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        影響抽油機(jī)井能耗的因素分析與節(jié)能對(duì)策

        2019-09-24 18:41:30商延安
        智富時(shí)代 2019年8期
        關(guān)鍵詞:抽油機(jī)節(jié)能降耗能耗

        商延安

        【摘 要】針對(duì)抽油機(jī)在應(yīng)用過(guò)程中的能耗問(wèn)題,結(jié)合我國(guó)抽油機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀,首先對(duì)抽油機(jī)使用過(guò)程中能耗的主要影響因素進(jìn)行深入分析,在此基礎(chǔ)上,闡述了油田單位節(jié)能降耗的對(duì)策措施,取得了較好的節(jié)能效果。

        【關(guān)鍵詞】抽油機(jī);能耗;影響因素;節(jié)能降耗;對(duì)策

        游梁式抽油機(jī)是我國(guó)石油工業(yè)傳統(tǒng)的采油方式之一,也是迄今為止在采油工程中占主導(dǎo)地位的人工舉升方式。我國(guó)目前有8萬(wàn)多口抽油機(jī)井,其能耗占油田總能耗的三分之一左右,是主要的耗能設(shè)備。所以,搞好抽油機(jī)井的節(jié)能降耗工作,是降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的必要條件和有效途徑。

        1、影響抽油機(jī)井能耗的因素

        抽油機(jī)在使用的過(guò)程中,其能源消耗的過(guò)程其實(shí)就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中,將能源的熱能轉(zhuǎn)化為抽油機(jī)的動(dòng)能,在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中必然會(huì)出現(xiàn)能量損失問(wèn)題。影響其能耗的因素主要體現(xiàn)在了三個(gè)方面。

        (1)在設(shè)備因素方面,抽油機(jī)的使用效率主要由兩方面決定,分別是能量的損失和輸出功率,能量的損失主要體現(xiàn)在電機(jī)能量的損失、傳送設(shè)備的摩擦損失以及桿端損失等方面,在這幾方面中,傳送設(shè)備的摩擦損失相對(duì)較大,同時(shí),傳送設(shè)備的摩擦還會(huì)對(duì)設(shè)備的使用壽命產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,電機(jī)能量的損失與抽油機(jī)設(shè)備所處環(huán)境的溫度條件具有一定的關(guān)系,當(dāng)環(huán)境的問(wèn)題相對(duì)較低時(shí),其能量損失會(huì)大大增加。

        (2)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)也會(huì)對(duì)其能耗產(chǎn)生重要的影響,運(yùn)行參數(shù)包括抽油桿的尺寸、抽油機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的沖程及沖次等,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn),如果可以降低抽油機(jī)運(yùn)行的沖次,則其能耗可以大大降低,同時(shí),如果可以提高抽油機(jī)中的泵徑,則其能耗也會(huì)得到一定的降低;

        (3)在管理因素方面,由于我國(guó)油田中的抽油機(jī)存在分布較廣的問(wèn)題,所以需要對(duì)其配備合理的電路,如果電路不合理,也會(huì)使得抽油機(jī)的能耗大大增加,同時(shí),如果抽油機(jī)在使用的過(guò)程中存在接地線破損問(wèn)題,此時(shí)很容易導(dǎo)致抽油機(jī)的電容量不足,進(jìn)而使得抽油機(jī)的功率得不到補(bǔ)償,其運(yùn)行效率大大降低,能耗得到進(jìn)一步的升高。

        2、抽油機(jī)節(jié)能降耗對(duì)策

        2.1合理規(guī)劃電動(dòng)機(jī)的容量

        針對(duì)抽油機(jī)的節(jié)能降耗問(wèn)題,必須首先從電動(dòng)機(jī)入手,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的需要以及抽油機(jī)的型號(hào),對(duì)其配備相應(yīng)的電動(dòng)機(jī),防止出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)功率較大、抽油機(jī)功率較小的問(wèn)題,進(jìn)而防止出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)能耗損失問(wèn)題。其次,還需要對(duì)電動(dòng)機(jī)的接地方法進(jìn)行一定的改進(jìn),如果電動(dòng)機(jī)的載荷相對(duì)較小,則建議使用Y接地方式,如果電動(dòng)機(jī)的載荷相對(duì)較大,則建議使用△接地方式。最后,因?yàn)槌橛蜋C(jī)設(shè)備在使用的過(guò)程中需要應(yīng)用感應(yīng)設(shè)備對(duì)其進(jìn)行有效的控制,但是受到環(huán)境因素的影響,不可避免的會(huì)出現(xiàn)設(shè)備失靈問(wèn)題,因此,需要在設(shè)備上安裝電容補(bǔ)償設(shè)備,進(jìn)而使得抽油機(jī)處于可控狀態(tài)。

        2.2合理設(shè)定運(yùn)行參數(shù)

        在使用抽油機(jī)的過(guò)程中,需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,對(duì)其運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行合理的調(diào)整。目前的研究成果表明,如果抽油機(jī)的舉升高度得到一定的增加,則抽油機(jī)的運(yùn)行效率可以得到一定程度的提高,進(jìn)而使其能耗降低,但是兩者之間并不存在完全的線性關(guān)系,當(dāng)舉升高度達(dá)到一定數(shù)值以后,能耗將不會(huì)進(jìn)一步降低,如果油氣井的深度在1100m以內(nèi),則可以將抽油機(jī)的舉升參數(shù)設(shè)置在400m-800m之間。

        2.3合理規(guī)劃?rùn)C(jī)采系統(tǒng)

        抽油機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中,機(jī)采設(shè)備是影響整體能耗的重要因素,因此,需要對(duì)機(jī)采設(shè)備進(jìn)行合理的規(guī)劃。首先,抽油機(jī)需要安裝電壓自動(dòng)控制裝置,使得抽油機(jī)的電動(dòng)機(jī)可以根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)情況進(jìn)行電壓調(diào)整,進(jìn)而達(dá)到機(jī)采設(shè)備節(jié)能降耗的目的。其次,抽油機(jī)上還需要安裝監(jiān)測(cè)設(shè)備,對(duì)抽油機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè),并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)其運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整,如果地層中的原油資源較為豐富,則可以提高機(jī)采設(shè)備的效率,進(jìn)而使得油氣開(kāi)采效率也得到一定的提高,如果地層中的原油資源較為匱乏,則需要使機(jī)采設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài),待原油聚集以后,再進(jìn)行開(kāi)發(fā)工作。

        2.4新井合理選擇抽油機(jī)井節(jié)能產(chǎn)品

        采用節(jié)能型抽油機(jī)與節(jié)能拖動(dòng)裝置后,在節(jié)能拖動(dòng)裝置與節(jié)能型抽油機(jī)功能互補(bǔ)的情況下,最終節(jié)電率小于二者之和;而在二者不能達(dá)到功能互補(bǔ)的情況下,最終節(jié)電率將低于節(jié)能效果最好的設(shè)備甚至無(wú)節(jié)能效果。

        現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明,偏置機(jī)+高轉(zhuǎn)差電機(jī)的效果不如偏置機(jī)+普通電機(jī)的效果好,甚至無(wú)節(jié)能效果。在模擬試驗(yàn)井上進(jìn)行了節(jié)能抽油機(jī)+節(jié)能電機(jī)+節(jié)電箱的組合評(píng)價(jià)試驗(yàn)。試驗(yàn)表明,雙驢頭抽油機(jī)+節(jié)能電機(jī)+調(diào)壓箱的疊加效果低于雙驢頭抽油機(jī)+YMJ電機(jī)+普通控制箱的節(jié)能效果。原因在于節(jié)能電機(jī)及節(jié)電箱都是在電參數(shù)上進(jìn)行了改進(jìn)或優(yōu)化,疊加使用時(shí)因功能重復(fù)而互補(bǔ)性少甚至相互抵消。在新井投產(chǎn)時(shí)必須合理選擇抽油機(jī)井節(jié)能產(chǎn)品,使之達(dá)到合理匹配,才能收到最佳的節(jié)能效果,取得最好的經(jīng)濟(jì)效益。

        2.5供液不足井的節(jié)能降耗

        在供液不足井上應(yīng)用抽油機(jī)智能間歇節(jié)電控制裝置,該裝置是利用短波吸收原理,自動(dòng)采集出液管內(nèi)的氣液比,當(dāng)出液管內(nèi)的氣液比大于75%時(shí)整時(shí)停機(jī)。CJZ-I抽油機(jī)智能間歇節(jié)電控制裝置試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

        統(tǒng)計(jì)有對(duì)比資料的8口井,智能間抽時(shí)平均日產(chǎn)油比連續(xù)生產(chǎn)時(shí)上升0.4t/d,平均日耗電量比連續(xù)生產(chǎn)時(shí)下降50kw·h。不僅達(dá)到了增油降耗的目的,而且解決了因液面抽空造成抽油泵干磨,使檢泵周期縮短的問(wèn)題,使生產(chǎn)管理更具科學(xué)性。

        3、結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,抽油機(jī)是油田生產(chǎn)過(guò)程中能耗較大的設(shè)備,因此,為了油田的發(fā)展,十分有必要對(duì)其進(jìn)行節(jié)能降耗處理。通過(guò)本次研究可以發(fā)現(xiàn),在抽油機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中,設(shè)備因素、運(yùn)行參數(shù)因素以及管理因素都會(huì)對(duì)其能耗產(chǎn)生重要的影響,因此,油田單位需要從合理規(guī)劃電動(dòng)機(jī)的容量、合理設(shè)定運(yùn)行參數(shù)、合理規(guī)劃?rùn)C(jī)采系統(tǒng)以及加強(qiáng)員工節(jié)能教育等多個(gè)角度入手,采取合理的措施,進(jìn)而使得抽油機(jī)的能耗得到進(jìn)一步的降低,為油田單位創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)利益。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]李曉紅.遼河油田抽油機(jī)節(jié)能降耗技術(shù)研究與分析[J].科技信息,2011(29):53-54.

        [2]李金諾,胥小馬,李群,等.淺析抽油機(jī)節(jié)能降耗技術(shù)[J].儀器儀表用戶,2018,25(08):120-124.

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