地面采油設備的節能管理與優化探析

王云梅 于建平 馬志一 任培榮

摘要：隨著我國經濟的高速增長，能源問題以及環境問題也逐漸成為了社會普遍關注的問題，而對我國來說，石油化工行業一直以來都是能源消耗大戶，而要想石油化工企業實現節能減排，必須要的對其地面采油設備加強管理，并進行進一步優化。這樣不僅能為企業帶來巨大的經濟效益，其實際產生的社會效益也不可忽視。本文主要我國石油行業的地面采油設備實現節能管理以及設備優化進行了探討。

關鍵詞：石油企業;采油設備;節能管理;優化

引言

油田在生產開采得初期階段，多數油井都是通過自噴的形式進行開采，而隨著油田生產開采后期階段，地層能量的下降使得油田的生產開采必須要依賴地面采油設備才能實現，而在現代節能、環保等生產理念的要求下，油田企業必須要加強對地面采油設備的節能管理和優化才能實現經濟效益和社會效益的進一步提升。

1 地面采油設備分析

1.1 主要的地面采油設備

目前，在我國油田生產開采過程中常用的地面采油設備主要包括抽油機、抽油泵、水力活塞泵以及潛油電泵等^[1]。

1.2 地面采油設備的發展

隨著油田開采的不斷進行，地層中的能量不足以維持油氣的舉升，因此，使得油田對地面采油設備的需求量在不斷增加，針對地面采油設備的投資也在不斷增加。而對石油機械生產來說，不斷提升機械采油設備的性能、節能效果以及運行的可靠性是非常重要得內容，也是多數石油機械制造企業一直以來追求的目標，國外針對采油設備的投資一直都比較大，而且很多先進設備的研發開展也比較早，國際上能夠生產制造采油設備的企業達到了300多家，而俄羅斯以及美國等國家的采油不僅品類比較多，而且技術上的領先優勢也比較大。

我國對采油設備的研究已經經歷了50多年的時間，在整個發展過程中，我國從最初的修理到后期仿造一直發展到如今的自主研發。對采油設備的修理裝配主要是上世紀50年代，這一階段采油設備主要是依靠進口。在隨后的六十年代我國開支逐漸有了模仿制造采油設備的能力，主要是在井口設備的基礎上進行簡單的仿制。現代我國石油行業已經完全具備了自主研發的能力，而且部分采油設備還實現了出口，成功進入了國際采油設備市場。

1.3 地面采油設備的節能現狀

目前，我國多數的地面采油設備老化現象比較嚴重，而且技術含量也比較低，節能效果較差，與發達國家相比較還存在較大的差距。

2 地面采油設備的節能改進與優化

2.1 引進節能型抽油機

對于油田的生產開采來說，不斷提升抽油機舉升系統的節能效果以及設備管理水平有著非常重要實際意義。目前針對抽油機的節能改造基本上都是圍繞其結構進行改進，以此來達到提升能效、維持扭矩平穩的效果，這樣就能進一步提升電機的運行效率，并有效控制電機的能耗。

2.2 研發新型電機

針對電機改造，最為有效方法就是將采油生產的實際狀況與電機綜合性能進行有機結合。目前應用比較廣泛的新型節能電機主要有高轉差率電機、超高轉差率電機^[2]。利用上述新型電機取代常規轉差率電機能最大程度提升抽油機的工作效率以及實際性能，從而起到了良好的節能效果。目前我國自主研發的超高轉差率電機在抽油機系統中的應用表現出了良好的節能效果，但是，與國外先進電機相比較還存在的一定差距。

2.3 應用節能型電控裝置

在油田的地面采油系統中合理的應用節能型電控裝置能夠能夠有效優化采油設備的運行狀況，對采油設備的節能性能有非常明顯的提升作用，而且，多數的節能電控裝置都具有成本投入低、操作簡單等特點。目前，在我國油田行業應用比較廣泛的節能電控裝置主要有間抽控制器、變頻調速器等。

2.3.1 間抽控制器

通常情況下，抽油機在運行過程中都是以最大抽汲能力運行，當井下油液產量不足的時候，就會導致泵效的嚴重浪費，甚至會造成空吸情況，這樣就會導致電能的極大浪費。如果使用間抽控制器，就能保證在油井井下出液量不足或者抽油機出現空抽現象的時候自動實現停機，并在井下液面達到一定深度的時候在重新啟動抽油機，這樣就能節能電能。

2.3.2 變頻調速器

變頻調速器得出現使得抽油機在實際的運行過程中能夠根據抽汲量的大小來合理調節電機得運行功率，這樣就實現了電機效率的合理利用及實現了對電機的保護，同時也實現了很好的節能效果。目前，我國多數的抽油機舉升系統應用都是變頻調速器來實現節能改造。

3 結束語

在現代油田的生產開采過程中，地面采油設備起到了非常重要的作用，而地面采油設備的高能耗一直都是油田發展過程中需要重點進行考慮的問題，鑒于此，針對油田的地面采油設備進行節能管理和優化改進對油田提升經濟效益有非常重要的作用，同時也能實現巨大的社會效益，極大的促進了石油行業的可持續發展。

參考文獻：

[1]李洪濤.基于MATLAB/Simulink游梁式抽油機動態性能仿真及控制方案研究[D].浙江大學，2009.

[2]田小蘭，張明亮，潘迎暉，汪暢，謝志勤.提高河南油田稠油機采系統效率的方法[J].石油機械，2002（04）：41-44+0.