木头油田综合节能技术研究与应用

张婷婷

摘 要：本文通过技术研究应用为主，配套管理体系为辅，针对木头工程系统集输、机采、注水三大重点能耗单元，在分析各系统节点控制潜力与探索节能技术应用需求的基础上，通过整合、优化、研究与推广应用先进的节能技术，使热电能消耗得到合理、有效的控制，技术上形成集成化节能技术体系，管理上形成标准化、规范化运行体系，探索和寻求工程系统在技术和管理上如何保证实现科学、有效的节能对策，为企业发展提供支持与保障。

关键词：节能；能耗；標准

1 工程系统能耗构成情况

工程系统能耗主要分为机采、集输、注水三大单元，其中机采部分耗电以常规抽油机为主，占机采系统能耗的94%，其次为电加热油管、螺杆泵等，集输系统包括耗电及天然气两个方面，耗电方面主要为输油泵、循环泵占耗电量的48.2%，注水系统耗电以离心泵为主占到62%，其次为柱塞泵占30%。

2 综合节能技术形成经历与应用

2.1 建立规范体系，打造节能示范框架

机采系统：根据系统效率测试结果，考虑到油井各项参数对系统效率的影响程度，确定在采用“产液”和“泵挂”建立抽油机能耗标准，即某一型号的抽油机在某一冲次范围内耗电量的平均值作为标准。同时对调整幅度及落实速度做要求，以此作为机采系统节能考核指标。

集输系统：考虑各基层单位热动力设备不同，地面现状不同，集输液量不同以及历年来形成的运行方式、管理习惯不同，各队有各自的标准和规律，所以需要借助公司下发的“集输系统能耗对标”文件，在节能指标上选择“吨液能耗”做为衡量集输系统能耗水平的标准，重点突出“温度控制”和“设备调整”。

注水系统：考虑各个注水站设备投产时间不同、地层的渗透率不同、管网老化程度不同、注水水质差别较大，各站注水单耗差别也较大，所以需要借助公司下发的“注水系统能耗对标”文件，利用“注水单耗”、“百米压降”来衡量各注水站的运行状态，同时对相关配套保障措施配合执行情况进行考核。

2.2 以成熟配套技术应用推动技术节能

2.2.1 机采系统：

2.2.1.1 举升系统节能配套技术——节能型直线抽油机

技术优势及节能原理：该设备采用智能控制电机正反转来实现光杆的直线往复运动，改变了常规抽油机的皮带传动方式、曲柄平衡、游梁平衡等平衡方式，通过自动控制技术，实现抽油机冲程、冲次的智能无级调整。

效果评价及应用前景：通过应用分析，该设备下冲程时电机功率降低，适合对8型抽油进行更换。

2.2.1.2 井口调控节能配套技术——智能空抽控制器

技术优势及节能原理：该设备通过高分辨率的传感器检测抽油机的运行参数，根据抽油机的上、下行电流变化准确地描绘出抽油机的加、卸载过程，自动为抽油机选择最佳的工作方案（开抽时间），达到节能的目的。

适用范围及应用情况：2010-2012年我厂引进20台该设备，适用条件距计量间较远的间抽井。

效果评价及应用前景：通过应用分析，该设备能够精确控制抽油机启动、停抽时间，达到节能的目的。缺点是由于无法准确了解某一时间内抽油机的运行状态，给油井计量和测试工作带来不便，从一定程度上增加了工人的劳动强度。

2.2.1.3 供配电系统节能配套技术——稀土电机

技术优势及节能原理：在转子体内应用了稀土钕铁硼磁钢（NdFeB），转子本身不再需要励磁，减少了电动机的励磁损耗。稀土电机是异步启动同步运行，因而没有异步电动机的转差功率损耗。

2.2.1.4 传动系统调整节能配套技术——调平衡检测软件技术

技术优势及节能原理：抽油机平衡监测分析仪是一种专门针对功率法调整平衡的设备，这种方法在对抽油机的电耗测试以后，只需知道平衡块数目、重量及目前的安装位置三个参数，就能计算出平衡块的最佳位置，并能对调整后的电能参数、扭矩曲线及节能情况进行预测。

适用范围及应用情况：目前我厂共计引进2台该设备，适用条件存在负功的井。

效果评价及应用前景：在抽油机光杆功率不变情况下，通过合理调整平横块位置，减少了电能与机械能之间的来回转换，减少了由于能量转换而产生的能耗，从而节约了电能，最大化的实现了抽油机平衡节能和安全运行的目的。

2.2.2注水系统

①水井层间压力优化调整配套技术——合理调整井下水嘴配置技术优势及节能原理：降低水嘴前后压力损失，降低注水井注入压力适用范围及应用情况：使用各层段都有水嘴、并且水嘴匹配不合理的水井。效果评价及应用前景：共计调整29口井，平均注入压力降低0.1MPa。

②降低管网压损配套技术——注水干线冲洗技术优势及节能原理：降低水流通阻力，降低管线压损适用范围及应用情况：管线结垢严重、末端水质较差管网效果评价及应用前景：经过管线冲洗，注水干线压损平均降低0.3MPa。典型案例：联合站所辖注水干线管线冲洗前后效果显著。

3 几点认识

一是机采系统，经过现场应用，节能效果明显。稀土永磁电机与常规电机相比节能率在20-40%左右，电机效率和功率因数较高。直线抽油机节能率在30-40%左右，易于操作，系统效率较普通抽油机高。智能间抽控制器能够减少员工操作强度，自动制定合理间抽制度，节能效果达到40-50%。

二是注水系统，首先对注水泵效率较低的加强设备维护保养，确定合理优化运行参数，其次对注水井井口及计量间闸门完好率严格控制，降低流量损失，再者，加大永久性排污池建设进度，增加管线清洗次数，最大量降低管网能耗损失。