徐源 薛國鋒 陳由旺 解紅軍

（1.中國石油天然氣股份有限公司規(guī)劃總院；2.中國石油天然氣股份有限公司吉林油田分公司）

0 引言

能效對(duì)標(biāo)是企業(yè)為提高能源利用水平，與國際國內(nèi)同行業(yè)先進(jìn)企業(yè)進(jìn)行能效指標(biāo)對(duì)比，查找各項(xiàng)能效指標(biāo)差距背后的生產(chǎn)工藝或管理方面的制約因素，進(jìn)而制訂有針對(duì)性的提效方案，促進(jìn)企業(yè)達(dá)到標(biāo)桿或更高能效水平的節(jié)能實(shí)踐活動(dòng)［1-2］。對(duì)于油氣田開發(fā)生產(chǎn)，由于油藏類型復(fù)雜、油品物性差異較大、地面工藝類型多樣、能耗設(shè)備多且分散、建設(shè)規(guī)模大、能耗節(jié)點(diǎn)多等因素均導(dǎo)致油氣田節(jié)能管理難度大，尤其是開發(fā)中后期，生產(chǎn)裝置和設(shè)備負(fù)荷率下降導(dǎo)致運(yùn)行效率降低、能耗增加，需要采取更先進(jìn)有效的能源管理方式提高能效水平。

某油田應(yīng)用能效對(duì)標(biāo)方法開展機(jī)采系統(tǒng)節(jié)能挖潛工作，通過對(duì)機(jī)采系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)的橫向?qū)Ρ龋灞締挝荒苄КF(xiàn)狀和差距，然后通過科學(xué)的分析評(píng)價(jià)確定具體的能效標(biāo)桿值，繼而采取有效的管理和技術(shù)措施，推動(dòng)機(jī)采系統(tǒng)能效水平持續(xù)提升。

1 能效對(duì)標(biāo)工作流程與實(shí)施內(nèi)容

該油田成立了由節(jié)能管理處牽頭、采油工藝處參與、采油廠具體實(shí)施的機(jī)采系統(tǒng)能效對(duì)標(biāo)組織機(jī)構(gòu)。節(jié)能管理處負(fù)責(zé)能效對(duì)標(biāo)工作總體協(xié)調(diào)與管理、制訂工作方案和組織分析評(píng)價(jià)等工作；采油工藝處參與機(jī)采系統(tǒng)能效指標(biāo)的核實(shí)、分析，以及節(jié)能提效措施的制訂等工作；采油廠是對(duì)標(biāo)工作具體實(shí)施單位，負(fù)責(zé)機(jī)采系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的收集、指標(biāo)分析、提效方案的制訂和實(shí)施等工作。

能效對(duì)標(biāo)工作流程主要包括現(xiàn)狀分析、標(biāo)桿選擇及對(duì)標(biāo)分析、制訂能效改進(jìn)實(shí)施方案、落實(shí)改進(jìn)措施、對(duì)標(biāo)工作評(píng)估和持續(xù)改進(jìn)等六個(gè)階段［3］。結(jié)合對(duì)標(biāo)工作實(shí)際情況，制訂了能效對(duì)標(biāo)工作計(jì)劃，具體見表1。

表1 企業(yè)能效對(duì)標(biāo)工作計(jì)劃

1.1 能效現(xiàn)狀分析

通過分析機(jī)采系統(tǒng)的能耗節(jié)點(diǎn)及影響因素，根據(jù)單井產(chǎn)量、舉升高度、設(shè)備狀況、開發(fā)階段、油品物性等相近原則，確定A、B、C、D四個(gè)采油廠開展機(jī)采系統(tǒng)能效對(duì)標(biāo)。

通過分析機(jī)采系統(tǒng)主要能耗節(jié)點(diǎn)和用能特點(diǎn)，確定了5項(xiàng)機(jī)采系統(tǒng)能效對(duì)標(biāo)指標(biāo)，分別為抽油機(jī)平衡度、電機(jī)功率因數(shù)、噸液耗電、噸液百米耗電、系統(tǒng)效率。

1.2 標(biāo)桿選擇及對(duì)標(biāo)分析

A、B、C、D四個(gè)采油廠機(jī)采系統(tǒng)能效指標(biāo)見表2。通過對(duì)現(xiàn)有能效指標(biāo)的分析，結(jié)合油田生產(chǎn)、管理和技術(shù)應(yīng)用等情況，確定了標(biāo)桿單位：

抽油機(jī)平衡度指標(biāo)最先進(jìn)的為B采油廠，達(dá)到95%；電機(jī)功率因數(shù)指標(biāo)最先進(jìn)的為D采油廠，達(dá)到0.56；機(jī)采噸液耗電指標(biāo)最先進(jìn)的為A采油廠，達(dá)到 7.61 kW·h；噸液百米耗電指標(biāo)最先進(jìn)的為 A采油廠，達(dá)到 0.74 kW·h；系統(tǒng)效率指標(biāo)最先進(jìn)的為A采油廠，達(dá)到28.30%。

表2 機(jī)采系統(tǒng)能效對(duì)標(biāo)情況

1.3 制訂能效改進(jìn)實(shí)施方案

各采油廠通過指標(biāo)值對(duì)比分析，找出了本單位的用能薄弱環(huán)節(jié)，相互學(xué)習(xí)、借鑒先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)措施，制訂本單位能效指標(biāo)改進(jìn)方案。

（1）各采油廠加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)、井口對(duì)中、調(diào)節(jié)皮帶和盤根松緊度、定期洗井等管理措施，改善設(shè)備的運(yùn)行工況，降低損耗、提高效率。

（2）針對(duì)不同產(chǎn)液量的油井，合理優(yōu)化工作制度。建議產(chǎn)液量小于1 t/d的特低產(chǎn)井停井或改提撈，產(chǎn)液量1～2 t/d的低產(chǎn)井合理間抽，產(chǎn)液量2～5 t/d的中產(chǎn)液井合理降低沖次。

（3）對(duì)于地面設(shè)備匹配不合理的，開展設(shè)備調(diào)換工作，提高設(shè)備運(yùn)行效率。

（4）對(duì)于油井產(chǎn)量相對(duì)較高、泵充滿系數(shù)較高的油井，結(jié)合檢泵周期，合理優(yōu)化井下下泵深度，優(yōu)化泵徑，實(shí)現(xiàn)大泵低沖次抽油，降低舉升能耗。

1.4 落實(shí)改進(jìn)措施

各采油廠按照能效改進(jìn)實(shí)施方案全面落實(shí)各項(xiàng)提效措施，扎實(shí)推進(jìn)對(duì)標(biāo)實(shí)踐。

A采油廠針對(duì)平衡度低于85%的178口油井調(diào)平衡；對(duì)于抽油機(jī)最大載荷增幅超過15%的424口油井進(jìn)行洗井；對(duì)于功率因數(shù)低于0.45的540口油井應(yīng)用電容補(bǔ)償；對(duì)于抽油泵充滿系數(shù)低于 0.4的131口井合理降低舉升參數(shù)；對(duì)于產(chǎn)量低且利用現(xiàn)有設(shè)備無法下調(diào)沖次的43口油井實(shí)施間抽。通過以上措施實(shí)現(xiàn)年節(jié)電115×104kW·h。

B采油廠根據(jù)油井生產(chǎn)情況，實(shí)施“一井一策”方案。對(duì)于54口欠平衡油井實(shí)施平衡塊外移，對(duì)于64口過平衡油井實(shí)施平衡塊內(nèi)移；定期組織測(cè)試示功圖，對(duì)于載荷變化明顯的154口油井實(shí)施洗井；對(duì)于功率因數(shù)低于0.45的190口井實(shí)施電容補(bǔ)償；對(duì)于抽油泵充滿系數(shù)低于 0.4的120口油井采取降低沖次、調(diào)整沖程、減少泵徑等措施；對(duì)于油井產(chǎn)液量小于2 t/d且抽油機(jī)工作參數(shù)無法下調(diào)的18口井實(shí)施間抽措施；定期組織抽油機(jī)檢查，合理調(diào)整32口井皮帶松緊度。通過以上措施，B采油廠實(shí)現(xiàn)年節(jié)電128×104kW·h。

C采油廠開展油井生產(chǎn)精細(xì)化管理，通過對(duì)機(jī)采系統(tǒng)年度系統(tǒng)效率測(cè)試、油井日常示功圖測(cè)試數(shù)據(jù)的分析，對(duì)于平衡度不達(dá)標(biāo)的318口油井調(diào)平衡；對(duì)于載荷變化幅度較大的254口油井實(shí)施洗井；對(duì)于功率因數(shù)低于0.45的290口油井實(shí)施電容補(bǔ)償；對(duì)于舉升參數(shù)有下調(diào)空間的 110口井調(diào)整沖程 30口、下調(diào)沖次70口、換小泵10口井；對(duì)于油井舉升參數(shù)無法下調(diào)的30口井實(shí)施間抽；調(diào)整皮帶松緊度100口井；對(duì)于40口電機(jī)老舊的油井應(yīng)用節(jié)能電機(jī)。通過以上措施年節(jié)電183×104kW·h。

D采油廠嚴(yán)格落實(shí)方案，采取具有針對(duì)性的措施。對(duì)于平衡度不達(dá)標(biāo)的98口井調(diào)平衡；對(duì)于示功圖載荷變化幅度較大的104口油井定期洗井，減少井筒能耗損失；對(duì)于系統(tǒng)效率測(cè)試功率因數(shù)低于0.45的150口油井實(shí)施電容補(bǔ)償，減少無功損耗；對(duì)于抽油泵充滿系數(shù)低于0.4的100口油井，采取降低沖程、減少?zèng)_次、調(diào)小泵徑等降低排量的措施；對(duì)于舉升參數(shù)無下調(diào)空間的 12口油井采用間抽措施，合理降低舉升能耗；通過定期檢查，調(diào)整皮帶松緊度56口井；應(yīng)用節(jié)能控制裝置合理優(yōu)化油井工作參數(shù) 15口井。通過以上措施，D采油廠年節(jié)電108×104kW·h。

1.5 對(duì)標(biāo)工作評(píng)估

通過實(shí)施各項(xiàng)提效措施，各采油廠能效指標(biāo)均有提高，其中抽油機(jī)平衡度均超過了標(biāo)桿值，達(dá)到96%以上；電機(jī)功率因數(shù)除C采油廠外，其他3個(gè)采油廠均超過標(biāo)桿值；其他指標(biāo)也均有改善。

另外，通過對(duì)標(biāo)實(shí)踐，創(chuàng)造了新的標(biāo)桿。其中抽油機(jī)平衡度最優(yōu)值為98%，電機(jī)功率因數(shù)最優(yōu)值為 0.62，噸液耗電指標(biāo)最優(yōu)值為 7.53 kW·h，噸液百米耗電指標(biāo)最優(yōu)為 0.73 kW·h，系統(tǒng)效率最優(yōu)為28.52%，為下一階段的對(duì)標(biāo)實(shí)踐提供了工作目標(biāo)。機(jī)采系統(tǒng)能效對(duì)標(biāo)前后指標(biāo)對(duì)比情況見表3。

表3 機(jī)采系統(tǒng)能效對(duì)標(biāo)前后指標(biāo)對(duì)比情況

1.6 持續(xù)改進(jìn)

根據(jù)本次對(duì)標(biāo)實(shí)踐及實(shí)施效果可見，抽油機(jī)平衡度和電機(jī)功率因數(shù)指標(biāo)達(dá)到較好的水平，但是對(duì)比噸液耗電、噸液百米耗電、系統(tǒng)效率指標(biāo)可見，除了A采油廠以外，其他采油廠的機(jī)采系統(tǒng)還有一定的節(jié)能挖潛空間，B、C、D采油廠還需制訂下一年度對(duì)標(biāo)工作計(jì)劃，進(jìn)一步分析原因、制訂措施，持續(xù)推動(dòng)機(jī)采系統(tǒng)能效水平的提高。

2 能效對(duì)標(biāo)工作建議

2.1 完善能源計(jì)量器具

能效對(duì)標(biāo)的基礎(chǔ)是摸清現(xiàn)狀、對(duì)比能效數(shù)據(jù)，因此對(duì)于開展能效對(duì)標(biāo)的系統(tǒng)和區(qū)塊，應(yīng)首先完善能源計(jì)量器具的配備，確保能效基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

2.2 合理安排能效改進(jìn)措施

為提高能效指標(biāo)水平，需要采取各種對(duì)策措施，在對(duì)策措施的安排上，原則是先管理措施后技術(shù)措施，技術(shù)措施是先利舊再更新，從而達(dá)到低投入、高產(chǎn)出的目的。

2.3 制訂科學(xué)合理的能效目標(biāo)值

在制訂能效對(duì)標(biāo)目標(biāo)值的過程中，要充分考慮油田實(shí)際情況，做到制訂的指標(biāo)可實(shí)現(xiàn)、可考核，這樣才有利于提高油田整體能效水平。