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        節(jié)能降耗技術在抽油機井的應用

        2017-10-14 13:26:04陳樹勇鄒黎明
        科學與財富 2017年28期
        關鍵詞:抽油機井節(jié)能降耗應用

        陳樹勇+鄒黎明

        摘 要:石油資源是人們?nèi)粘Ia(chǎn)、生活中都離不開的重要能源,石油資源的開采與利用為我國現(xiàn)代化建設提供了動力。但是石油資源的開發(fā)與利用過程需要消耗大量的其他能源,因此,石油資源實際的開采成本非常高。為了響應國家"節(jié)能減排"的號召,提高石油資源的開采效率,減少其開采成本,我們有必要深入的研究石油資源開采過程中的節(jié)能降耗技術。本文首先列舉了造成石油開采過程中能耗大的主要原因,然后列舉了節(jié)能降耗技術在抽油機井的應用。

        關鍵詞:節(jié)能降耗;抽油機井;應用

        引言

        油田在開采過程中,不同地區(qū)的地質(zhì)情況,開采難度有所不同。有的油田在開采過程中,消耗了大量的電能等其他能源,導致開采成本提高,工作效率卻降低。因此將節(jié)能降耗技術應用于抽油機井當中很有必要,近些年來,人們也一直在尋找可行的節(jié)能降耗技術,并取得了一些成就,有效的解決了我國石油開采工作中的能耗問題。

        1抽油機井的能耗環(huán)節(jié)

        1.1電動機能耗

        抽油機井的主要的動力來源就是電動機,電動機提供的動力帶動著整個抽油機井的正常運行。但是電動機想要源源不斷的為抽油機井提供動力,其自身必定會消耗很多能源。因此,抽油機井工作過程中主要的能耗就是來自于電動機,所以提高電動機的工作效率也就相當于減少了抽油機井的能耗。經(jīng)過多項數(shù)據(jù)分析和對比后,我們發(fā)現(xiàn)電動機的工作效率會隨著其負載率而發(fā)生變化,并且它的功率因數(shù)也很高。但是在日常工作過程中,電動機經(jīng)常出現(xiàn)工作過程中負載率較低的情況,進而導致電動機的工作效率降低,所以我們可以從電動機的負載率入手,尋找提高電動機工作效率的方法,減少抽油機井的能耗。

        1.2零件摩擦

        抽油機是一種比較復雜的機械設備,內(nèi)部包含了許多的零件和結(jié)構(gòu)。當抽油機在工作時,內(nèi)部的零件和結(jié)構(gòu)之間會產(chǎn)生一些摩擦阻力,增大了抽油機井的能耗,從而降低了抽油機井的工作效率。抽油機中主要的運轉(zhuǎn)機構(gòu)就是四連桿機構(gòu),當抽油機井在工作時,該機構(gòu)中的軸承就會產(chǎn)生摩擦阻力,降低抽油機井的工作效率。除了四連桿結(jié)構(gòu)之外,抽油機井中還有很多存在摩擦的部分,這些部分產(chǎn)生的摩擦阻力大大增加了抽油機井的能耗。

        1.3油泵的工作效率

        石油開采過程中,油泵的工作效率對整個開采工作的效率有很大的影響。當一些油田到了開采后期,原油中的水分含量會升高,而油泵受到水分和砂石的影響,工作效率會大大降低。有些地區(qū)的油田到了開采后期,水分和砂石會對油泵造成腐蝕,所以油泵的工作效率降低之后,抽油井開采的效率也會降低,最終導致抽油機井能耗增多。

        1.4采油過程中的管理工作

        采油過程中的管理工作主要包括設置抽油機的生產(chǎn)參數(shù)、調(diào)整抽油泵的沉沒度參數(shù)等等。這些重要的參數(shù)設置會改變抽油機井的工作方式,進而影響到抽油機井的工作效率。所以保持抽油機井的參數(shù)正常合理是采油過程中的一項重要工作。目前我國采用的最多的就是游梁式抽油機,這種抽油機的平衡率對采油效率有很大的影響,而且當該抽油機平衡率不穩(wěn)定時,所耗費的電能比平時更多,進而導致了抽油機井的能耗問題。抽油機井的平衡率不穩(wěn)定還可能會減少抽油機的使用年限,因此采油過程中的日常管理工作能幫助抽油機的平衡率處于一個穩(wěn)定的狀態(tài),從而提高抽油機的工作效率,減少能耗。

        2降低抽油機井能耗的意義

        抽油機井是目前最普遍的油田開采方式,但抽油機的電能消耗大約是油田電能總消耗的三分之一,所以盡量減少抽油機井中不必要的用電消耗能夠提高整個油田的能源利用率。目前,國家正在大力發(fā)展環(huán)保型的生產(chǎn)方式,號召一些高耗能的企業(yè)通過先進的科技手段,減少能耗,保護環(huán)境。因此,油田開采過程中,盡量降低能耗,及時積極響應國家號召,又為我國的環(huán)保工作作出貢獻。此外,通過在油田的抽油機井中應用一些節(jié)能降耗的技術,也可為油田其他的部分提供節(jié)能降耗的技術支持與成功經(jīng)驗。

        3節(jié)能降耗技術在抽油機井中的應用

        3.1永磁同步電機的應用

        近些年,人們通過對永磁同步電機不斷的研究,已經(jīng)逐漸將該技術應用到抽油機井當中。永磁同步電機的體積比一般的電動機更加小巧,重量也有所減輕,使用更加方便。另外永磁同步電機最重要的內(nèi)在突破就是該電機的額定效率能達到90%以上,大大提高了抽油機井的工作效率。人們在工作過工程中通過對永磁同步電機和普通電機的對比發(fā)現(xiàn),永磁同步電機啟動過程更加簡單,工作效率更高,而且節(jié)能的效果也更好。所以人們將用磁電同步電機作為一項節(jié)能降耗技術應用到抽油機井的工作當中。

        3.2變頻節(jié)能技術

        將智能化控制技術加入到抽油機井的工作中能夠大大提高能源的利用率。比如,在抽油機采油過程中,只是通過人工操控,會在一定程度上浪費一些能源,工作效率也不是特別高,而在抽油機井上加入智能控制技術既可以解放人工勞動力,又能合理分配抽油機井所需的能源,前文提到過的抽油機井油泵效率的問題也能顯著改善,從而提高采油過程的工作效率。變頻調(diào)速裝置就是智能控制技術的一種,它可以根據(jù)電動機的實際工作負荷,調(diào)節(jié)電能的使用情況,進而提高電動機的工作效率,達到節(jié)能降耗的目的。

        3.3安裝摩擦防護裝置

        前文我們提到過抽油機井中結(jié)構(gòu)或零件之間的摩擦阻力也是造成抽油機井能耗大的主要因素。雖然抽油機中的摩擦阻力是不可避免的,但是我們可以通過安裝摩擦防護裝置,盡可能地減小寂靜工作時的摩擦阻力。防偏磨箍是目前應用最多的摩擦防護裝置,通過安裝防偏磨箍,能讓一些原本在工作中摩擦力較大的機構(gòu)或零件,有效的減小摩擦阻力。這樣一來,抽油機不用耗費過多的能源在不必要的摩擦阻力上,就能提高效率,節(jié)能降耗。

        3.4合理設置生產(chǎn)參數(shù)

        前邊提到過可以通過智能化控制技術來合理分電能,同樣,我們也可以將該技術用于控制生產(chǎn)參數(shù)。通過智能化控制技術對抽油機井的生產(chǎn)參數(shù)進行優(yōu)化和控制時,能夠保證生產(chǎn)參數(shù)科學合理,是抽油機的平衡系數(shù)處于穩(wěn)定狀態(tài)。同時,還能夠方便工作人員進行操作,進而提升工作的效率。

        3.5保溫隔熱技術

        石油資源的成功開采離不開高效的保溫隔熱技術的支持,傳統(tǒng)的熱力技術會大大增加開采過程中的能耗,因此保溫隔熱技術就成為抽油機井在開采石油資源過程中所使用的重要節(jié)能降耗手段之一。抽油機井在工作過程中會產(chǎn)生許多熱能,為了能夠?qū)⑦@些熱能充分利用,對系統(tǒng)進行專門的保溫隔熱處理是很有必要的,該技術的主要目的是降低石油資源開采過程中熱力能源的損失。高效保溫隔熱技術被認為是降低熱力系統(tǒng)能量損失、提高能源利用效率的重要技術方法之一。

        結(jié)語

        根據(jù)抽油機井實際的生產(chǎn)情況及時優(yōu)化和調(diào)整生產(chǎn)參數(shù),維持抽油機井的穩(wěn)定性,能夠有效提高抽油機井和油泵的工作效率,降低油井生產(chǎn)過程中的能耗。加強抽油機井日常管理,對降低油田生產(chǎn)能耗具有重要意義。管理人員應該將節(jié)能降耗作為日常管理工作中的一部分,不斷地創(chuàng)新、改進和完善抽油機井的節(jié)能方式,為油田高水平、高效益、可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。

        參考文獻:

        [1]王守敏.抽油機井節(jié)能降耗技術的應用[J].內(nèi)蒙古石油化工,2017,43(05):73-74.

        [2]國立濤.抽油機井能效分析及節(jié)能技術應用[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量,2017,37(11):101-102.

        [3]段園宏.抽油機井節(jié)電方法及效果評價[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2017,(08):167-168.

        [4]單永芳,孫大勇.油田節(jié)能降耗技術的分析[J].價值工程,2017,36(04):117-118.

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