浅析如何降低抽油机井的综合能耗

兰正昕大庆油田有限责任公司第三采油厂第二油矿

浅析如何降低抽油机井的综合能耗

兰正昕
大庆油田有限责任公司第三采油厂第二油矿

摘要：眼下，油田采油机械设备所消耗的资源不断上升，而且油井单油井出油数量不断下降，因此在是由采集过程中的节约资源就成为了一个相当重要的问题。在确保油井产油数量不变的情况下，寻找具备节能空间的采油机械设备，尤其是投入使用时间不长的机械采油井，选取性价比最高的资源配置方式以及相关参数、优先选取低能耗采油设备，在采油过程中必须要用到大量消耗资源的机械加以改进等手段来尽可能的将石油采集设备的能源消耗量降到最低。

关键词:抽油机；节能；措施；效果

在2014年，对抽油机井采油系统的工作效率进行测试，所测的的采集系统平均工作效率25.34%，测试所得该采油系统单位时间功耗为7.1 kWh/t，在这之中有92%系统的平均工作效率为25.16%，测试所得该采油系统单位时间功耗为7.02 kWh/t。在实际测量过程当中，单位时间功耗超过8.3 kWh/t的高耗能抽油机井设备数量在测试机井总数当中占据的比例为48%，测试所得平均单位时间功耗为14.12kWh/t，这些单位时间功耗较高的机井在节约能源方面有相对较大的空间，因此在降低抽油机井综合能耗的过程中成为节能的主要目标。

1　影响抽油机井系统能耗因素分析

1.1抽油机机型偏大

在抽油机机型较大的情况下，减速箱的轴承以及齿轮等零部件不可避免的会承受较大的压力，并由于受力面承受压力过大因此会进一步导致摩擦力增加，从而增加摩擦损耗，也就会带来单位时间之内的较高功耗。抽油机载荷的有效比例越低，无无效损耗占据消耗功率的比重就会越高，抽油机功率的实际应用效果就越差[1]。由于要排除参数以及泵效对于单位时间功率损耗可能产生的影响，因此在选择统计样本的时候优先选取泵效超过50%、冲速低于5 min-1的采油机井，在选取的这一部分统计样本当中载荷的实际利用比例不高于30%且单位时间功率损耗高于8.3 kWh/ t的采油机井设备。

1.2电动机装机功率偏大

在电动机额定功率较大情况下，电动机在工作过程中产生的热损失以及机械损失同样较大，无效功率比例也相对更高，单位时间功率损耗也同样较高[2]。相关数据显示，在电动机功率的有效功率低于30%的情况下，电动机的实际工作效率会低于70%，功率因数也不会高于0.6，运转过程中自身的无效耗损比例同样会提升，因此整个机械会处在低效能运转状态。为了在数据分析当中排除其余的影响因素，因此将有效荷载比例大于65.21%、泵效不低于50%、冲速超过7 min-1的设备作为本次统计分析的主要目标。在选取的这一部分统计样本当中载荷的实际利用比例不高于30%且单位时间功率损耗高于8.3kWh/t的采油机井设备。对得到的统计数据加以分析我们可以发现这是由于油井单油井出油数量下降、液体供应能力欠缺、生产参数不具备改进空间、选取的电动机装机功率过高所导致的。在这种情况下，可以考虑更换小电动机，从而尽可能将无用功耗比例降到最低，全面提升有效功率的比例，以确保电动机在运转过程当中处于高效工作状态。

2　降低能耗主要优化措施及效果

2.1针对设备利用率低的抽油机井，优化设计配套措施

2.1.1机型偏大

在处理由于选择机型过大而导致能耗较高的采油机井设备时，应该机型过大的设备替换为小型设备。在通过此种手段来治理抽油机井耗能过高问题之后，每一机井平均每日可以节约电能28 kWh。

2.1.2应用节能电动机

在处理由于电动机装机功率过高而导致能耗较高的采油机井设备时，采取更换装机功率小的节能型电动机或对常规电动机进行节能改造，存在此类问题的设备数量共有8%。在改后与之前相比较，平均装机功率下降了8.3 kW，有效功率占据的比例提升了2.5%，每一台设备平均每天可以节省电能41.4 kWh，电能节约比例为24.1%。

2.2针对抽汲参数不合理的抽油机井，优化匹配参数

2.2.1优化匹配泵径、地面参数

在处理正常生产过程当中沉没度较高、泵效相对较高、冲速相对较高高耗能机井时，应该在检泵时机使用大泵来进行替换、采取相应方法将冲速尽量调小。在采取上述措施之后，平均泵径上升了6 mm，冲速下降了3.1 min-1，因此理论平局排量上升了3.2 m3/ d，沉没度下降83.1m，泵效与改进之前相比提升了9.4%，一台设备平均每天可以节省电能42.1 kWh。

2.2.2调小参数

在处理由于冲速过高而导致沉没度较低、泵效相对较低、因此耗能较高的抽油机井时，将其中8.4%口井冲速调小，其余口井将冲程下调。在调整相应参数之后，此类设备平均每一台冲速均降低了3 min-1，沉没度上升了224.1 m，泵效与调整之前相比提升了6.1%，单位损耗下降了2.51kWh/t，耗损功率同样降低了3.0 kW，一台设备平均每天可以节省电能52kWh。

3　经济效益

经过对耗能较高的抽油机井加以改进，到年底为止，抽油机井系统效率与去年同期相比上升了0.07%，采集每一吨液体所耗费的电能下降了0.31kWh/t。自2014年至今，在对抽油机井系统当中耗能设备改进的过程中，经过对单井能耗水平以及对能耗产生影响的各个因素进行分析，对功耗较大设备加以改进，起到了较好的效果，预计年度可以节约的电能为341.18×104kWh。

参考文献：

[1]刘野.降低抽油机井井口回压工艺方案[J].石油石化节能, 2013,(8):49-50

[2]李鹤.降低抽油机井能耗方法的探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2013,(1)

[3]王曼,王林平,魏立军等.降低抽油机井地面能耗技术在安塞油田的应用[J].节能技术,2013,31(3):281-284