機械采油節電技術分析

秦小婭 歐子毓 李虹萱 王疆維

摘要：隨著社會經濟的發展，各行各業使用的能源越來越多，最重要的不可再生能源是石油資源，石油生產是一項巨大的能源消耗工程，在建設節能社會的指導思想下，石油企業應該考慮如何降低石油生產過程中的能耗，如何利用有限的石油創造更多的經濟效益，石油生產需要企業加大科技投入，提高利用率，本文對節能降耗在石油生產中的應用進行了分析，找出了解決辦法，分析了提高資源利用率的途徑。

關鍵詞：節能降耗;機械采油;應用;現狀分析;原理

前言

目前，油田的采油方法有兩種，一種是利用油層壓力的能量將原油提升到地表，這種方法適合新開發的油田或有足夠石油儲量的油田。另一個是使用機器將原油提升到地面，這種方法主要用于油田生產的中后期。而當前采油業都進入了自動化、半自動化行業，機械采油規模大，正確使用自動化設備可以降低人力投入成本，提高采油效率。目前，我國油田基本上處于開發中后期，為了降低石油生產成本，機械采油過程中需要使用節能技術和設備，加強節能降耗，充分運用自動化設備、科技，結合人力，提高采油工程的整體質量[1]。

1機械采油技術的工作原理及現狀分析

目前，我國油田的產油以機械為主，從地下抽油，機械采油包括抽油機、電機、變壓器等設備，電機的主要動力是電力，機械采油技術以抽油機為主，有桿抽油可實現對原油的沖擊舉升，抽油機具有獨特的工作負荷特性，機械能和電能在有桿升降過程中不斷相互轉換，當兩個沖程相互轉換時，由于抽油機的慣性，曲柄減速器可磨損，可產生負扭矩，電機輸出功率波動較大。為了實現正常啟動，通常使用最大功率，正常啟動后功耗遠低于最大功率，在抽油機的工作過程中，輸出負載波動很大，這使得大型抽油機的能耗巨大，電力不能有效利用。根據科學計算，每道工序的抽油機需要石油總產量的三分之一，整個油田的電能消耗占電力消耗的一半。我們可以看到，傳統的機械能消耗是一個巨大的，電壓不穩定時，耗電量比平時多3倍，用電量相當大，經濟效益降低，油田開發會消耗大量電能，增加額外支出[2]。

2機械節能技術在采油中的應用分析

2.1采用新型節能抽油機

傳統游梁式抽油機具有能量利用率低、工作條件不穩定，甚至發動機在死點燃燒等弊端。必須吸收大量的電能，耗電量很大。當抽油機工作時，輸油管道的彈性可以導致收縮的向上運動的形成，促使抽油機移動，形成固定周期內上下抽油運動，新型節能抽油機具有可靠性，耐用性等優點，提高了節能效果。目前，除我國發展抽油機外形外，節能效果明顯，與傳統的四連桿相比也有一定的節能效果。

2.2智能電機控制系統

當向抽油機提供動力的電動機所產生的負荷大于抽油機所產生的負荷時，電能會被浪費，能量供給在高沖程后不能輸出電能，在使用過程中，智能調節電機，驅動器和運行狀態完全由處理器監控。信息反饋到CPU后，調節電機輸出電壓頻率，在抽油機上升沖程結束時，能及時快速切斷電源，或開關電源。

近年來，在電子技術飛速發展的基礎上，智能型電機控制系統，能準確調節抽油機工作狀態的電壓、頻率，整個智能監控系統能及時監控抽油機的功率，快速響應小電流變化，準確調節電機，保證抽油機正常運行，該模型在保證抽油機正常運行的前提下，能更有效地實現電能的節約，從而大大提高抽油機電能的利用率[3]。

2.3采油配套供電節能技術

在油井開發過程中，不同時期、不同地點的油井往往分散在遙遠的地方，呈輻射狀分布。傳統的單井單變壓器供電方式使電力系統小，而且安全性和可靠性低，故障率高，維護費用增加，配電系統具有線損功率低，大的特點，集中供電的思想可以在這種情況下進行有效的改善。

集中供電的技術特點。布置在油井中心區域的配電室，一種大容量變換器，用來替代許多功耗較高的變換器，對多口油井的同步供電，由于特殊的能耗特性，所有油井通常不會一次達到峰值或峰值，集中供電可以提高變壓器的負載率，減少供電線路的損耗，最終達到節省電能的目的，模型效益能有效提高供電線路的可靠性，降低故障率，在集中式供電電路設計過程中，應該做均勻的設計。當選擇和配置一條線時，指出提高設備安全性能應遵循的相關技術標準，關鍵部件的選擇應結合電源電壓和絕緣電源可靠性，目前國內油田采用的兩種主要抽油方式，如油井泵抽油機組，集中供電系統[4]。

供電系統的中心能輻射到最大的供電范圍，把能源供應集中在某一地區，減少變壓器的數量，以及改善電力供應，增加變壓器的容量，將變壓器的負荷提高到75%以上，會有明顯的節能效果，在供電系統中心，有完善的保護系統，可降低故障率，配電室變壓器可防止竊電，降低支路高壓，提高供電可靠性。

2.4加強企業管理，提高采油技術

在開發油田之前，應該建立嚴格的監督制度，進行綜合分析，確保采油方案和設備的選擇能夠滿足現有的技術要求和資金投入，技術人員和企業領導進行理論和實踐研究，合理的設計，科學，在技術人員的指導下，科學合理地開采員工石油，分析影響能耗的因素，一個組織的領導者必須激發員工的熱情，振興大氣生產團隊，照顧員工免受個人問題的困擾，規避隱患，確保經濟效率，提高員工的職業歸屬感，提高整體素質，增強集體意識，團結同事，而不搞陰謀，加強員工和技術人員的職前培訓，建立獎懲制度，優勝劣汰，對員工給予優良的物質獎勵，對經常犯錯誤，給公司造成巨大財務損失的員工，應予以勸阻和解雇。

3總結

石油生產中機械能消耗高是化石燃料價格上漲的原因之一，如果石油開采的機械能消耗能下降，石油開采成本可以降低，提高采油機械節能效率是一項系統工程，需要從實際出發，每個油田都有自己的特點，節能思想要結合設備性能和油田實踐，這說明我國油田開發與國際接軌還有很長的路要走。企業領導和技術人員促進自我管理，并建立健全企業監督機制，加強技術培訓，以及現階段采油設備的優化改造，不合理的采油技術不能提高工程的整體安全系數，確保建筑安全，消除公司中普遍存在的不良氣氛，要時刻考慮完善設備管理，采取對策，多采用節能設備，多推廣節能思想，最終達到提高油井經濟效益的目的。

參考文獻：

[1]馮洪升.節能降耗技術在機械采油中的應用[J].內燃機與配件，2017（18）：127-128.

[2]徐燦，王尚磊，蘇金國，薛升科，都軍景.節能降耗技術在機械采油中的應用研究[J].化工管理，2014（11）：213.