王廷魁
[摘要]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,對(duì)石油資源的需要量越來(lái)越大,為了有效滿足石油資源供給的需求,各種油田工程也越來(lái)越多。在當(dāng)前的油田工程中,主要還是采用了機(jī)械采油的方式,由于生產(chǎn)工藝的落后,造成機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)效率較低,造成了對(duì)電能的過(guò)多消耗,降低了油田采油的經(jīng)濟(jì)效益,在越來(lái)越強(qiáng)調(diào)節(jié)能發(fā)展的今天,該問(wèn)題的嚴(yán)重性不斷突出。為此,我將要在本文中對(duì)節(jié)能降耗技術(shù)在油田機(jī)械采油中的應(yīng)用進(jìn)行探討,希望對(duì)促進(jìn)我國(guó)油田事業(yè)的發(fā)展,可以起到促進(jìn)作用。
[關(guān)鍵詞]節(jié)能降耗;油田機(jī)械采油;應(yīng)用
一、前言
隨著我國(guó)油田的不斷開發(fā),各種油田已經(jīng)進(jìn)入到了開發(fā)的后期,很多油井需要采用機(jī)械開采的方式,主要依靠電動(dòng)機(jī)、抽油機(jī)以及抽油桿、電控箱等機(jī)械設(shè)備來(lái)進(jìn)行采油,在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中,需要消耗大量的電能。根據(jù)相關(guān)調(diào)查研究顯示,雖然機(jī)械采油系統(tǒng)的總裝機(jī)容量?jī)H為油田總?cè)萘康娜种?,但其耗電量要占到總耗電量的一半以上。此外,?dāng)前采油機(jī)械在實(shí)際的使用過(guò)車過(guò)程,經(jīng)常運(yùn)行在低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),機(jī)械工作的效率較低,造成大量電能的白白浪費(fèi)。為此,有必要對(duì)造成采油機(jī)械能耗大的原因進(jìn)行進(jìn)一步的分析,然后采取針對(duì)性的措施,有效避免小馬拉大車的現(xiàn)象。
二、油田機(jī)械采油中節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用
在油田機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中,各種機(jī)電設(shè)備通常并沒(méi)有運(yùn)行在額定使用負(fù)荷上,如果采用常規(guī)的對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行定頻供電,不僅造成設(shè)備的運(yùn)行速度不好調(diào)整,還會(huì)造成大量電能的白白浪費(fèi)。變頻技術(shù)是融合交流電機(jī)控制技術(shù)、現(xiàn)代電力電子控制技術(shù)、微控制技術(shù)等技術(shù)的綜合技術(shù)。它利用微控制芯片對(duì)各種電力電子開關(guān)管進(jìn)行通斷控制,來(lái)達(dá)到將工頻電源供電進(jìn)行變頻的,它依靠可以控制頻率的交流電源,來(lái)對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制的。這是利用了電機(jī)的轉(zhuǎn)速于供電的頻率成正比的原理,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制的。通過(guò)變頻技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)在一定范圍內(nèi)的無(wú)極調(diào)速,大大增加了電機(jī)工作的平穩(wěn)性,可以根據(jù)工作需要通過(guò)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)控制電機(jī)的輸出功率,在運(yùn)行設(shè)備并不需要那么高的輸出功率時(shí),可以方便的進(jìn)行功率調(diào)節(jié),避免了常規(guī)電機(jī)控制造成的大量電能的白白浪費(fèi)。變頻設(shè)備通常有整流模塊、直流模塊、逆變模塊、微控制模塊構(gòu)成,各個(gè)部分缺一不可,它們協(xié)同工作將工頻電源轉(zhuǎn)化成頻率可調(diào)的供電電源。
間歇式采油技術(shù)。該技術(shù)是最近幾年新出現(xiàn)的一種采油技術(shù),該技術(shù)非常適合應(yīng)用在地產(chǎn)油井中,其中間歇式采油技術(shù)又可以分為提高采油技術(shù)和活動(dòng)螺桿式采油技術(shù)?;顒?dòng)式螺桿采油技術(shù)為了能夠達(dá)到節(jié)能的目的,螺旋桿成為采油中最為常用的技術(shù)裝備,其中扁動(dòng)扭矩的控制是保證油田采油順利進(jìn)行的有利保障,其直接決定了油井的恢復(fù)程度和井的間歇時(shí)間。
螺桿泵采油配套節(jié)能技術(shù)。螺桿泵的核心節(jié)能技術(shù)主要是采用了容積式的轉(zhuǎn)子泵,依靠螺桿和襯套之間的密封腔的容積變化來(lái)將液體吸入和排出的。該技術(shù)在水利機(jī)械中的應(yīng)用非常廣泛,泵的排量越大,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速也就越高。采用該技術(shù)后,可以大大節(jié)省資金的投入,有效節(jié)省了占地面積,可以根據(jù)地層實(shí)際的供液能力,對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整,其耗電量要比傳統(tǒng)的抽油機(jī)減少百分之三十。在該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,為了讓螺桿泵的功能得到最大程度的發(fā)揮,在機(jī)器運(yùn)行的過(guò)程中,一定不能對(duì)機(jī)器進(jìn)行急停,不然會(huì)對(duì)機(jī)器的使用效率會(huì)造成非常大的影響,對(duì)系統(tǒng)的壽命也會(huì)造成很大的影響,除非是停電,否則螺桿泵應(yīng)該盡可能保持在最低的轉(zhuǎn)速。
由于當(dāng)前機(jī)械采油系統(tǒng)往往會(huì)比較復(fù)雜,因此抽油機(jī)節(jié)能控制器、節(jié)能抽油機(jī)和電能電動(dòng)機(jī)的選擇應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)進(jìn)行選擇。此外,在油田的節(jié)能系統(tǒng)中,在沒(méi)有完善的理論體系下和大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù),在選購(gòu)采油機(jī)械產(chǎn)品時(shí),應(yīng)該選擇成熟的節(jié)能產(chǎn)品。通過(guò)對(duì)油田機(jī)械采油系統(tǒng)耗能情況的實(shí)際分析。在新型的抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中,如果采用永磁同步電動(dòng)機(jī)就可以達(dá)到非常好的節(jié)能效果,對(duì)提高系統(tǒng)的功率也可以起到非常重要的作用,但該技術(shù)主要用于裝機(jī)功率大以及功率因素低的抽油機(jī)井中,在選購(gòu)永磁電動(dòng)機(jī)時(shí),應(yīng)該盡量選擇大廠家的產(chǎn)品。此外,還應(yīng)該做好對(duì)傳統(tǒng)抽油的改進(jìn)工作,將偏輪抽油機(jī)、雙頭驢、低矮型抽油機(jī)有效結(jié)合在一起,不僅能夠有效解決能耗高的問(wèn)題,還能提升其工作效率。針對(duì)抽油機(jī)的不平衡現(xiàn)象,應(yīng)該在游梁的末端加一個(gè)平衡塊,這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)抽油機(jī)平衡狀態(tài)的不斷調(diào)整,從而達(dá)到有效的節(jié)能作用。
油田企業(yè)應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的用電情況進(jìn)行電網(wǎng)的合理布置,最大程度保障各生產(chǎn)部分都可以得到最大的電力供應(yīng)保障,企業(yè)還應(yīng)該根據(jù)各部門用電情況的不同,制定合理的節(jié)電措施。在采油的過(guò)程中往往需要使用到大量的采油機(jī)械,他們往往要消耗大量的電能,如果其用電時(shí)間和電網(wǎng)用電高峰相重合,將直接降低電網(wǎng)的供電質(zhì)量,增加供電過(guò)程中的線損,因此應(yīng)該合理規(guī)劃它們的使用時(shí)間,使其工作時(shí)錯(cuò)過(guò)用電高峰,這樣不僅節(jié)約了電能,還對(duì)電網(wǎng)起到了應(yīng)有的保護(hù)作用。企業(yè)在施采油生產(chǎn)的過(guò)程中,應(yīng)該盡量使用節(jié)能降耗效果比較明顯的機(jī)電設(shè)備,尤其應(yīng)該增加變頻設(shè)備的使用量,這對(duì)降低生產(chǎn)中的耗電可以起到很大的作用。
三、結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,各種油田工程越來(lái)越多,在油田生產(chǎn)的過(guò)程中,往往需要使用大量的油田采油機(jī)械。它們?cè)趯?shí)際工作的過(guò)程中,往往需要消耗大量的電能,大大降低了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。為此,應(yīng)該加強(qiáng)油田采油中節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用,這對(duì)提升油田的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,可以起到非常重要的作用。此外,當(dāng)前節(jié)能技術(shù)還處在不斷的發(fā)展階段,各種節(jié)能技術(shù)越來(lái)越多,應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)這些技術(shù)的應(yīng)用。變頻技術(shù)在最近幾年發(fā)展比較迅速,可以達(dá)到較好的節(jié)能效果,應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)該技術(shù)的使用。