节能降耗技术在油田机械采油中的应用分析

2023-01-31

1 当前油田机械采油中存在的能耗问题

油田机械采油主要是指当油层内的能量不足以维护自喷时, 采用机械能量的方式将油采出地面就被成为是机械采油。此种采油方式主要是依靠电动机、抽油机以及抽油杆、电控箱、变压器等机械设备组成, 由于油田机械采用所用的设备多数为电力设备, 所以导致采油过程将会消耗掉大量的电能。有关人员研究调查研究表明, 虽然机械采油系统的装机容量仅为油田装机容量的1/3, 但是其用电量却达到油田总用电量的一半以上。另外, 当前油田机械采用中所使用的抽油机负荷率不足、采油系统的功率因数低以及电网的电能损耗大等因素导致机械采油能耗也大。通过对机械采油能耗大的因素进行分析发现, 其不仅与油田生产管理水平和技术水平有很大的关系, 同时配电设备容量大于实际需求而形成的“大马拉小车”的现象也普遍存在, 因此最终导致油田能耗大的现象。

2 油田机械采油中节能降耗技术的应用

2.1 间歇采油技术

间歇采油技术是近年来新兴的一种采油技术, 此种技术相对比较适用于低产油井, 其中间歇式采油技术又被分为提捞采油技术和活动式螺杆间歇采油技术。其中活动式螺杆采油技术为了达到节约成本、降低能耗、优化采油工艺的作用, 螺旋杆成为采油中最常用的技术设备, 同时扁动扭矩的控制是保证油田采油工作顺利开展的重要环节, 因为其直接决定的油井的恢复程度和井的间歇时间。

2.2 螺杆泵采油配套节能技术

螺杆泵采油配套节能技术主要是采用容积式转子泵的, 依靠螺杆和衬套形成的密封腔的容积变化而将油液吸入和排出的一种技术。此种技术属于单螺杆水利机械的一种形式, 如果其排量越大, 则相对转子的转动速度也就越快。螺杆泵采油配套技术在实际运用中不仅投资少、占地面积小、运行效率高, 同时对环境的污染也相对较小, 另外螺杆泵也能够有效通过地层供液的相应能力实现泵的转速变化, 其耗电量大约也比抽油机低30%左右。但是应注意此技术在油田采油实际运用中, 想要实现螺杆泵的功能发挥最大的作用, 不能将正在运行的机器突然暂停, 这样不仅损害机器的使用效率, 同时对降低系统的使用寿命也具有非常大的影响, 除非是突然停电或者盘根更换因素而造成的, 否者都要等到螺杆泵在保持最低运行速度以及井液面稳定情况下才能停止设备。

2.3 抽油机井上的节能技术分析

抽油机是石油开采中常用的一种机器设备, 其主要是通过采用加压而促使石油出井, 其中抽油机的运动过程为, 当抽油机上冲程时, 则油管的弹性就会产生收缩同时产生向上的运动, 并一同将机械解堵采油器带动, 实现撞击换套而产生振动的现象。目前常见的抽油机主要是游梁式抽油机, 此种抽油机是目前油田中常见的传统的稠油形式, 其主要是通过采用普通的交流异步电动机直接实现拖动, 然后由曲柄带以配重的平衡块使抽油杆带动, 并促使井下抽油实现固定周期的上下往复运动, 从而达到将井下的油送到地面的作用。游梁式抽油机在实际运行的过程中具有维修方便、操作简单以及结构简单和坚固耐用等特点, 但是其耗能非常大, 由于其在上升的过程电机主要从电网吸收能量实现电动运行, 而下降过程为负载性质的位势负载, 由于井下负压等导致电动机处于发电的状态, 所以其还能够使机械能量转换为电能回馈到电网中。经过将现有的偏论抽油机和双头驴以及低矮型抽油机三者有机的结合在一起, 能够有效解决能耗高的问题。

3 实例分析某油田机械采油系统节能措施

由于当前机械采油系统现场条件较为复杂, 因此抽油机节能控制器以及节能抽油机和节能电动机等设备的运用应根据油田实际情况进行选择。另外, 应注意在油田节能系统中, 如果没有完备的理论分析以及实测数据作为依据的情况下, 可以采用机械采油系统中的节能产品。通过对本油田机械采油系统的能耗情况进行分析得知, 提出以下几点方案:第一点:使用新型的抽油机拖动系统, 通过对比分析以及油田实际运行发现, 在本油田中采用抽油机专用的永磁同步电动机不仅能够达到节能降耗的作用, 同时对提高系统功率也具有重要的作用, 但是应注意此种技术主要适用于装机功率大以及功率因素低的抽油机井, 另外还应该注意在使用此种设备中应注意严格进行选择永磁体和电机的生产厂家, 以保证系统的可行性。第二点:采用改进的抽油机, 将现有的偏论抽油机和双头驴以及低矮型抽油机三者有机的结合在一起, 不仅能够有效解决能耗高的问题, 同时对提高工作效率也具有重要的作用。第三点为:针对抽油机不平衡现象, 可以在游梁末端加上一个平衡块, 这样能够实现其在工作中不断调整抽油机的平衡状态, 以达到节约电能的作用。