新形勢下機(jī)械采油工程中節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用

周鳳波

中圖分類號：TE866 文獻(xiàn)標(biāo)識：A 文章編號：1674-1145（2019）7-157-01

摘 要 機(jī)械采油工程是針對無法自噴的油井，借助人力為油井提供能量，從而使原油能夠被舉升到地面的采油方式。本文從機(jī)械采油耗能分析出發(fā)，簡單的闡述了新形勢下機(jī)械采油工程中節(jié)能降耗技術(shù)在螺旋桿泵采油、間歇采油、小井眼采油、抽油機(jī)井中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 機(jī)械采油 降耗采油 采油管理

機(jī)械采油方式具有很高的效率，在我國石油開采工藝技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。但是在采油過程中，機(jī)械采油的耗能非常大，因此為了降低采油成本，提升企業(yè)的效益，推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，就需要進(jìn)一步的優(yōu)化機(jī)械采油工程技術(shù)，從而使油田企業(yè)能夠穩(wěn)定的發(fā)展。

一、機(jī)械采油耗能分析

在機(jī)械采油的過程中，抽油機(jī)的平衡載荷與同懸電載荷所造成的扭矩會產(chǎn)生差異，并且扭矩會因?yàn)闀r間的不同，出現(xiàn)不同的周期變化。扭矩不同的周期性變化會在不同程度上拖慢電動機(jī)的效率。在機(jī)械采油的過程中，其裝機(jī)總?cè)萘侩m然只有油田整體容量的1/3，卻需要耗費(fèi)總用電量1/2以上的電能，所以機(jī)械采油過程中存在嚴(yán)重的能耗問題。基于此，機(jī)械采油耗能大的主要原因在于抽油機(jī)自身的負(fù)荷率不足，配電設(shè)備容量超過了實(shí)際需求，于此同時，很多企業(yè)開始注重降低機(jī)械采油的能耗，例如：2018年6月吉林乾安采油廠提出了“三低”油田上的“節(jié)能風(fēng)”概念，吉林油田公司質(zhì)量安全環(huán)保處副總工程師姜一說“為了節(jié)能降耗，實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展，我們公司從上到下想盡辦法。”從2014年到2017年，該公司已經(jīng)累計下發(fā)節(jié)能專項(xiàng)獎金1754萬元。

二、新形勢下節(jié)能降耗技術(shù)在機(jī)械采油工程中的應(yīng)用

（一）螺旋桿泵采油技術(shù)

在新形勢下機(jī)械采油工程的節(jié)能降耗技術(shù)中，螺旋桿泵采油技術(shù)因?yàn)槠湫矢摺⒛芎牡汀⒃肼曅〉葍?yōu)點(diǎn)，在采油工作中被廣泛的應(yīng)用。在螺旋桿泵采油技術(shù)中，轉(zhuǎn)子速度與螺桿泵排量成正比，因此相關(guān)操作人員能根據(jù)油層的供液能力來設(shè)計轉(zhuǎn)子速度，從而使得螺桿泵比抽油機(jī)的耗電量低30%。在螺桿泵系統(tǒng)運(yùn)作過程中，相關(guān)操作人員應(yīng)當(dāng)注意確保其過載電流是正常工作狀態(tài)的1.2倍，同時不要隨意暫停機(jī)器，保證機(jī)器的正常運(yùn)作。在采油過程中，螺桿泵系統(tǒng)因?yàn)槠錄]有原油泄漏問題，也時常在敏感區(qū)域中應(yīng)用，不同的螺桿泵適用于不同的區(qū)域，根據(jù)螺桿泵的數(shù)量，螺桿泵可以分為以下幾種：

第一種，單螺桿泵，其排出壓力可達(dá)20MPa，流量可達(dá)150m/h，因此適用于高粘性流體中；第二種，雙螺桿泵，雖然其排出壓力不超過1.4MPa，但是其流量可達(dá)6～600m/h，且填料箱只能承受得住吸入壓力，所以雙螺桿泵泄漏量相對較低；第三種，三螺桿泵，其排出壓力可達(dá)70MPa，其流量可達(dá)2000m/h，三螺桿泵擁有高速運(yùn)轉(zhuǎn)、容積率高、泄漏量低的優(yōu)點(diǎn)，但是并不適用于運(yùn)輸含固體雜質(zhì)的流體。

（二）間歇采油技術(shù)

在新形勢下機(jī)械采油工程的節(jié)能降耗技術(shù)中，間歇采油技術(shù)有著能耗低、運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)，通常在滲透率低、單井產(chǎn)量低的地區(qū)使用，間歇采油技術(shù)主要分為以下兩種：

第一種，活動式螺旋泵間歇采油技術(shù)，其在簡化工作程序、提升采油工作效率、降低采油能耗方面發(fā)揮著重要的作用。活動式螺旋泵間歇采油技術(shù)是在井下連接螺桿泵井口驅(qū)動與萬向聯(lián)軸節(jié)，然后借助拖拉機(jī)動力吸取井下的原油，再將原油傳輸?shù)接凸拗校詈笥凸捃噷⑵溥\(yùn)輸至油品處理基站進(jìn)行后續(xù)處理；第二種，提撈采油技術(shù)，這是一種活動式的采油方式，通過利用以套管采油為主的機(jī)械設(shè)備，將原油提升至地面，從而對原油進(jìn)行開采，該技術(shù)的運(yùn)行成本較低，而且不用為其配備專業(yè)的電力設(shè)備以及輸油管線等，同時短時間內(nèi)就可以回收投資成本，因此該技術(shù)在采油工作的后期被廣泛應(yīng)用。

在采油工程中，通過采用間歇采油技術(shù)能在保證正常作業(yè)的同時，降低作業(yè)能耗，從而減少了投入成本，提高了企業(yè)的效益。

（三）小井眼采油技術(shù)

在新形勢下機(jī)械采油工程的節(jié)能降耗技術(shù)中，小井眼采油技術(shù)擁有占地面積小、節(jié)約鉆井投入等優(yōu)點(diǎn)，因此該技術(shù)在采油過程中不僅成本低，而且節(jié)約能耗。小井眼采油技術(shù)是指利用機(jī)械旋轉(zhuǎn)的刮刀鉆頭、水力驅(qū)動的容積馬達(dá)、連續(xù)管鉆柱來鉆出井徑小的油井，從而進(jìn)行采油工作，而油井歸為小井眼需要其井徑滿足一定的條件，以下為劃分小井眼的條件，滿足其中一個條件即為小井眼：

第一，井徑未達(dá)到該地區(qū)常規(guī)井徑的油井為小井眼；第二，井徑不超過215.9mm的油井為小井眼；第三，井徑未達(dá)到152.4mm的油井為小井眼；第四，全井90%的井徑未達(dá)到177.8mm的油井為小井眼。

因?yàn)樾【鄣恼嫉孛娣e小，所以采油企業(yè)對其投入的勞務(wù)費(fèi)大幅度減少，并且在油井的施工過程中，小井眼雖然與常規(guī)的井眼有相同的技術(shù)特點(diǎn)，但是因?yàn)槠涑叽缧。詿o論是各種耗材的用量還是施工期間產(chǎn)生的各類能耗都會大幅度的減少，因此在節(jié)約耗能以及其他成本方面發(fā)揮著非常大的作用。

（四）抽油機(jī)井節(jié)能技術(shù)

在新形勢下機(jī)械采油工程的節(jié)能降耗技術(shù)中，對于大多數(shù)的油井來說，在機(jī)械采油環(huán)節(jié)更換小型號的抽油機(jī)可以從一定程度上節(jié)省能耗，于此同時，通過在抽油機(jī)上安裝相應(yīng)的節(jié)能裝置也可以達(dá)到降低能耗的目的，現(xiàn)階段技術(shù)人員研發(fā)出的節(jié)能抽油機(jī)主要有以下幾種：

第一，雙驢頭型抽油機(jī)，該抽油機(jī)的游梁后臂被設(shè)計成了圓弧形，這樣可以使部件實(shí)現(xiàn)游梁與橫梁的銜接，然后借助傳統(tǒng)抽油機(jī)四連桿的結(jié)構(gòu)，來達(dá)到降低能耗的目的；第二，偏輪型抽油機(jī)，該抽油機(jī)將傳統(tǒng)的四連桿結(jié)構(gòu)改造成六桿結(jié)構(gòu)，在扭矩方面，大幅度的降低了其輸出數(shù)值，從而起到了降低能耗的作用。

這兩種節(jié)能抽油機(jī)，通過進(jìn)行相應(yīng)的改造，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)抽油機(jī)在能耗方面的不足，進(jìn)一步提升了抽油機(jī)的工作效率。在采油過程中，采用抽油機(jī)井節(jié)能技術(shù)，可以通過利用原有資源提升工作效率，避免了企業(yè)購置新設(shè)備，不僅減少了企業(yè)在設(shè)備資金上的投入，同時達(dá)到了節(jié)約能耗的目的。

三、結(jié)語

綜上所述，采油工程節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用可以有效的降低能耗。在采油工作中，利用螺旋桿泵采油技術(shù)設(shè)計轉(zhuǎn)子速度可以節(jié)約電能，在滲透率低、單井產(chǎn)量低的地區(qū)采用間歇采油技術(shù)可以降低能耗，利用小井眼采油技術(shù)能節(jié)約施工期間的能耗，抽油機(jī)井節(jié)能技術(shù)通過改造抽油機(jī)可以進(jìn)一步節(jié)約機(jī)械采油的能耗。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 張志永.新形勢下機(jī)械采油工程中節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用[J].化工管理，2019（13）：180.