闞程(大慶油田第六采油廠第三油礦306隊,黑龍江 大慶 163311)
伴隨著我國高速發(fā)展的經(jīng)濟,能源緊張和環(huán)境污染問題變得越來越為凸顯。國內(nèi)的石油石化企業(yè)是一直都是能源消耗的大戶,因此在全國開展節(jié)能減排工作,石油、石化企業(yè)責任重大。石油、石化企業(yè)要達到鍵能減排,不可避免的要做到地面才有設備的節(jié)能管理和優(yōu)化。這些措施一方面可以給企業(yè)公司帶來很大的經(jīng)濟利益,另一方面可以受過不小的社會利益。當前的開采情況來說,多數(shù)油田都存在這油井自噴現(xiàn)象,現(xiàn)在也可以說到了機械采油的時期階段。對于石油、石化企業(yè)來說,實現(xiàn)節(jié)能減排目標,最直接、最有效的方法就是加強地面采油設備的節(jié)能管理與優(yōu)化。怎樣實現(xiàn)實現(xiàn)節(jié)能、降耗、降本增效,是本文將要討論的。
主要的地面采油設備包括:抽油機、抽油泵、水力活塞泵、潛油電泵機組等。
伴隨著油田的開采,地面采油設備的需求量、投入量都迅速增加,開發(fā)高效、節(jié)能、可靠性高的采油設備是石油機械工業(yè)的首要任務,也是石油機械生產(chǎn)企業(yè)一直追求的目標。國外在采油設備的開發(fā)上和投入上都比較多,研究時間也比較早。當前,世界上生產(chǎn)采油設備的國家主要有美國、加拿大、英國、俄羅斯以及羅馬尼亞等。國際上生產(chǎn)采油設備的公司有300多家,其中以俄羅斯、美國的采油設備品種最為齊全,技術水平也最先進,在國際上應用范圍較廣。
我國已經(jīng)有50多年采油設備制造的歷史,在這個歷史過程中我們經(jīng)歷了修配、仿制、自足研發(fā)三個階段。上世紀五十年代我們以進口為主,修理裝配為輔。從六十年代開始,我們在仿制的國外產(chǎn)品的基礎上進行試制,如今我們已經(jīng)能自行設計和制造自己的采油設備,在實現(xiàn)自給的同時也部分產(chǎn)品銷售到了國外。目前,我國已有蘭州石油機械廠、寶雞石油機械廠、第二石油機械廠和第三石油機械廠等30多家大型的采油設備制造廠,其中蘭石、蘭通等石油機械制造廠先后獲得API商標使用許可證,把產(chǎn)品出口到美國、加拿大等發(fā)達國家,成功的將國產(chǎn)采油設備打入國際市場。
當前,我國地面采油設備普遍存在設備老化,科技含量低、能耗高、節(jié)能效果差的問題,在節(jié)能方面與發(fā)達國家還有很大的差距。
油田生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)就是提高抽油機系統(tǒng)的節(jié)能效率和管理水平。當前先進的節(jié)能型抽油機基本上都是通過改進當前抽油機的結構來達到能效的提高,實現(xiàn)扭矩波動更加平緩,最終實現(xiàn)電動機的工作效率的提高和能效的降低。
通過對電機特性的性能進行改良,提高電動機的工作效率的方法之一就是把電機性能與采油井的狀況充分結合起來。比較廣泛應用的的方式是用高轉差率電動機和超高轉差率電動機取代性能較低的常規(guī)轉差率電動機。如此做法上可以極大限度的提高抽油機的工作效率和性能,還可以達到很好的節(jié)能效果。我國國產(chǎn)超高轉差率電動機在提高抽油機效能上表現(xiàn)比較出色,但與國外同級別的電動機相比,還有一定的差距。將高轉差率電動機和超高轉差率電動機應用到采油生產(chǎn)中可以有效解決“弱馬拉大車”現(xiàn)狀,以最低的能耗實現(xiàn)最大的產(chǎn)出。
采用節(jié)能電控裝置,油田設備節(jié)能改造和優(yōu)化過程可以明顯的實現(xiàn)節(jié)能效果,同時采用節(jié)能電控裝置還具有投入成本低、易操作的的優(yōu)點。當前我國大范圍使用的節(jié)能電控裝置主要有間抽控制器、變頻調(diào)速器等。
間抽控制器。抽油機工作時默認的是按照油井的最大抽取量進行抽取,然而當油井出液量出現(xiàn)不足時會極大地降低泵效,進而造成電能的大量的浪費。采用間抽控制器后,油井出液量出現(xiàn)不足或者出現(xiàn)空抽的情況下,間抽控制器就會關閉運行的抽油機,當油井液量達到一定深度時,間抽控制器就會再自動開啟抽油機,這樣就能夠最大限度的節(jié)省電量,實現(xiàn)節(jié)能的目標。
變頻調(diào)速器。以電力電子器件的制造技術和PWM技術以及大規(guī)模集成電路為基礎的全數(shù)字技術的飛速發(fā)展,為變頻調(diào)速技術的發(fā)展奠定了堅實的基礎。當前變頻調(diào)速已經(jīng)成為交流調(diào)速的主流。抽油機節(jié)能電控裝置的一個重要發(fā)展方向就是采用變頻調(diào)速器,當前變頻調(diào)速器已經(jīng)在國際上廣泛使用,并且在我國的一些油田中也得到了運用。我國油田基本上都呈現(xiàn)出低滲、低孔、低壓的等特征,部分油井的地下滲透力遠低于油泵排量,采用實施間開制度可以有效的解決這些問題,實現(xiàn)抽吸效率的提高和單位產(chǎn)量能耗的降低,但這種方法會也有群點,它會降低產(chǎn)油量,影響原油供需。抽油泵其實是一種柱塞泵,所以我們可以通過改變轉速,從而使油泵排量與油井滲透能力相適應。這樣我們可以根據(jù)油井的出油量,相應的調(diào)節(jié)電動機的轉速,以此來實現(xiàn)出油量的最大實現(xiàn)和能好的降低。相信隨著以電力電子器件的制造技術及大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展,變頻調(diào)速器的性能必將得到進一步的提高,同時能耗也會進一步的降低。
除了上述做法,還有一種方法也可以達到節(jié)能的效果這就是改進泵效。還可以通過給油泵安裝氣錨裝置的方式可以極大的提高油泵的容積效率。加強對地面采油設備的管理水平也是有效的方法,我們要不斷完善采油設備的保養(yǎng)制度,定期對采油設備進行檢查,從而達到第一時間掌握采油設備的運行質態(tài),及時進行修護與更新,從而提高采油設備的系統(tǒng)效率,用來達到節(jié)能的目的。
加強對地面采油設備的節(jié)能管理,這是一項長久且復雜的工作,不過我們只要在不斷探索和改進,就一定能提高能效,降低能耗,達到節(jié)能的效果。
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