創(chuàng)建節(jié)約型采油礦的實踐探索

肖經(jīng)綸（大慶油田有限責任公司第三采油廠）

創(chuàng)建節(jié)約型采油礦是以能效對標工作為出發(fā)點，以指標升級為目標，能效對標的開展主要圍繞本單位節(jié)能目標。建立指標基礎數(shù)據(jù)庫和最佳節(jié)能實踐庫。建立指標基礎數(shù)據(jù)庫為下一步確立標桿值、開展能效對標提供數(shù)據(jù)支持；建立最佳節(jié)能實踐庫對在地面、機采、集輸方面的節(jié)能管理、技術應用，進行效果統(tǒng)計，從中選出具有本礦特色、行之有效的經(jīng)驗做法，為下一步分析指標、措施改進提供實踐參考[1-2]。

1 能效指標體系

按照大慶油田企業(yè)標準《基層站（隊）節(jié)能管理規(guī)范》、石油行業(yè)標準《油田生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測規(guī)范》、參考《油田公司節(jié)能技術監(jiān)測中心評價報告》的要求，能效對標指標應包括三類指標：一是能夠反映本單位整體能源利用狀況和能效水平的指標；二是能夠反映主要工藝流程、設備能效水平的指標，此類指標是第一類指標的進一步細化；三是重要工序、設備等關鍵性工藝參數(shù)指標。即評價指標包括：單位產(chǎn)值能耗、單位產(chǎn)品能耗、重點工序能耗、資源綜合利用率、能源加工/轉換/使用設備運行效率等[3-5]。

1）總體對標指標（反映本單位整體能源利用狀況和能效水平）。噸液綜合能耗、噸液耗電及噸液耗氣3大指標，是衡量油、氣生產(chǎn)單位總能耗、電力消耗、天然氣消耗的重要指標，納入到能效對標體系之中。

2）機采系統(tǒng)效率（反映主要工藝流程、設備能效水平）。衡量油井工作水平高低的重要參數(shù)，它不僅反映了機抽井的節(jié)能狀況與經(jīng)濟效益，也綜合反映了油田的技術裝備、技術管理水平，是評價機采井能量利用水平的綜合性指標和各項節(jié)能措施效果的依據(jù)。因此，選擇機采井系統(tǒng)效率作為能效對標體系之一。其中包括抽油機井系統(tǒng)效率、螺桿泵井系統(tǒng)效率、電泵井系統(tǒng)效率。

注水系統(tǒng)耗電占全礦總耗電的40%以上，而注水單耗、注水系統(tǒng)效率是反映和控制注水能耗的重要指標，因此選擇注水單耗及注水系統(tǒng)效率指標作為能效對標體系之一。

3）加熱爐效率（重要工序、設備等關鍵性工藝參數(shù)指標）。天然氣主要消耗在中轉站及聯(lián)合站加熱爐系統(tǒng)，加熱爐效率是反映和控制天然氣消耗的重要指標，因此選擇加熱爐效率指標作為能效對標體系之一。第X油礦2014—2017年能效對標數(shù)據(jù)見表1。

表1 能效對標標桿體系

2 影響指標的因素

開展指標影響因素分析，明確某一項指標具體受哪些因素影響，這樣就可以在日常生產(chǎn)中進行有效控制與調整，確保各項能耗指標順利完成。

1）注水站（注水單耗、注水泵效率）。是反映注水能耗的重要指標。影響注水泵泵效的主要因素有：注水泵進、出口壓力，泵進、出口水溫。影響注水單耗主要因素有：注水泵耗電量、注水量。

2）采油隊（機采井系統(tǒng)效率）。反映了機采井的節(jié)能狀況與經(jīng)濟效益，是評價機采井能耗利用水平的綜合性指標。影響機采井系統(tǒng)效率的主要因素有：產(chǎn)液量多少、沉沒度是否合理、參數(shù)是否匹配。

3）油系統(tǒng)站（噸液耗氣、噸液耗電）。影響的主要因素為外輸液量，集輸、摻水、熱洗的耗電量和耗氣量，加熱爐爐效的影響因素主要為加熱爐煙道溫度、加熱爐負荷情況等，其中加熱爐爐效和耗氣量成反比。

3 指標分析和改進措施

開展指標比對，發(fā)現(xiàn)差距、分析原因并采取措施進行改進和提高。能效對標指標有3個改進途徑：一是在單位內(nèi)部精細管理、優(yōu)化生產(chǎn)和操作條件，提高效率；二是投入資金，對重要耗能設備實施節(jié)能技術改造，提高設備的能源利用效率；三是對沒有改造潛力、耗能高的設備進行更新?lián)Q代。

1）注水方面改進措施。一是精細管理，提高注水泵運行效率。從控制泵壓變化入手，合理控制泵管壓差和注水單耗；二是加強保養(yǎng)，確保注水泵泵況良好。及時檢查注水電動機、注水泵軸瓦溫度、潤滑油、冷卻水溫度、盤根漏失量等，定期對注水泵進行保養(yǎng)與檢修，及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，將注水泵的泵況維持在高水平；三是技術應用，降低注水泵機組耗能。在條件允許的情況下，盡量運行泵涂膜、變頻前置泵等節(jié)能技術改造的注水泵，以降低注水機組耗能。

2）機采方面改進措施。一是以優(yōu)化機采井設計為契機，優(yōu)化節(jié)能技術措施。擴大機采井變頻調速、無功補償、高轉差電動機、能耗監(jiān)控分析儀等節(jié)能設備應用規(guī)模；二是合理匹配電動機、變壓器，降低電動機額定功率，加快淘汰高耗低效電動機、變壓器等裝置；三是以機采井節(jié)點分析為主線，實施能耗節(jié)點管理。充分利用采油隊現(xiàn)有機采井能耗監(jiān)測設備、間抽控制器、螺桿泵能耗儀等單井能耗計量設備，對全礦低效高耗井采取針對性的管理措施，加強抽油機平衡率、間抽、盤根松緊適度、合理套壓、調參等日常管理，及時監(jiān)測節(jié)能運行狀態(tài)、調整運行參數(shù)。

3）集輸方面改進措施。一是日常管理精細化，及時根據(jù)負荷，合理調節(jié)配風量、空燃比，降低排煙溫度，減少排煙熱量損失，降低加熱爐過?？諝庀禂?shù)。利用已裝配的加熱爐火焰監(jiān)視器，觀察火焰判斷燃燒情況；二是對各加熱爐安裝計量裝置，實現(xiàn)單臺計量，保證用氣量的準確性；三是由于泵況問題井的增加，產(chǎn)液量減少，協(xié)調組織及時上作業(yè)。

4 能效對標案例

4.1 目標值確定

以提高機采井系統(tǒng)效率改進措施為例。依據(jù)對標目標值確定實施原則，通過分礦、分區(qū)塊統(tǒng)計計算2014—2016年各類機采井系統(tǒng)效率，分析、對比幾年來機采井系統(tǒng)效變化趨勢，預測出第X油礦抽油機井系統(tǒng)效率目標值[6]。

4.2 能耗分析

影響抽油機系統(tǒng)效率的原因很多，根據(jù)系統(tǒng)效率計算方法分析，主要影響因素歸納為3方面：油藏特性、技術設備、抽汲參數(shù)，對應的數(shù)據(jù)參數(shù)分別是：產(chǎn)液量、電動機輸入功率、有效排量，結合“第X油礦2014—2016年抽油機系統(tǒng)效率”進行分析對比結論如下：

1）抽油機系統(tǒng)效率隨產(chǎn)液量的增加而不斷上升，當產(chǎn)量小于10 t/d時，系統(tǒng)效率低于7%，主要是低產(chǎn)液井供液不足和泵效降低原因所致；當產(chǎn)量大于40 t/d時，系統(tǒng)效率處于較高水平（大于30%），其后增加幅度逐漸放緩，油井產(chǎn)量每增加10 t/d，系統(tǒng)效率提高1.5個百分點。

2）抽油機系統(tǒng)效率隨舉升高度的增加而增加，即隨沉沒度的減小，系統(tǒng)效率不斷增大，當沉沒度達到一定值時，系統(tǒng)效率趨于平緩，當沉沒度過低時，泵效降低、產(chǎn)量下降，導致系統(tǒng)效率下降。因此，油井應保持合理沉沒度，對于采油三廠特高含水階段，抽油機井合理沉沒度為150～450 m。

3）目前全廠抽油機平均消耗功率為11.21 kWh，消耗功率過?。ㄐ∮? kWh）的井，主要是三低井（沉沒度低、泵效低、產(chǎn)量低）導致系統(tǒng)效率也較低。消耗功率高（大于19 kWh）的井產(chǎn)液量也較高，裝機功率偏大，導致系統(tǒng)效率下降。對于這部分井主要可采取機型、電動機合理匹配和設備節(jié)能改造等措施。

表2 措施井效果統(tǒng)計

4.3 單井對標程序

1）錄取的日耗電量、動液面、油壓、套壓等參數(shù)。每天根據(jù)單井日產(chǎn)液量、有效日耗電量、液面、含水等參數(shù)計算單井的噸液耗電，與對標值進行分析當跟蹤數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大波動或不達標時，連續(xù)跟蹤數(shù)據(jù)變化3天進一步核實數(shù)據(jù)的真實性。

2）通過對單井用電量、噸液耗電數(shù)據(jù)進行對比分析，實行單井精細化對標運行，對于超對標值且未調參井，逐步對產(chǎn)液量變化、生產(chǎn)時間、運行參數(shù)、泵況、液面、節(jié)能設備節(jié)態(tài)運行情況、皮帶盤根松緊度、抽油機四點一線等進行對比分析，根據(jù)分析出的問題進行整改。

4.4 單井改進措施

根據(jù)日對標數(shù)據(jù)單井噸液耗電及單井系統(tǒng)效率進行對比分析，對于與對標值存在較大差距的單井，根據(jù)單井液面、功圖及現(xiàn)場設備應用情況，分為兩個方向進行調整改進：當功圖異常、液面不合理時，主要參考進行調整沖速和沖程等生產(chǎn)參數(shù)、抽油機優(yōu)化設計、更換調配機泵設計、施行間抽或改提撈等；當功圖正常、液面合理時，主要進行地面設備的維護，如調整盤根松緊度、皮帶松緊度、平衡率、皮帶四點一線、減速箱運行狀態(tài)等。通過日記錄、周分析、月改進、季測試模式，對指標異常的單井進行管理與技術改進，逐步摸索、總結有推廣價值的節(jié)能降耗措施。措施井效果統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表2。

從表2可看出措施井平均單井系統(tǒng)效率平均提高10.29%，進一步維護措施：及時進行三軸潤滑和平衡調整，對井口盤根松緊度、電動機皮帶松緊度進行量化調整，使設備在節(jié)態(tài)下運行；及時錄取油套壓數(shù)據(jù)，保障合理熱洗周期，加密對液面的監(jiān)測，使抽油泵在合理沉沒度下工作。

5 建議與認識

1）確定合理目標是重要前題。在目標值確定上，要有大量的調查數(shù)據(jù)為依據(jù)，避免目標確定上的盲目性。在選定標桿時遵循標桿在同行業(yè)范圍內(nèi)屬于最優(yōu)水平；改進后可以接近或達到標桿水平；相對同類設備具有可比性原則。

2）加大考核力度是有力保障。堅持全過程考核，即對各環(huán)節(jié)的操作進行考核，采取與日常考核相結合的方式，及時總結好的經(jīng)驗做法，查找存在的問題與不足；對能效指標提升狀況進行考核評價，從礦層面，將能效對標工作與業(yè)績掛鉤，從隊層面，與年底評選優(yōu)秀員工、先進班組等榮譽掛鉤。

參考文獻：

[1]陳慶鋒.淺談油田采油節(jié)能技術的探究[J].建筑工程技術與設計，2014（35）：1054.

[2]董玉翠.采油礦節(jié)能降耗現(xiàn)狀分析及對策[J].中國化工貿(mào)易，2013，5（A02）：109.

[3]周曉瑜.淺談油田采油節(jié)能技術的探究.[J].內(nèi)蒙古石油化工，2012（12）：14.

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