采油生產(chǎn)能耗限額分析

馬強(qiáng)（遼河油田公司質(zhì)量節(jié)能管理部）

采油生產(chǎn)能耗限額分析

馬強(qiáng)（遼河油田公司質(zhì)量節(jié)能管理部）

遼河油田是我國最大的稠油、高凝油生產(chǎn)基地，是遼寧省唯一的油氣生產(chǎn)企業(yè)，采油生產(chǎn)環(huán)節(jié)用能負(fù)荷較大，導(dǎo)致能源消耗量大。為此，遼寧省將原油（液）生產(chǎn)噸液百米電耗作為能耗限額指標(biāo)，規(guī)定了限定值、準(zhǔn)入值和先進(jìn)值；而相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)卻規(guī)定了以機(jī)械采油效率為指標(biāo)的限定值和節(jié)能評價(jià)值。通過分析兩個(gè)指標(biāo)的關(guān)系，推導(dǎo)了指標(biāo)互換公式，并對相關(guān)限額指標(biāo)進(jìn)行了推算。原油（液）生產(chǎn)噸液百米電耗和機(jī)械采油系統(tǒng)效率都可作為油氣生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)定額指標(biāo)，但原油（液）生產(chǎn)噸液百米電耗作為油氣生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)定額指標(biāo)更為直觀，使用和計(jì)算更為方便。

原油（液）生產(chǎn)；噸液百米電耗；機(jī)械采油；系統(tǒng)效率；限額

采油生產(chǎn)過程是油氣田企業(yè)最主要的生產(chǎn)工序，該過程的能耗也是油氣田企業(yè)最主要的能耗，對該過程進(jìn)行能耗重點(diǎn)監(jiān)測和限額管理具有重要意義。但在能耗限額指標(biāo)的選擇上，地方標(biāo)準(zhǔn)和其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分別采用了不同的能耗限額指標(biāo)；遼寧省規(guī)定了原油（液）生產(chǎn)噸液百米電耗的限定值、準(zhǔn)入值和先進(jìn)值（原油（氣）液生產(chǎn)噸液百米用電限額與計(jì)算方法：DB 21/1740—2009）；而相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn) 《油田生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測規(guī)范》（GB/T 31453—2015）卻規(guī)定了以機(jī)械采油效率為指標(biāo)的限定值和節(jié)能評價(jià)值。

1 原油（液）生產(chǎn)噸液百米電耗

原油（液）生產(chǎn)噸液百米電耗是指原油在開采過程中把1 t液量從地下提升100 m所消耗的電能[1-2]，其計(jì)算公式為：

其中：

式中：X——噸液百米耗電，kWh；

W——日耗電量，kWh；

Q——日產(chǎn)液量，t；

H——有效揚(yáng)程，m；

H′——油井動(dòng)液面深度（斜井應(yīng)為垂直深度），m；

Po——油井油管壓力，MPa；

Pt——油井套管壓力，MPa；

ρ——液體密度，kg/m3；

g——重力加速度，m/s2，常取9.81。按照《遼寧省能耗限額指導(dǎo)目錄（2015年本）》規(guī)定的遼寧省重點(diǎn)行業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品（工序）推薦性能耗限額，石油工業(yè)原油（液）生產(chǎn)噸液百米電耗指標(biāo)按油品分為稀油、普通稠油和超稠油[3]（表1）。

表1 遼寧省石油工業(yè)原油（液）生產(chǎn)噸液百米電耗限額（2015）

2 機(jī)械采油系統(tǒng)效率

機(jī)械采油系統(tǒng)效率是指機(jī)械采油系統(tǒng)的有效功率與輸入功率的比值[4]；其計(jì)算公式為：

式中：η——機(jī)械采油系統(tǒng)效率，%。

《油田生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測規(guī)范》（GB/T 31453—2015）中以機(jī)械采油系統(tǒng)效率為主要指標(biāo)，規(guī)定了不同井別的系統(tǒng)效率的限定值和節(jié)能評價(jià)值[5]（表2）。

表2 機(jī)械采油系統(tǒng)效率指標(biāo)要求

3 兩項(xiàng)指標(biāo)的關(guān)系

由于耗能設(shè)備的單耗和系統(tǒng)效率有著密切的關(guān)系[6]。因此，采油生產(chǎn)過程的噸液百米電耗和采油系統(tǒng)效率也同樣密切聯(lián)系，按公式（1）和（3）推導(dǎo)：

由式（4）可得：

式（5）即為采油生產(chǎn)過程的噸液百米電耗和采油系統(tǒng)效率的關(guān)系，二者成反比例關(guān)系，若將電耗換算為能耗（以J為單位），那二者互為倒數(shù)。

原油（液）生產(chǎn)噸液百米電耗屬于單耗類指標(biāo)，其數(shù)值主要源于能源管理統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分析計(jì)算。而機(jī)械采油系統(tǒng)效率屬于能源利用率類指標(biāo)，其數(shù)值主要取決于能源監(jiān)測，一般須由具備一定專業(yè)技術(shù)的人員通過現(xiàn)場監(jiān)測，并經(jīng)數(shù)據(jù)處理后獲得，需要一定的時(shí)間周期。因此原油（液）生產(chǎn)噸液百米電耗作為油氣生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)定額指標(biāo)使用和計(jì)算較方便，對能源消耗水平的分析更為直觀。

4 限額指標(biāo)

根據(jù)式（5）可對遼寧省重點(diǎn)行業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品（工序）推薦性能耗限額指標(biāo)和油田生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測規(guī)范要求的限定值和節(jié)能評價(jià)值進(jìn)行指標(biāo)統(tǒng)一推算（表3），由此表可見，限額指標(biāo)還有進(jìn)一步提高的空間，也可進(jìn)一步指導(dǎo)采油生產(chǎn)單位開展節(jié)能監(jiān)測、評價(jià)和定額管理工作。

表3 統(tǒng)一推算的限額指標(biāo)

5 結(jié)論

1）原油（液）生產(chǎn)噸液百米電耗和機(jī)械采油系統(tǒng)效率都可作為油氣生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)定額指標(biāo)，二者可進(jìn)行換算。

2）將原油（液）生產(chǎn)噸液百米電耗作為油氣生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)定額指標(biāo)更為直觀，使用和計(jì)算更為方便。

3）遼河油田作為遼寧省唯一的油氣生產(chǎn)企業(yè)，原油（液）生產(chǎn)噸液百米電耗限額指標(biāo)仍有進(jìn)一步提高的空間。

[1]李鑫,耿玉廣,楊小平,等.以噸液百米舉升耗電量為目標(biāo)的大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用[J].石油鉆采工藝，2015，37（4）：76-79.

[2]石油工業(yè)節(jié)能節(jié)水專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).石油企業(yè)用節(jié)能產(chǎn)品節(jié)能效果測定：SY/T 6422—2016[S].北京：石油工業(yè)出版社，2016：1-3.

[3]遼寧省經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)，遼寧省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.原油（氣）液生產(chǎn)噸液百米用電限額與計(jì)算方法：DB 21/ 1740—2009[S].沈陽：遼寧省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，2009：2-3.

[4]石油工業(yè)節(jié)能節(jié)水專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).油田生產(chǎn)系統(tǒng)能耗測試和計(jì)算方法：SY/T 5264—2012[S].北京：石油工業(yè)出版社，2012：1-11.

[5]全國石油天然氣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).油田生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測規(guī)范：GB/T 31453—2015[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2015：1-3.

[6]馬強(qiáng).基于節(jié)能率的節(jié)能量計(jì)算方法研究[J].石油石化節(jié)能，2015，5（3）：50-51．

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.03.012

2016-09-13

（編輯 杜麗華）

馬強(qiáng)，高級工程師，2003年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院（石油工程專業(yè)），從事節(jié)能管理工作，E-mail：starmq@163.com，地址：遼寧省盤錦市興隆臺區(qū)遼河油田質(zhì)量節(jié)能管理部節(jié)能技術(shù)科，124010。