陳建燕 田傳凱

摘 要：當(dāng)前我國石油采集過程中各類采油設(shè)備的能耗問題嚴(yán)重制約石油行業(yè)的發(fā)展，尤其是近幾年能源危機(jī)的逐漸加重，進(jìn)一步威脅到我國石油行業(yè)，也不符合國內(nèi)節(jié)能減排發(fā)展策略的需求。因此，必須為石油采集設(shè)備進(jìn)行節(jié)能改造，進(jìn)一步降低其能源消耗程度。本文即是對采油設(shè)備節(jié)能降耗實踐進(jìn)行研究，說明了當(dāng)前國內(nèi)石油采集設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀，并闡述了設(shè)備節(jié)能降耗的實踐方案，以期能為相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：石油采集；設(shè)備；節(jié)能降耗；實踐

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.056

我國目前已經(jīng)成為世界能耗大國中的一員，國內(nèi)能源缺口越來越嚴(yán)重，而石油企業(yè)本身雖然生產(chǎn)和采集能源，但也是最大的能源消耗者，尤其是其采集設(shè)備在運行時均需要耗費大量的能源，只有進(jìn)一步完善節(jié)能降耗技術(shù)，不斷革新原油采集的工藝，才能夠穩(wěn)定我國的能源消耗問題。

1 目前國內(nèi)采油設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)下國內(nèi)各大油田在原油采集時均使用的是全機(jī)械開采模式，主要的采集設(shè)備包括游梁式抽油機(jī)、皮帶機(jī)、潛油電泵、螺桿泵等，每種設(shè)備均是對應(yīng)不同的地質(zhì)地貌所使用的，其中應(yīng)用最廣的就是游梁式抽油機(jī)。

這種設(shè)備在行業(yè)中被稱為磕頭機(jī)，因為其頂端游梁運行時猶如人在磕頭一樣上下運動，進(jìn)而將原油抽出地面。人類使用游梁式抽油機(jī)的歷史已經(jīng)達(dá)到了百年，由于這種設(shè)備、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性低、可操作性強(qiáng)以及零件耐磨損性高等特點得到了世界石油生產(chǎn)公司的青睞，加之這類設(shè)備在使用后的保養(yǎng)十分方便，更加擴(kuò)大了應(yīng)用范圍[1]。目前我國所使用的游梁式抽油機(jī)的開采效率在23%左右，而世界最高效率也未超過50%。而隨著原油開采深度的增加，需要采用大量注水的方式保持地下油田的壓力，因此我國石油業(yè)也進(jìn)入了“高含水期”階段，需要擴(kuò)大原油產(chǎn)量、降低能源損耗才能夠保持國內(nèi)能源的需求。

2 采油設(shè)備節(jié)能降耗的方案

2.1 完善設(shè)備管理制度

當(dāng)前我國少部分石油企業(yè)在運行時盲目關(guān)注石油的開采效率，忽略了高負(fù)荷工作給設(shè)備帶來的損傷，當(dāng)設(shè)備的使用超過了限制周期后，就會出現(xiàn)效率降低的情況。加之部分檢修員工工作態(tài)度較差，對于保養(yǎng)和維修工作不夠重視，使得部門潛在的問題無法及時被發(fā)現(xiàn)，給石油企業(yè)帶來了巨大的損失，而且這一情況還可能降低設(shè)備的使用壽命。因此，必須強(qiáng)化石油企業(yè)管理者和維修人員對于采油設(shè)備的維護(hù)思想，保證在使用周期內(nèi)完成維修和檢查，降低使用時的故障率，進(jìn)而提升設(shè)備的節(jié)能效果。

2.2 引進(jìn)國際新型采油設(shè)備

目前國際上已經(jīng)開始對采油設(shè)備進(jìn)行節(jié)能降耗的革新，所研發(fā)的設(shè)備已經(jīng)開始投入實際生產(chǎn)當(dāng)中。其中連續(xù)抽油桿結(jié)構(gòu)是一種全新的零件，其本身重量較輕，能夠降低螺旋桿泵使用過程中的壓力，并且降低設(shè)備鉆探時的磨損程度，具有下水快、故障率低等優(yōu)勢。美國油田在引入這一設(shè)備后，其總采油成本節(jié)約超過1/3。

超長沖程稠油系統(tǒng)能夠提升抽油機(jī)采油時的效率，根據(jù)研究顯示其能夠?qū)⒉捎托侍嵘?0%以上，并且能夠節(jié)約設(shè)備50%的電能消耗。菲利普斯公司在對這一設(shè)備進(jìn)行長周期實驗中顯示，經(jīng)過3年的標(biāo)準(zhǔn)符合運行，超長沖程稠油系統(tǒng)的故障率近為每年0.56次，大大降低了維修費用[2]。

2.3 加強(qiáng)設(shè)備改造技術(shù)

在引入國外先進(jìn)設(shè)備的同時，還應(yīng)該強(qiáng)化對國內(nèi)設(shè)備的改造技術(shù)。針對于國內(nèi)普遍應(yīng)用的游梁式抽油機(jī)進(jìn)行改造，將常規(guī)游梁更換為自動條徑變矩游梁，將曲柄平衡設(shè)備去除，加大游梁本身的長度，并在游梁內(nèi)加裝調(diào)徑桿，形成六桿結(jié)構(gòu)。經(jīng)過這種改造后可以大大降低減速器匹配時的扭矩等級，也可以降低電機(jī)運轉(zhuǎn)時的能量消耗。

下偏杠鈴是針對于抽油機(jī)的改造技術(shù)，其將原有的游梁變距進(jìn)行偏置處理，并在游梁的末端安裝復(fù)合平衡塊，使得曲柄平衡結(jié)構(gòu)能夠更好地獄下偏杠鈴結(jié)構(gòu)結(jié)合。經(jīng)過這種改造后，游梁運行時可大幅減低扭矩的峰值，并且改善游梁運動時的平衡狀態(tài)，并且增加了變距的范圍，使得抽油機(jī)的使用壽命大幅提升[3]。我國吉林省油田早在2004年是就利用這一技術(shù)對游梁式抽油機(jī)進(jìn)行改造，共涉及設(shè)備240多臺，改造后曲柄自動調(diào)節(jié)平衡的半徑得到了有效縮減，整體平衡度達(dá)到了90%；該油田使用的傳統(tǒng)配電機(jī)功率為5.5kW，在改造之后下降到了3.0kW，直接能源節(jié)省率達(dá)到45%以上，綜合能源節(jié)省率也超過了1/3；改造中所使用的減速器扭矩從常規(guī)的18kN·m降低到了6kN·m，減少率超過60%，加之部分結(jié)構(gòu)被取消，使得游梁式抽油機(jī)的整體重量降低了31%，設(shè)備的重力損耗也明顯降低。經(jīng)過2005年全年使用后，其年節(jié)省資金達(dá)到了260萬人民幣，電能節(jié)省量為619萬千瓦時，并且所節(jié)約的資金當(dāng)中還包含了設(shè)備大修、零件更換以及配套設(shè)施建設(shè)等費用，大大降低了企業(yè)運行的成本，提高了當(dāng)?shù)卦烷_采的盈利。

3 結(jié)語

對于石油采集設(shè)備來講，其能源消耗當(dāng)中絕大多數(shù)是對電能的消耗，因此在對采油設(shè)備進(jìn)行節(jié)能降耗改造時，重點在于降低設(shè)備對電能的消耗，并降低設(shè)備使用時的磨損消耗。當(dāng)前國際原油企業(yè)均不斷研發(fā)各類新型產(chǎn)品，但由于我國生產(chǎn)技術(shù)的限制，無法全面更換新型高效設(shè)備，因此需要從現(xiàn)有設(shè)備角度進(jìn)行全面的改造，利用連續(xù)抽油桿、超長沖程稠油系統(tǒng)、下偏杠鈴等結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提升設(shè)備的開采效率，降低游梁式抽油機(jī)平衡時消耗的能源。

參考文獻(xiàn)：

[1]張雪.采油隊有效節(jié)能降耗的現(xiàn)場實踐[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2015（03）：102-103.

[2]徐燦，王尚磊，蘇金國等.節(jié)能降耗技術(shù)在機(jī)械采油中的應(yīng)用研究[J].化工管理，2014（11）：213-214.

[3]欒海.新木油田機(jī)采節(jié)能研究[D].東北石油大學(xué)，2013.