節(jié)能降耗技術(shù)在抽油機(jī)井的應(yīng)用

陳樹(shù)勇+鄒黎明

摘 要：石油資源是人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活中都離不開(kāi)的重要能源，石油資源的開(kāi)采與利用為我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)提供了動(dòng)力。但是石油資源的開(kāi)發(fā)與利用過(guò)程需要消耗大量的其他能源，因此，石油資源實(shí)際的開(kāi)采成本非常高。為了響應(yīng)國(guó)家"節(jié)能減排"的號(hào)召，提高石油資源的開(kāi)采效率，減少其開(kāi)采成本，我們有必要深入的研究石油資源開(kāi)采過(guò)程中的節(jié)能降耗技術(shù)。本文首先列舉了造成石油開(kāi)采過(guò)程中能耗大的主要原因，然后列舉了節(jié)能降耗技術(shù)在抽油機(jī)井的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：節(jié)能降耗；抽油機(jī)井；應(yīng)用

引言

油田在開(kāi)采過(guò)程中，不同地區(qū)的地質(zhì)情況，開(kāi)采難度有所不同。有的油田在開(kāi)采過(guò)程中，消耗了大量的電能等其他能源，導(dǎo)致開(kāi)采成本提高，工作效率卻降低。因此將節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用于抽油機(jī)井當(dāng)中很有必要，近些年來(lái)，人們也一直在尋找可行的節(jié)能降耗技術(shù)，并取得了一些成就，有效的解決了我國(guó)石油開(kāi)采工作中的能耗問(wèn)題。

1抽油機(jī)井的能耗環(huán)節(jié)

1.1電動(dòng)機(jī)能耗

抽油機(jī)井的主要的動(dòng)力來(lái)源就是電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力帶動(dòng)著整個(gè)抽油機(jī)井的正常運(yùn)行。但是電動(dòng)機(jī)想要源源不斷的為抽油機(jī)井提供動(dòng)力，其自身必定會(huì)消耗很多能源。因此，抽油機(jī)井工作過(guò)程中主要的能耗就是來(lái)自于電動(dòng)機(jī)，所以提高電動(dòng)機(jī)的工作效率也就相當(dāng)于減少了抽油機(jī)井的能耗。經(jīng)過(guò)多項(xiàng)數(shù)據(jù)分析和對(duì)比后，我們發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的工作效率會(huì)隨著其負(fù)載率而發(fā)生變化，并且它的功率因數(shù)也很高。但是在日常工作過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)工作過(guò)程中負(fù)載率較低的情況，進(jìn)而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的工作效率降低，所以我們可以從電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率入手，尋找提高電動(dòng)機(jī)工作效率的方法，減少抽油機(jī)井的能耗。

1.2零件摩擦

抽油機(jī)是一種比較復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備，內(nèi)部包含了許多的零件和結(jié)構(gòu)。當(dāng)抽油機(jī)在工作時(shí)，內(nèi)部的零件和結(jié)構(gòu)之間會(huì)產(chǎn)生一些摩擦阻力，增大了抽油機(jī)井的能耗，從而降低了抽油機(jī)井的工作效率。抽油機(jī)中主要的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)就是四連桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)抽油機(jī)井在工作時(shí)，該機(jī)構(gòu)中的軸承就會(huì)產(chǎn)生摩擦阻力，降低抽油機(jī)井的工作效率。除了四連桿結(jié)構(gòu)之外，抽油機(jī)井中還有很多存在摩擦的部分，這些部分產(chǎn)生的摩擦阻力大大增加了抽油機(jī)井的能耗。

1.3油泵的工作效率

石油開(kāi)采過(guò)程中，油泵的工作效率對(duì)整個(gè)開(kāi)采工作的效率有很大的影響。當(dāng)一些油田到了開(kāi)采后期，原油中的水分含量會(huì)升高，而油泵受到水分和砂石的影響，工作效率會(huì)大大降低。有些地區(qū)的油田到了開(kāi)采后期，水分和砂石會(huì)對(duì)油泵造成腐蝕，所以油泵的工作效率降低之后，抽油井開(kāi)采的效率也會(huì)降低，最終導(dǎo)致抽油機(jī)井能耗增多。

1.4采油過(guò)程中的管理工作

采油過(guò)程中的管理工作主要包括設(shè)置抽油機(jī)的生產(chǎn)參數(shù)、調(diào)整抽油泵的沉沒(méi)度參數(shù)等等。這些重要的參數(shù)設(shè)置會(huì)改變抽油機(jī)井的工作方式，進(jìn)而影響到抽油機(jī)井的工作效率。所以保持抽油機(jī)井的參數(shù)正常合理是采油過(guò)程中的一項(xiàng)重要工作。目前我國(guó)采用的最多的就是游梁式抽油機(jī)，這種抽油機(jī)的平衡率對(duì)采油效率有很大的影響，而且當(dāng)該抽油機(jī)平衡率不穩(wěn)定時(shí)，所耗費(fèi)的電能比平時(shí)更多，進(jìn)而導(dǎo)致了抽油機(jī)井的能耗問(wèn)題。抽油機(jī)井的平衡率不穩(wěn)定還可能會(huì)減少抽油機(jī)的使用年限，因此采油過(guò)程中的日常管理工作能幫助抽油機(jī)的平衡率處于一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，從而提高抽油機(jī)的工作效率，減少能耗。

2降低抽油機(jī)井能耗的意義

抽油機(jī)井是目前最普遍的油田開(kāi)采方式，但抽油機(jī)的電能消耗大約是油田電能總消耗的三分之一，所以盡量減少抽油機(jī)井中不必要的用電消耗能夠提高整個(gè)油田的能源利用率。目前，國(guó)家正在大力發(fā)展環(huán)保型的生產(chǎn)方式，號(hào)召一些高耗能的企業(yè)通過(guò)先進(jìn)的科技手段，減少能耗，保護(hù)環(huán)境。因此，油田開(kāi)采過(guò)程中，盡量降低能耗，及時(shí)積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，又為我國(guó)的環(huán)保工作作出貢獻(xiàn)。此外，通過(guò)在油田的抽油機(jī)井中應(yīng)用一些節(jié)能降耗的技術(shù)，也可為油田其他的部分提供節(jié)能降耗的技術(shù)支持與成功經(jīng)驗(yàn)。

3節(jié)能降耗技術(shù)在抽油機(jī)井中的應(yīng)用

3.1永磁同步電機(jī)的應(yīng)用

近些年，人們通過(guò)對(duì)永磁同步電機(jī)不斷的研究，已經(jīng)逐漸將該技術(shù)應(yīng)用到抽油機(jī)井當(dāng)中。永磁同步電機(jī)的體積比一般的電動(dòng)機(jī)更加小巧，重量也有所減輕，使用更加方便。另外永磁同步電機(jī)最重要的內(nèi)在突破就是該電機(jī)的額定效率能達(dá)到90%以上，大大提高了抽油機(jī)井的工作效率。人們?cè)诠ぷ鬟^(guò)工程中通過(guò)對(duì)永磁同步電機(jī)和普通電機(jī)的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，永磁同步電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程更加簡(jiǎn)單，工作效率更高，而且節(jié)能的效果也更好。所以人們將用磁電同步電機(jī)作為一項(xiàng)節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用到抽油機(jī)井的工作當(dāng)中。

3.2變頻節(jié)能技術(shù)

將智能化控制技術(shù)加入到抽油機(jī)井的工作中能夠大大提高能源的利用率。比如，在抽油機(jī)采油過(guò)程中，只是通過(guò)人工操控，會(huì)在一定程度上浪費(fèi)一些能源，工作效率也不是特別高，而在抽油機(jī)井上加入智能控制技術(shù)既可以解放人工勞動(dòng)力，又能合理分配抽油機(jī)井所需的能源，前文提到過(guò)的抽油機(jī)井油泵效率的問(wèn)題也能顯著改善，從而提高采油過(guò)程的工作效率。變頻調(diào)速裝置就是智能控制技術(shù)的一種，它可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作負(fù)荷，調(diào)節(jié)電能的使用情況，進(jìn)而提高電動(dòng)機(jī)的工作效率，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

3.3安裝摩擦防護(hù)裝置

前文我們提到過(guò)抽油機(jī)井中結(jié)構(gòu)或零件之間的摩擦阻力也是造成抽油機(jī)井能耗大的主要因素。雖然抽油機(jī)中的摩擦阻力是不可避免的，但是我們可以通過(guò)安裝摩擦防護(hù)裝置，盡可能地減小寂靜工作時(shí)的摩擦阻力。防偏磨箍是目前應(yīng)用最多的摩擦防護(hù)裝置，通過(guò)安裝防偏磨箍，能讓一些原本在工作中摩擦力較大的機(jī)構(gòu)或零件，有效的減小摩擦阻力。這樣一來(lái)，抽油機(jī)不用耗費(fèi)過(guò)多的能源在不必要的摩擦阻力上，就能提高效率，節(jié)能降耗。

3.4合理設(shè)置生產(chǎn)參數(shù)

前邊提到過(guò)可以通過(guò)智能化控制技術(shù)來(lái)合理分電能，同樣，我們也可以將該技術(shù)用于控制生產(chǎn)參數(shù)。通過(guò)智能化控制技術(shù)對(duì)抽油機(jī)井的生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和控制時(shí)，能夠保證生產(chǎn)參數(shù)科學(xué)合理，是抽油機(jī)的平衡系數(shù)處于穩(wěn)定狀態(tài)。同時(shí)，還能夠方便工作人員進(jìn)行操作，進(jìn)而提升工作的效率。

3.5保溫隔熱技術(shù)

石油資源的成功開(kāi)采離不開(kāi)高效的保溫隔熱技術(shù)的支持，傳統(tǒng)的熱力技術(shù)會(huì)大大增加開(kāi)采過(guò)程中的能耗，因此保溫隔熱技術(shù)就成為抽油機(jī)井在開(kāi)采石油資源過(guò)程中所使用的重要節(jié)能降耗手段之一。抽油機(jī)井在工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生許多熱能，為了能夠?qū)⑦@些熱能充分利用，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行專門(mén)的保溫隔熱處理是很有必要的，該技術(shù)的主要目的是降低石油資源開(kāi)采過(guò)程中熱力能源的損失。高效保溫隔熱技術(shù)被認(rèn)為是降低熱力系統(tǒng)能量損失、提高能源利用效率的重要技術(shù)方法之一。

結(jié)語(yǔ)

根據(jù)抽油機(jī)井實(shí)際的生產(chǎn)情況及時(shí)優(yōu)化和調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)，維持抽油機(jī)井的穩(wěn)定性，能夠有效提高抽油機(jī)井和油泵的工作效率，降低油井生產(chǎn)過(guò)程中的能耗。加強(qiáng)抽油機(jī)井日常管理，對(duì)降低油田生產(chǎn)能耗具有重要意義。管理人員應(yīng)該將節(jié)能降耗作為日常管理工作中的一部分，不斷地創(chuàng)新、改進(jìn)和完善抽油機(jī)井的節(jié)能方式，為油田高水平、高效益、可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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