采油機(jī)械設(shè)備的發(fā)展與節(jié)能措施

張甲勇 馮嘉 李明強(qiáng) 李娟 韓永闊

摘要：采油機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，直接影響到油田機(jī)械采油生產(chǎn)的效率。加強(qiáng)對(duì)采油機(jī)械設(shè)備的研究，促使采油機(jī)械設(shè)備快速發(fā)展，適應(yīng)油田開(kāi)發(fā)不同時(shí)期的需要。基于油田節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用，采取最有效的節(jié)能的技術(shù)措施，降低機(jī)械采油設(shè)備的能量消耗，最大限度地發(fā)揮機(jī)械采油的優(yōu)勢(shì)，獲得最佳的油井產(chǎn)能，促進(jìn)油田生產(chǎn)的進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：采油;機(jī)械設(shè)備;發(fā)展;節(jié)能措施

前言

為了提高機(jī)械采油設(shè)備的運(yùn)行效率，提高采油機(jī)械設(shè)備的節(jié)能降耗的管理水平。分析采油機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行現(xiàn)狀，解決影響采油機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)效率的因素，以較少的投入，獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。不斷拓展采油機(jī)械設(shè)備的發(fā)展，使其達(dá)到現(xiàn)代化油田生產(chǎn)管理的目標(biāo)。

一、采油機(jī)械設(shè)備的發(fā)展

機(jī)械采油方式是我國(guó)主要的油田開(kāi)發(fā)的方式，隨著油田采油時(shí)間的延續(xù)，各種機(jī)械采油設(shè)備不斷涌現(xiàn)，有桿泵采油和無(wú)桿泵采油技術(shù)的應(yīng)用，解決油井動(dòng)力不足的問(wèn)題，將油層中滲流到井底的油流舉升到地面。

1、采油機(jī)械設(shè)備的現(xiàn)狀

采油機(jī)械設(shè)備以游梁式抽油機(jī)-抽油泵采油裝置為主，利用抽油機(jī)、抽油桿、抽油泵三抽設(shè)備的配合，完成井液的開(kāi)采程序。抽油機(jī)采油設(shè)備屬于有桿泵采油機(jī)械，將電動(dòng)機(jī)的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，通過(guò)三角皮帶傳遞給減速箱的輸入軸，經(jīng)過(guò)三軸二級(jí)的減速設(shè)計(jì)，通過(guò)減速箱的輸出軸，輸出低速的圓周運(yùn)動(dòng)。再經(jīng)過(guò)曲柄、游梁、橫梁、連桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)換，將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，最終形成抽油機(jī)驢頭的上下擺動(dòng)，通過(guò)抽油桿的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶來(lái)井下抽油泵的活塞上下往復(fù)運(yùn)行，不斷地吸入和排出液體，將井內(nèi)的液體抽汲到地面上來(lái)，完成抽油機(jī)采油的程序，獲得最佳的油井的產(chǎn)能。

潛油電泵機(jī)組的應(yīng)用，利用井下的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)多級(jí)離心泵運(yùn)行，提高了單井的排液量。地面裝置為控制屏，對(duì)潛油電泵機(jī)組進(jìn)行控制和管理，通過(guò)潛油電纜將電能傳遞給井下的電動(dòng)機(jī)，在電動(dòng)機(jī)的下部安裝有保護(hù)器，為電動(dòng)機(jī)進(jìn)行安全保護(hù)。同時(shí)在多級(jí)離心泵的下部安裝油氣分離器，預(yù)防大量的氣體進(jìn)入到多級(jí)離心泵導(dǎo)致的泵效下降的問(wèn)題。對(duì)于大排量的油井生產(chǎn)，優(yōu)選潛油電泵機(jī)組，日常的管理過(guò)程中，需要合理使用套管氣，如果機(jī)組過(guò)載停機(jī)，必須由專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行處理，防止控制屏損壞，無(wú)法正常運(yùn)行。

螺桿泵采油機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用，可以輸送粘度高的流體，在油田開(kāi)發(fā)的后期，多數(shù)油井的油流中含有聚合物等成分，阻礙抽油泵的正常運(yùn)行。應(yīng)用螺桿泵采油裝置，提高了泵效，避免由于油流的粘度高，而導(dǎo)致產(chǎn)能下降的情況發(fā)生。螺桿泵的管理難度比較大，由于螺桿泵極易發(fā)生反轉(zhuǎn)的情況，發(fā)生飛輪等事故，導(dǎo)致人身的傷害，嚴(yán)重影響到機(jī)械采油生產(chǎn)的安全。

2、采油機(jī)械設(shè)備存在的問(wèn)題分析

采油機(jī)械設(shè)備的使用過(guò)程中，存在著一系列的問(wèn)題，如果不能得到合理的控制，勢(shì)必引發(fā)安全事故，影響到機(jī)械采油設(shè)備的使用壽命，同時(shí)降低油井的生產(chǎn)能力，增加油田生產(chǎn)的能耗，嚴(yán)重影響到油田生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。油田機(jī)械采油設(shè)備的創(chuàng)新研究力度不夠，老舊機(jī)械采油設(shè)備的改進(jìn)效果不當(dāng)，導(dǎo)致設(shè)備的能耗巨大，引起采油生產(chǎn)成本過(guò)高。機(jī)械采油設(shè)備的配套技術(shù)措施不完善，容易引起環(huán)境污染的狀況，不能滿(mǎn)足油田生產(chǎn)的安全環(huán)保要求。采油機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率低下，尤其針對(duì)井下抽油泵的影響因素處理的不達(dá)標(biāo)，引起泵充不滿(mǎn)、漏失等狀況，導(dǎo)致泵效下降，影響到油井的產(chǎn)能。

3、采油機(jī)械設(shè)備的發(fā)生趨勢(shì)

合理解決影響采油機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的技術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題，不斷提高采油機(jī)械設(shè)備的管理水平，應(yīng)用科學(xué)的管理模式，盡可能提高泵機(jī)組的運(yùn)行效率，降低采油生產(chǎn)的能量消耗，提高采油生產(chǎn)的效益。研究和應(yīng)用自動(dòng)化的機(jī)械采油設(shè)備，對(duì)數(shù)字化的抽油機(jī)系統(tǒng)的研制和應(yīng)用，為數(shù)字化油田生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。加強(qiáng)對(duì)清污技術(shù)的研究，提高采油機(jī)械設(shè)備的安全環(huán)保指標(biāo)。加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品的創(chuàng)新研究，如新型的節(jié)能型抽油機(jī)的研制和應(yīng)用，大大地降低抽油機(jī)采油系統(tǒng)的能量消耗，提高機(jī)械采油系統(tǒng)的運(yùn)行效率。加大油田機(jī)械采油設(shè)備的自動(dòng)控制技術(shù)的研究和應(yīng)用，結(jié)合自動(dòng)化的儀器儀表設(shè)備，提高機(jī)械采油設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)行效率。降低機(jī)械采油設(shè)備的能量消耗，通過(guò)自動(dòng)控制的方式，一旦機(jī)械采油設(shè)備的能耗超過(guò)設(shè)計(jì)值，立即啟動(dòng)連鎖機(jī)構(gòu)，對(duì)油井的生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，保證機(jī)械采油設(shè)備在最合理的工況下運(yùn)行，以較少的能量消耗，獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。

二、采油機(jī)械設(shè)備節(jié)能減排的有效措施

1、選用節(jié)能效果較好的采油機(jī)械設(shè)備。在設(shè)備的選用過(guò)程中，為了達(dá)到節(jié)能減排的實(shí)際效果，應(yīng)該盡量選擇一些節(jié)能效果較好的采油機(jī)械設(shè)備。在此過(guò)程中，應(yīng)該重點(diǎn)考慮采油機(jī)械設(shè)備的工作效率和能耗，一些先進(jìn)的采油機(jī)械設(shè)備采用了全新的節(jié)能技術(shù)，因此在實(shí)際的工作過(guò)程中對(duì)于能源的轉(zhuǎn)化效率更高。尤其對(duì)于能耗相對(duì)較高的采油設(shè)備，在使用之前一定要首先調(diào)整電動(dòng)機(jī)的功率和參數(shù)，根據(jù)以往的工作實(shí)際情況，對(duì)各道工序進(jìn)行精準(zhǔn)的測(cè)算，促進(jìn)機(jī)械設(shè)備的參數(shù)不斷完善，對(duì)采油機(jī)械設(shè)備的工作過(guò)程進(jìn)行明確的掌控，最大限度的激發(fā)采油機(jī)械設(shè)備的利用效率，有效杜絕能源浪費(fèi)的現(xiàn)象發(fā)生。

2、選用與采油設(shè)備相匹配機(jī)械設(shè)備。由于機(jī)械采油設(shè)備以抽油機(jī)為主，因此選擇節(jié)能型的抽油機(jī)型號(hào)，為采油生產(chǎn)提供依據(jù)。結(jié)合井下的供液狀況，選擇抽油機(jī)和抽油泵的合理配合，盡可能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)沖程、慢沖數(shù)和小泵徑的配合，提高井下抽油泵的運(yùn)行效率。降低抽油機(jī)系統(tǒng)的電能的消耗，各種異構(gòu)型抽油機(jī)的應(yīng)用，與常規(guī)型抽油機(jī)對(duì)比，消耗的能量大大降低，滿(mǎn)足油田節(jié)能降耗的技術(shù)要求。游梁式抽油機(jī)采油方式的應(yīng)用，有待于進(jìn)一步完善節(jié)能措施，保證抽油機(jī)系統(tǒng)消耗的電能達(dá)到最佳的狀態(tài)，降低抽油機(jī)系統(tǒng)的能耗，嚴(yán)格執(zhí)行抽油機(jī)系統(tǒng)的維護(hù)管理制度，定期對(duì)抽油機(jī)系統(tǒng)實(shí)施維護(hù)保養(yǎng)措施，降低機(jī)件的摩擦阻力損失，發(fā)揮機(jī)械能的轉(zhuǎn)化作用，給井內(nèi)的液體增加壓能和位能，為采油生產(chǎn)提供幫助。

3、采油機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用

隨著數(shù)字化油田的發(fā)展，確定采油機(jī)械設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)，發(fā)揮自動(dòng)化控制技術(shù)的優(yōu)越性，對(duì)數(shù)字化的節(jié)能型的抽油機(jī)實(shí)施遠(yuǎn)程的監(jiān)控管理，當(dāng)抽油機(jī)系統(tǒng)的能耗增加的時(shí)候，通過(guò)遠(yuǎn)程的控制和調(diào)節(jié)，促使抽油機(jī)運(yùn)行的參數(shù)達(dá)到最佳工況的要求。及時(shí)進(jìn)行抽油機(jī)系統(tǒng)安全隱患的排查及治理，發(fā)現(xiàn)危害抽油機(jī)系統(tǒng)正常運(yùn)行的因素，立即啟動(dòng)應(yīng)急處理措施，降低事故帶來(lái)的損失，相應(yīng)地降低油田采油生產(chǎn)的成本，才能不斷提高采油生產(chǎn)的效率。

4、制定嚴(yán)格的節(jié)能減排工作標(biāo)準(zhǔn)，并遵照?qǐng)?zhí)行。

對(duì)于石油企業(yè)來(lái)說(shuō)，要想采取有效的石油機(jī)械設(shè)備節(jié)能減排措施，首先應(yīng)該對(duì)節(jié)能減排工作給予足夠重視，并且不斷提升節(jié)能減排的觀念和意識(shí)。在此基礎(chǔ)上，企業(yè)應(yīng)該積極設(shè)立專(zhuān)門(mén)的節(jié)能減排機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)石油機(jī)械設(shè)備的節(jié)能減排工作，將其作為企業(yè)的主要工作目標(biāo)之一。在此過(guò)程中，石油企業(yè)應(yīng)該結(jié)合自身生產(chǎn)實(shí)際和機(jī)械設(shè)備的具體情況，制訂一套科學(xué)合理的節(jié)能減排工作指標(biāo)，明確節(jié)能減排工作的一般標(biāo)準(zhǔn)和工作準(zhǔn)則，然后在實(shí)際的工作過(guò)程中認(rèn)真遵守和執(zhí)行。在節(jié)能減排目標(biāo)制定的過(guò)程中，應(yīng)該逐級(jí)落實(shí)責(zé)任，明確具體的責(zé)任部門(mén)和責(zé)任人員，以確保節(jié)能減措施的順利開(kāi)展。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)采油機(jī)械設(shè)備的發(fā)展與節(jié)能措施的研究，提高采油機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行效率，降低采油機(jī)械設(shè)備的能量消耗，降低油田采油生產(chǎn)的成本，促進(jìn)采油機(jī)械設(shè)備的發(fā)展，使其更好地為采油生產(chǎn)提供幫助。加大科研投資，對(duì)采油機(jī)械設(shè)備的節(jié)能措施進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)合自動(dòng)化控制的手段，保證采油機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行，達(dá)到設(shè)計(jì)的產(chǎn)油量，為油田生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造最佳的經(jīng)濟(jì)效益。

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