馮勝利，陳華東，牟英，張春來，李東波

（中國石化勝利油田有限公司勝利采油廠，山東 東營 257051）

基于系統(tǒng)節(jié)點的油田抽油機節(jié)能降耗管理

馮勝利，陳華東，牟英，張春來，李東波

（中國石化勝利油田有限公司勝利采油廠，山東 東營 257051）

針對抽油機地面系統(tǒng)各個耗能節(jié)點的實際情況，通過理論分析與現(xiàn)場測試，找出了各個節(jié)點最優(yōu)運行工況點，提出了抽油機系統(tǒng)節(jié)能管理措施，達到了小調整實現(xiàn)大節(jié)電的目標，適用于基層小隊對抽油機地面設備的節(jié)能管理，在實際應用中取得了較好成效。

抽油機；系統(tǒng)節(jié)點；節(jié)能；管理

目前，我國抽油機的保有量約10萬臺以上，電動機裝機總容量在350萬千瓦，每年耗電量逾百億千瓦時，但抽油機的運行效率特別低，我國平均效率為25.96%，國外平均水平為30.05%，也就是說整個系統(tǒng)中有70%以上的能量做了無用功，造成了大量的能量浪費，年節(jié)能潛力可達幾十億千瓦時[1-2]。因此，在抽油機節(jié)能上仍有較大管理空間。

關于抽油機運行工況及節(jié)能機理，就實際情況來看，其節(jié)能管理的重點在基層隊。本文就抽油機井能在基層隊實現(xiàn)的小調整實現(xiàn)大效益的措施進行研究，形成了抽油機系統(tǒng)節(jié)點的節(jié)能管理。

1　抽油機日常管理的主要節(jié)點

通過對抽油機井地面各設備節(jié)點的耗能調查分析，從變壓器到井口主要有以下6方面主要關鍵能耗點：變壓器、控制柜、電機、抽油機皮帶、平衡塊、皮帶輪、盤根盒，將此定為一級節(jié)點。根據(jù)管理實際，在此基礎上細分為11個管理節(jié)點，形成節(jié)能管理的二級節(jié)點。針對節(jié)點采取相應措施，起到小調整見大效益的作用，能夠實現(xiàn)以節(jié)點的精細管理達到節(jié)能降耗的目的，詳見表1。

2　重要節(jié)點的節(jié)能管理方法與效果分析

2.1停井及時切斷變壓器電源

在油田配電網(wǎng)中，配電變壓器的損耗約占總損耗的65%左右，而配電變壓器損耗中空載運行損耗又占其損耗的80%以上，這也就意味著，空載損耗占到了配電網(wǎng)總損耗的近一半[3]。由于變壓器使用量大，具有很大的節(jié)能潛力[4]。

表2為我廠對部分耗電設備進行的耗能測試。按照變壓器容量的大小，每天自身的損耗為3～11 kW·h；抽油機用的變頻器和補償柜，在停井后不切斷電源，風扇、電容等電器配件依然工作，每天自身還要損耗0.5～1 kW·h。因此，及時切斷變壓器電源，也可有效降低電能消耗。

表2　電器設備自耗情況統(tǒng)計表

在日常管理中應特別注重以下幾點：長停油井、油井待作業(yè)井、停井時間預計在12 h以上的油井及時挑零克。

2.2變壓器實施調檔降壓

表1　抽油機井地面設備節(jié)點管理圖表

每條供電線路從變電所出口向后延伸，所帶變壓器的電壓呈下降趨勢，離變電所越近的油井，供電電壓越高。反之,則電壓越低。勝利油田檢測中心作過比對測試：當電壓波動超過±10%時，變壓器和電動機的損耗將增加0.1～0.3 kW[5]。因此，根據(jù)變壓器離變電所距離的遠近以及電壓高低，將變壓器電壓調至合適檔位，有較好的節(jié)電效果。如將我廠對3108油井變壓器從中檔位調整到低檔位時，節(jié)電5 kW·h（見表3）。

2.3合理匹配節(jié)能電機

為了優(yōu)化抽汲參數(shù)、提高系統(tǒng)效率，永磁電機、低速電機、變頻控制柜、調壓控制柜、補償控制柜等五類設備被引入到了抽油機拖動系統(tǒng)中[6-7]。以上節(jié)能設備其本身并沒有什么節(jié)能效果，相反，由于在抽油機拖動系統(tǒng)中增加了一個環(huán)節(jié)，變頻器自身具有一定的損耗，會增加抽油機系統(tǒng)的總損耗[8]。表4為我廠在多年的實踐中測試出的各類節(jié)能設備節(jié)能評價表。因此，在實際生產(chǎn)中，要根據(jù)不同的油水井工況，合理的配套使用，方可發(fā)揮出最大效益。

2.4調整皮帶松緊和對齊度

皮帶松緊程度和摩擦系數(shù)對皮帶效率影響較大，由于缺乏必要數(shù)據(jù)，這些參數(shù)的確定及其影響程度還有待于進一步研究，但調節(jié)皮帶松緊適度可以提高皮帶使用壽命，并產(chǎn)生較好的節(jié)能效果[9-10]。皮帶上的越緊，能量傳動過程中摩擦阻力越大，耗能就越高。皮帶能下壓1指寬（1 cm），松緊合適，比最緊每天節(jié)約6 kW·h?？紤]到皮帶的使用周期，松皮帶雖能節(jié)電，但過度松易打滑、燒皮帶。表5為T121P1皮帶松緊前后抽油機能耗對比表。

表5　T121P1皮帶松緊前后抽油機能耗對比表

2.5調整盤根的合適度

盤根盒松緊度對抽油機井耗電量和系統(tǒng)效率有影響，盤根過松會導致井口漏油，盤根過緊引起電流上升，耗電量增加。因此，開展盤根盒松緊度定量化研究工作，使盤根松緊度控制在合理區(qū)間，對降低抽油機井能量損耗，提高系統(tǒng)效率具有十分重要意義[11-12]。

根據(jù)實際測量，普通盤根在最緊狀態(tài)下回轉半圈，比最緊狀態(tài)每天可節(jié)約2 kW·h。因此，盤根松緊度在以下狀態(tài)下節(jié)能效果較好：盤根盒要居中、牢固不能晃動；盤根盒處于微漏狀態(tài)，上沖程時光桿上微帶油，且溫度適中不發(fā)燙為標準；不能用皮帶加盤根治理盤根盒漏油，該法雖可以避免不漏油，但增加耗電；每2天調節(jié)一下盤根，每4天打一次黃油，單井日耗減少2～4 kW·h。39157普通盤根松緊前后對比見表6。

表6　39157普通盤根松緊前后對比表

3　實施效果

根據(jù)以上節(jié)點管理辦法，我廠自2012年在采油隊推行單井節(jié)點目標化管理。據(jù)實施單井電量計量的4個采油隊統(tǒng)計，2013年實施抽油機相關調整417井次，日減少電量2 288 kW·h，年節(jié)約電量176.92萬kW·h，取得了較好的效果。

4　結論

（1）能源管理是一項長期而艱巨的任務，抽油機管理的重心在基層，因此，探索適用于基層隊管理的節(jié)能管理方法至關重要。（2）抽油機由于數(shù)量多，因此在單臺抽油機上實施的具有推廣意義的節(jié)能措施，往往能獲得較好的節(jié)能效果。（3）節(jié)能設備是一種技術性較為復雜的用電設備，只有合理使用才能發(fā)揮節(jié)能作用，重要的是要加強員工節(jié)能技術的培訓方面，提高員工的素質，推動整體節(jié)能工作順利進行。

表3　3108井永磁電機調三檔前后對比表

表4　各類節(jié)能設備不同節(jié)能設備評價表

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TE355.5

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1671-0711（2016）09（下）)-0027-02