(辽河油田特种油开发公司)
摘要:随着我国石油事业的发展与科技的不断进步,在石油开采过程中应用到的设备越来越现代化,效率也越来越高,但是在许多设备使用的过程中,由于设备系统中的电动机、摩擦阻力、电泵因素的影响导致采油的能耗较高,这也导致了采油的经济效益不能达到最大化。因此,只有科学合理的应用节能降耗技术措施,才能实现采油的效益最大化,进而更深入的推动我国石油开采效率与效益的提高。本文就着重针对采油中节能降耗技术的应用进行探讨分析,明确了在现阶段中采油耗能问题的影响因素与节能降耗技术的应用策略,旨在为我国石油事业的进步与发展提供更多可供参考的理论建议。
关键词:采油;节能降耗;采油技术;节能设备
引言
受于我国油田地质情况以及企业发展现状决定,现阶段我国式采油系统的是应用最为普遍的采油系统之一,采油系统对技术要求较低,设备工艺组成简单,从操作以及维护角度相比其他采油系统都具有较大的优势,但其弊端也十分明显,大型设备的能耗标准较高,同时能耗控制工作存在一定难度,导致采油成本中耗能成本一直居高不限,在采油成本上升原油市场低迷的今天,该问题更为突出。企业需要对投产设备进行全面的节能降耗管理从而全面提高自身经济获取能力以及持续发展能力[1]。
1油田生产现场能耗增加的原因
当前,还有相当一部分油田的机采井不能够高效的利用电能,这样大量的电能在生产过程中被消耗,但是油井的产能却并没有明显的提高。面对这样的情况,只是节能化改造系统设备并不能取得很好的效果,并且如果不能够保证节能设计的科学性和合理性,那么就会出现不平衡的情况,这样不仅不能够降低机载设备的能耗,反而会使其能耗进一步增高。其次,大多油田在生产过程中相关的管理工作不到位,从而使生产工作不能够严格的按照相关的标准和规定进行,经常出现违规生产、不规范生产的情况。例如:在冬天开采油田的过程中没有对油井的掺水量进行及时的调整,这样从油井中开采出的油液其温度往往偏低不能够达到正常的温度水平,从而使油液在流动的过程中受到过大的阻力,这就会使消耗的能量大大增加。另外,油田开采过程中铺设的管线如果使用的时间过长,管线自身就会出现比较严重的腐蚀现象,但是这些问题出现后由于多种原因并没有及时的对腐蚀管线进行更换或者采取有效的措施加以维护,在这种情况下油田管线的热能损耗将大大增加,并且还会使后期的油气集输任务受到很大的影响,如果发生这种情况就要使用加热炉对油田管线进行加热处理。又因为油田缺乏科学合理的节能设计,这样使用加热炉又会造成过高的能耗,使油田生产的作业成本大大增加。
2采油作业过程中的节能降耗技术措施
为了减少油田企业的生产成本,提高油田企业的经济效益,必须要采取相应的节能降耗技术措施,尽可能地降低采油作业过程中的能源消耗,主要措施有以下5个方面。
2.1采油设备节能优化
根据油井生产的实际情况,优选一些科学、合理、节能的机采设备,并且可以为这些设备配置相应的节能电机,然后使用变频调速技术减少抽油机系统在生产作业时的能源消耗。根据有关人员的大量现场调查发现,强化油井的检泵工作,优选抽油机类型,并且对集采设备进行合理设计和完善,可以达到比较好的节能目的。另外,优选合适的作业参数,并且制定和完善抽油机的工作制度,在一定程度上可以提高油井的生产质量和效率。与此同时,针对原油的加热设备,尽可能地使用节能型的设备,可以减少大量的能量消耗,从而提高加热设备的效率。例如在辽河油田特种油开发公司一个采油作业区中将二十型塔式抽油机改变十二型游梁式抽油机后,通过合理调整生产参数,在确保产量不变的情况下,单台设备月耗电量仅为之前的十分之二,同时还降低了设备维修频次和维修经费,保障了在低油价严冬时期的生产平稳运行。
2.2螺杆泵采油配套技术的应用
螺杆泵的排量与转子转速成正比,能够根据地层供液情况来改变转子转速,使供采关系达到平衡。
与抽油机比起来,螺杆泵运行效率更高,且具有能耗低、采油成本低、设备占地面积小、噪音低等优点。螺杆泵携砂能力强,在高粘度或高含砂油气藏应用效果好。在满足生产需求的情况下,螺杆泵应尽量在较低的转速下运行。例如在新疆塔里木油田跃满区块,螺杆泵油井开采周期较塔式抽油机井运行时间长四个月。
2.3提高机采井的泵效
井下泵的选型和选材流程。随着时代的不断发展和科学技术的不断进步,当前提升泵产品已经比较成熟,在机泵选择的过程中,应该根据现场生产特点,并结合泵的实际工作特性曲线来进行选择,应该选择在额定转速下,其流量在高效区间的机泵。在泵选定后,就可以得到泵的单级扬程和必要的汽蚀余量,然后通过单级扬程和总扬程来确定泵的级数。在根据第一级泵的浸没深度和泵安装甲板的海拔高度,根据相关标准对泵组的尺寸和重量进行计算,最后需要对扬水管的长度进行合理设定。在泵扬程的选择过程中,其泵上标注的扬程和所需的扬程应该尽可能接近,偏差应该尽量小于百分之二十,这样会大大增加泵的效率,也会取得比较好的节能效果。如果名牌上的扬程小于所需的扬程,泵往往不能满足实际的使用要求,抽上来的液量往往较小。但是如果选择的扬程过高,则其在运行过程中,会出现流量过大的情况,从而导致电机的超载,如果长时间如此运行,就会导致电机的温升过高,从而加快了电机内部线圈绝缘的老化速度,很容易出现电机烧毁的现象,这需要我们在进行扬程选择中,认真加以注意。电机的选择。在电机功率的选择中,应该结合泵的实际运行需要,合理对泵的参数进行选择。为了避免电机超负荷运行情况的出现,电机的额定功率应该保有一定的余量,电机的备用系数也应该大于1,可以保证让机泵在高效的区间内进行运行,让电机和泵的效率应该尽可能高且效率曲线应该尽可能平坦,拓宽电机的高效输出转速范围。
2.4对采油设备电机采用变频调速技术
如果采用常规的对电动机进行定频供电,不仅造成设备的运行速度不好调整,还会造成大量电能的白白浪费。变频技术是融合交流电机控制技术、现代电力电子控制技术、微控制技术等技术的综合技术。它利用微控制芯片对各种电力电子开关管进行通断控制,来达到将工频电源供电进行变频的,它依靠可以控制频率的交流电源,来对交流电动机的转速进行控制的。这是利用了电机的转速于供电的频率成正比的原理,来实现对电机转速的控制的。通过变频技术可以实现电机在一定范围内的无极调速,大大增加了电机工作的平稳性,可以根据工作需要通过改变电机的转速来控制电机的输出功率,在运行设备并不需要那么高的输出功率时,可以方便的进行功率调节,避免了常规电机控制造成的大量电能的白白浪费。变频设备通常有整流模块、直流模块、逆变模块、微控制模块构成,各个部分缺一不可,它们协同工作将工频电源转化成频率可调的供电电源。
2.5对抽油机生产系统进行优化设计
抽油机生产系统的设计水平,对其运行效率有着非常直接的影响。为了保证其设计的质量,需要首先进行初步设计,然后在对设计进行相关的校对和核查,不但对设计效果进行优化。抽油机的抽汲参数对抽油机的能量消耗有着非常大的影响,尤其是对电机消耗能量的影响。因此,在满足油井生产需要的前提下,应该合理优化选择冲次、冲程、泵径,力争达到最优组合,最大程度保证油井的生产效率。以杜84-57-107井为例,在平衡率由65%调至98%以后,日均耗电量由下降了30KWh,有效地降低了由于不平衡导致的设备用电,延长了电机使用寿命。
结语
综上所述,本文主要就油田生产现场能耗增加的原因进行了深入的分析,并就采油生产现场的节能降耗技术进行了详细的阐述,随着超稠油市场价格持续走低,节能降耗近在眉睫,希望能够为以后的研究工作提供一些参考。
参考文献
[1]肖定彬,赵清华.采油生产现场的节能降耗技术措施[J].化学工程与装备,2018,262(11):128-129.
[2]王彪.采油生产过程中的节能降耗技术措施[J].化学工程与装备,2018(3):92-93.
[3]郭欣冉.新时期采油厂集输系统节能降耗技术研究[J].石化技术,2017,24(12):126.