加熱爐。影響熱力系統效率的主要環節有爐型、燃料不完全燃燒、爐體散熱損失、排煙損失等。

1.5供配電系統

采油生產過程中的供配電系統主要由供電網和配電網兩大部分組成。供電網主要是用于電力的遠距離傳輸，它的電壓等級在6或10KV以上，組成部分包括變電站，輸電線路和自備電廠。配電網的主要作用是為用電設備分配電能，它由配電變壓器和配電線路組成，電壓等級在6或10KV以下。供配電線路和變壓器是影響供配電系統效率的主要環節。

2.采油生產過程中節能降耗技術的研究與展望

2.1機械采油過程中的節能降耗技術措施

目前，各大油田開發已進入高含水率階段。油井產液量的變化規律和采出液性質發生了很大變化。抽油機井仍在沿用原有設計方法，這種方法的缺點很明顯，不僅使負載計算誤差偏大，安全系數也沒有保障。特別是沒有考慮拖動系統的技術進步以及抽油機結構的變化，導致抽油機井存在選型不合理、載荷利用率偏低、設備匹配不合理、系統效率低的現象。各大油田對油田抽油機優化選型設計理論和設計方法研究進行了大量工作，設計制造出最新一批的節能設備，實現了技術優化配套，不僅降低抽油機型號和裝機功率，而且提高了抽油機井系統效率，使抽油機井系統的能耗也得到了進一步的降低。通過最新計算機技術的應用，設計出了“抽油機井系統優化設計軟件”和“能耗最低機采系統設計軟件”，這兩款軟件已全面應用于各采油廠油井作業施工設計當中。

2.2油氣集輸過程中的節能降耗技術措施

在油品集輸過程中，通過對油泵的優化設計，采用節能型泵機組，降低電能消耗，提高油泵的運行效率。優化輸油管道設計，優化管道材料，提高管道耐腐蝕性，延長管道使用壽命，降低管道成本，提高管道輸送效率。加強金屬管道防腐處理措施的設計，施工，檢驗和驗收，實施輸油管道內外涂層技術措施，保護金屬管道，選擇陰極保護措施，減少金屬管道腐蝕，提高了輸油管道的運行效率。通過自動控制系統的應用，實時采集管道運行參數，及時發現安全隱患，制定安全措施預案，防止輸油管道泄漏事故的發生，確保集輸的安全性。實施精確的計量系統，準確測量輸送的油量，通過各種自控設備和設施的應用，增加電子檢測的頻率，及時發現安全問題，避免石油運輸造成的巨大經濟損失。確保將合格的油品輸送給用戶，以滿足用戶的需求。

2.3智能技術的結合運用

由于國家科技實力的提升與發展，很多行業領域都會將智能化技術、數字技術以及信息技術等應用到實際的工作。將智能技術與機械采油節能技術相結合，對油田采油實力的提升有著深遠的意義和影響。如果科學、合理的應用智能技術，除了能有效的簡化采油流程和步驟，還能間接的減輕相關工作人員的壓力。在機械采油節能技術應用方面，技術的應用價值和效果也能得到進一步的提升，需要各油田在未來的發展中提高智能技術結合應用的重視。但是就現階段油田采油現狀來看，要想有效的結合智能技術與機械采油節能技術，還是存在很多難點和問題。首先，智能技術的應用成本較大，再加上油田采油工作的開展本身就消耗巨大，如果不能合理的控制資金運轉，那么就會嚴重阻礙采油工作的開展。其次，如果將智能技術與機械采油節能技術相結合，那么技術應用中涉及到的儀器設備還需要進行重新的調整與安排。而這種情況的出現會在很大程度上破壞原有的采油系統結構，對相關管理工作的開展也會造成影響。最后，專業的技術操作人才資源有限，相關采油團隊不僅需要對技術操作人員進行培訓與指導，還需要能夠全面的了解和掌握智能節能技術的應用要點、原理和技巧。這樣才能真正發揮智能機械采油節能技術的應用價值，為油田發展提供保障。

3.結論與認識

通過對采油生產過程中節能降耗技術措施的研究，采用優化設計的設備，利用最新的采油技術，可以大幅度降低采油生產成本，對采油過程中的能耗進行最大限度的控制，不斷提高油田企業的經濟效益，以滿足油田生產的技術要求。在油田開發的后期階段，分析和研究采油生產的各個方面，采取最優化的節能降耗技術措施，如選擇節能抽水設備，優化節能電機，都可以在很大程度上節省能源消耗。對于加熱設備，優化了加熱設備的結構，加強了加熱設備的管理，提高了加熱爐的熱效率，選擇節能加熱爐以提高加熱介質的溫度，確保采油生產的順利進行。

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