采油機(jī)械設(shè)備的發(fā)展與節(jié)能措施

摘 要：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)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械采油系統(tǒng);節(jié)能措施;發(fā)展

針對(duì)機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能措施，本文首先提出了機(jī)械采油系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)與能耗指標(biāo)，其次提出了機(jī)械采油系統(tǒng)存在的問(wèn)題，最后機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能措施。旨在通過(guò)分析機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能措施，促進(jìn)我國(guó)石油行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。

1 機(jī)械采油的能耗分析

在開采油田的過(guò)程中，機(jī)械采油包括硬件和軟件2個(gè)部分。硬件部分包括抽油桿、抽油機(jī)以及防護(hù)裝置。軟件部分包括采集信息軟件和工藝管理軟件。將硬件和軟件部分結(jié)合起來(lái)，形成了有機(jī)采油系統(tǒng)。機(jī)械采油過(guò)程中，由于抽油機(jī)是往復(fù)運(yùn)動(dòng)模式，很容易產(chǎn)生扭矩，扭矩大小以及扭矩方向是呈現(xiàn)周期變化的。從目前情況來(lái)看，采油工作使用了大量的電力設(shè)備，消耗了大量的電能。機(jī)械采油裝機(jī)總?cè)萘績(jī)H占據(jù)油田整體容量的1/3，但是用電量已經(jīng)占據(jù)總用電量的1/2以上。機(jī)械采油過(guò)程中耗電量大，存在嚴(yán)重的能耗問(wèn)題。對(duì)此展開分析，發(fā)現(xiàn)采油能耗問(wèn)題多是由于抽油機(jī)自身負(fù)荷率不夠，存在功率因數(shù)低的情況，使得采油能耗大。同時(shí)采油系統(tǒng)運(yùn)行中，配電設(shè)備容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了實(shí)際需求，進(jìn)一步增加了系統(tǒng)能耗。

2 機(jī)械采油系統(tǒng)存在的問(wèn)題

通常情況下，機(jī)械采油系統(tǒng)裝機(jī)容量相對(duì)較小，在油田裝機(jī)總?cè)萘恐姓紦?jù)1/3的比例，由于機(jī)械才有系統(tǒng)機(jī)組的用電量相對(duì)較大，大約在油田機(jī)組的總用電量中占據(jù)1/2的比例。因此，就會(huì)出現(xiàn)降低抽油機(jī)負(fù)荷率的現(xiàn)象，一定程度上增加了井下抽油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的能源消耗。目前，大部分油田企業(yè)在開采石油的過(guò)程中，通常采用的都是粗放式管理，且沒(méi)有重視機(jī)械設(shè)備以及電氣設(shè)備的維護(hù)管理，同時(shí)過(guò)度重視石油能源的開采效率。因此，導(dǎo)致機(jī)械采油系統(tǒng)的功率因數(shù)由此降低，進(jìn)而增加了電網(wǎng)的電能損耗率。并且，在此過(guò)程中，還會(huì)存在抽油機(jī)功率地獄配電及容量的現(xiàn)象，進(jìn)而使得電能資源出現(xiàn)消耗過(guò)多的情況。

3 機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能措施

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，石油勘探開采節(jié)能設(shè)備不斷創(chuàng)新優(yōu)化，出現(xiàn)了多種節(jié)能設(shè)備，根據(jù)節(jié)能性能原理來(lái)看，節(jié)能采油設(shè)備可以分為兩大種類，分別為無(wú)功補(bǔ)償以及調(diào)壓兩種。例如：WCYJT12-6-5.4-Z智能型節(jié)能長(zhǎng)沖程曳引抽油機(jī)，此節(jié)能抽油機(jī)的優(yōu)勢(shì)，主要就是具有較好的運(yùn)轉(zhuǎn)性能，且相對(duì)負(fù)荷較大，能夠有效降低噪音，設(shè)備結(jié)構(gòu)構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，并且其中還融入了智能化的技術(shù)，具有較高的穩(wěn)定性以及安全性。同時(shí)，抽油機(jī)中的沖次以及沖程都采用的為PLC在線編程控制器進(jìn)行調(diào)解，并且還設(shè)置有相關(guān)的保護(hù)裝置。另外，此節(jié)能抽油裝置還設(shè)置有越位保護(hù)的功能，能夠便于相關(guān)工作人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作維護(hù)，且此裝置占據(jù)面積相對(duì)較小，有效增加了作業(yè)活動(dòng)空間。

現(xiàn)階段，我國(guó)節(jié)能控制柜的使用效果并不是很理想，運(yùn)行不僅僅缺乏一定的可靠性，還具有穩(wěn)定性不足的問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致節(jié)能減排的作用不能充分發(fā)揮出來(lái)。但是，通過(guò)對(duì)節(jié)能控制柜的運(yùn)行原理進(jìn)行分析，不難看出，在對(duì)節(jié)能控制柜中的可控硅箱進(jìn)行調(diào)壓，就能夠形成相應(yīng)的諧波，同時(shí)，當(dāng)調(diào)壓幅度增加時(shí)，諧波也會(huì)相應(yīng)發(fā)生變化。通常情況下，諧波出現(xiàn)增大的情況，那么就會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成相應(yīng)的污染損壞。與此同時(shí)，在受諧波因素的影響條件下，電網(wǎng)還會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的高頻制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，一定程度上就會(huì)對(duì)電機(jī)造成影響，阻礙其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。目前，雖然通過(guò)利用電容補(bǔ)償?shù)姆绞剑褂霉?jié)能電控柜，能夠有效減少能源損耗的問(wèn)題，但是在減少的過(guò)程中，卻僅僅減少的是無(wú)功功率損耗，而有功功率的損耗沒(méi)有得到任何實(shí)質(zhì)上的降低。基于此，就需要注重調(diào)整節(jié)能裝置的應(yīng)用，例如：使用BJK節(jié)能裝置，然后通過(guò)利用單片機(jī)，有效控制采用系統(tǒng)的運(yùn)行，進(jìn)而合理保護(hù)電機(jī)，最終有效解決節(jié)能電控柜中存在的問(wèn)題。

4 采油機(jī)械設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)

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。

5 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。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭明.節(jié)能降耗技術(shù)在機(jī)械采油中的應(yīng)用[J].化工管理，2014（27）：165-165.

作者簡(jiǎn)介：

盧玉靈（1974- ），女，漢族，河南沈丘人，本科，職稱：采油工程師，研究方向：機(jī)械采油方向。