王云梅 于建平 馬志一 任培榮

摘要：隨著我國經(jīng)濟的高速增長，能源問題以及環(huán)境問題也逐漸成為了社會普遍關(guān)注的問題，而對我國來說，石油化工行業(yè)一直以來都是能源消耗大戶，而要想石油化工企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排，必須要的對其地面采油設(shè)備加強管理，并進行進一步優(yōu)化。這樣不僅能為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益，其實際產(chǎn)生的社會效益也不可忽視。本文主要我國石油行業(yè)的地面采油設(shè)備實現(xiàn)節(jié)能管理以及設(shè)備優(yōu)化進行了探討。

關(guān)鍵詞：石油企業(yè);采油設(shè)備;節(jié)能管理;優(yōu)化

引言

油田在生產(chǎn)開采得初期階段，多數(shù)油井都是通過自噴的形式進行開采，而隨著油田生產(chǎn)開采后期階段，地層能量的下降使得油田的生產(chǎn)開采必須要依賴地面采油設(shè)備才能實現(xiàn)，而在現(xiàn)代節(jié)能、環(huán)保等生產(chǎn)理念的要求下，油田企業(yè)必須要加強對地面采油設(shè)備的節(jié)能管理和優(yōu)化才能實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的進一步提升。

1 地面采油設(shè)備分析

1.1 主要的地面采油設(shè)備

目前，在我國油田生產(chǎn)開采過程中常用的地面采油設(shè)備主要包括抽油機、抽油泵、水力活塞泵以及潛油電泵等^[1]。

1.2 地面采油設(shè)備的發(fā)展

隨著油田開采的不斷進行，地層中的能量不足以維持油氣的舉升，因此，使得油田對地面采油設(shè)備的需求量在不斷增加，針對地面采油設(shè)備的投資也在不斷增加。而對石油機械生產(chǎn)來說，不斷提升機械采油設(shè)備的性能、節(jié)能效果以及運行的可靠性是非常重要得內(nèi)容，也是多數(shù)石油機械制造企業(yè)一直以來追求的目標(biāo)，國外針對采油設(shè)備的投資一直都比較大，而且很多先進設(shè)備的研發(fā)開展也比較早，國際上能夠生產(chǎn)制造采油設(shè)備的企業(yè)達到了300多家，而俄羅斯以及美國等國家的采油不僅品類比較多，而且技術(shù)上的領(lǐng)先優(yōu)勢也比較大。

我國對采油設(shè)備的研究已經(jīng)經(jīng)歷了50多年的時間，在整個發(fā)展過程中，我國從最初的修理到后期仿造一直發(fā)展到如今的自主研發(fā)。對采油設(shè)備的修理裝配主要是上世紀(jì)50年代，這一階段采油設(shè)備主要是依靠進口。在隨后的六十年代我國開支逐漸有了模仿制造采油設(shè)備的能力，主要是在井口設(shè)備的基礎(chǔ)上進行簡單的仿制?，F(xiàn)代我國石油行業(yè)已經(jīng)完全具備了自主研發(fā)的能力，而且部分采油設(shè)備還實現(xiàn)了出口，成功進入了國際采油設(shè)備市場。

1.3 地面采油設(shè)備的節(jié)能現(xiàn)狀

目前，我國多數(shù)的地面采油設(shè)備老化現(xiàn)象比較嚴(yán)重，而且技術(shù)含量也比較低，節(jié)能效果較差，與發(fā)達國家相比較還存在較大的差距。

2 地面采油設(shè)備的節(jié)能改進與優(yōu)化

2.1 引進節(jié)能型抽油機

對于油田的生產(chǎn)開采來說，不斷提升抽油機舉升系統(tǒng)的節(jié)能效果以及設(shè)備管理水平有著非常重要實際意義。目前針對抽油機的節(jié)能改造基本上都是圍繞其結(jié)構(gòu)進行改進，以此來達到提升能效、維持扭矩平穩(wěn)的效果，這樣就能進一步提升電機的運行效率，并有效控制電機的能耗。

2.2 研發(fā)新型電機

針對電機改造，最為有效方法就是將采油生產(chǎn)的實際狀況與電機綜合性能進行有機結(jié)合。目前應(yīng)用比較廣泛的新型節(jié)能電機主要有高轉(zhuǎn)差率電機、超高轉(zhuǎn)差率電機^[2]。利用上述新型電機取代常規(guī)轉(zhuǎn)差率電機能最大程度提升抽油機的工作效率以及實際性能，從而起到了良好的節(jié)能效果。目前我國自主研發(fā)的超高轉(zhuǎn)差率電機在抽油機系統(tǒng)中的應(yīng)用表現(xiàn)出了良好的節(jié)能效果，但是，與國外先進電機相比較還存在的一定差距。

2.3 應(yīng)用節(jié)能型電控裝置

在油田的地面采油系統(tǒng)中合理的應(yīng)用節(jié)能型電控裝置能夠能夠有效優(yōu)化采油設(shè)備的運行狀況，對采油設(shè)備的節(jié)能性能有非常明顯的提升作用，而且，多數(shù)的節(jié)能電控裝置都具有成本投入低、操作簡單等特點。目前，在我國油田行業(yè)應(yīng)用比較廣泛的節(jié)能電控裝置主要有間抽控制器、變頻調(diào)速器等。

2.3.1 間抽控制器

通常情況下，抽油機在運行過程中都是以最大抽汲能力運行，當(dāng)井下油液產(chǎn)量不足的時候，就會導(dǎo)致泵效的嚴(yán)重浪費，甚至?xí)斐煽瘴闆r，這樣就會導(dǎo)致電能的極大浪費。如果使用間抽控制器，就能保證在油井井下出液量不足或者抽油機出現(xiàn)空抽現(xiàn)象的時候自動實現(xiàn)停機，并在井下液面達到一定深度的時候在重新啟動抽油機，這樣就能節(jié)能電能。

2.3.2 變頻調(diào)速器

變頻調(diào)速器得出現(xiàn)使得抽油機在實際的運行過程中能夠根據(jù)抽汲量的大小來合理調(diào)節(jié)電機得運行功率，這樣就實現(xiàn)了電機效率的合理利用及實現(xiàn)了對電機的保護，同時也實現(xiàn)了很好的節(jié)能效果。目前，我國多數(shù)的抽油機舉升系統(tǒng)應(yīng)用都是變頻調(diào)速器來實現(xiàn)節(jié)能改造。

3 結(jié)束語

在現(xiàn)代油田的生產(chǎn)開采過程中，地面采油設(shè)備起到了非常重要的作用，而地面采油設(shè)備的高能耗一直都是油田發(fā)展過程中需要重點進行考慮的問題，鑒于此，針對油田的地面采油設(shè)備進行節(jié)能管理和優(yōu)化改進對油田提升經(jīng)濟效益有非常重要的作用，同時也能實現(xiàn)巨大的社會效益，極大的促進了石油行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]李洪濤.基于MATLAB/Simulink游梁式抽油機動態(tài)性能仿真及控制方案研究[D].浙江大學(xué)，2009.

[2]田小蘭，張明亮，潘迎暉，汪暢，謝志勤.提高河南油田稠油機采系統(tǒng)效率的方法[J].石油機械，2002（04）：41-44+0.