機械采油工程節能降耗技術研究
時間:2022-05-31 09:09:57
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摘要:在分析機械采油耗能問題的基礎上,文章從螺桿泵采油配套技術、間歇采油技術、小井眼采油技術、抽油機井節能改造幾方面探討了節能降耗技術在機械采油中的應用。
關鍵詞:節能降耗技術;機械采油;應用;油氣產量
機械采油是我國石油開采的主要方式和途徑,在我國石油開采工藝技術領域內扮演重要角色。以機械開采為主要方式將地下石油順利采出地面,在具備高效率優勢的同時,也存在高耗能的不足之處,因此加強節能降耗技術在機械采油中的應用則顯得極為必要。對此,本文以節能降耗技術在機械采油中的應用為題,對其相關內容做出簡要分析與著重探討。
1機械采油的耗能問題分析
機械采油系統由硬件和軟件兩部分組成:(1)硬件主要包括抽油機、抽油桿、防護裝置等;(2)軟件主要包括信息采集軟件、工藝管理軟件。在實際運作過程中,抽油機運轉模式以循環式為主,極易出現“扭矩現象”。機械采油的運作原理是將電能轉化為機械能力,絕大多數為電力設備,主要消耗的能源以電能為主。現階段,機械采油設備約為采油裝備總量的1/3,但是用電量超過50%。由此可見,就我國機械采油設備的耗能問題,仍舊面臨嚴峻形勢。
2節能降耗技術在機械采油中的應用
2.1螺桿泵采油配套技術。在過去很長一段時間內,油田企業以抽油機為采油作業的主要設備,存在體積大、油耗高、成本高、污染大的不足之處。于是,越來越多的油田企業運用螺桿泵采油配套技術替代抽油機采油作業方式,具有價格低廉、使用便捷、高效率、低污染的優勢。螺旋泵屬于密封嚴謹的封閉性腔體,主要有螺旋桿和襯套兩部分結構組成,靈活性、可調節性較強。在采油作業環節中,操作人員以地下油層供油能力為依據設計轉子速度,在符合開采需求的基礎上達到降低用電量的效果。根據實踐應用數據顯示,在開采同等容量石油的條件下,螺旋泵采油配套技術的耗電量僅有傳統抽油機的60%,極大程度上節約了企業的石油開采成本。2.2間歇采油技術。間歇采油技術分為兩種,即“活動式螺旋泵間歇采油技術”、“提撈采油技術”,可廣泛應用于產量較低的油井當中,在保證開采工作順利實施的同時,達到節約油氣資源的目的。一方面,活動式螺旋桿泵間歇采油技術主要是在井下應用期間,將萬向聯軸節與螺桿泵井口驅動位置連接在一起,作業人員利用拖拉機動力從井下吸取原油,隨后將其傳輸到油罐車的油罐內部,最后運輸至油品處理基站進行后續處理,該技術在簡化采油程序、提高采油效率、降低能源消耗等方面具有顯著效果。另一方面,提撈采油技術,提撈采油機與抽油機相比具有綜合運行成本低的優勢,并且不需要配備專門的電力設備、輸油管線等,確保投資成本在短時間內得有回收,廣泛應用在油田的后期開采當中。2.3小井眼采油技術。小井眼井對井徑有著嚴格要求,滿足以下四個條件中的任意一個即可成為小井眼井:(1)井徑≤215.9mm;(2)井徑<152.4mm;(3)全井90%的井徑<177.8mm;(4)井徑≤本地區常規井井徑。小井眼井具有占地面積小、節約鉆井液用量、鋼材使用量低的優勢,也正是由于小井眼井占地面積小使得采油企業在油田開采中減少了一部分勞務費用支出及實際運輸量,這對機械采油工作來說具有良好作用,達到節約采油耗能的目的。2.4抽油機井節能改造在機械采油環節中,給抽油機設備安裝節能裝置也可達到節能降耗的目的。技術科研人員經過長時間的實踐探索開發出“雙驢頭型抽油機”和“偏輪型抽油機”兩種節能型抽油機,在繼承游梁式抽油機優勢的基礎上彌補其在節能降耗方面存在的不足,進一步提高了抽油機設備的使用效率。一方面,雙驢頭型抽油機,科研人員將游梁后臂設計為圓弧形,增加部件達到銜接游梁與橫梁的目的,利用傳統抽油機四連桿結構達到節能降耗的目的。另一方面,偏輪型抽油機將四連桿結構轉化成六桿結構,極大程度上降低了輸出扭矩數值,起到了節能降耗的效果。這兩種改造后的機械采油設備彌補了傳統采油機在節能降耗方面存在的不足,在高效利用舊資源的基礎上提高了抽油機的工作效率,避免企業重新購置新設備。
3結語
綜上所述,綠色發展、節能降耗是油田行業發展的必然趨勢,在機械采油中利用節能降耗技術在提高油田開采效率的同時,還可以進一步減少石油開采中高耗能的問題,是維護我國能源安全的有效途徑。現階段,螺桿泵采油配套技術、間歇采油技術、小井眼采油技術、抽油機井節能改造技術廣泛應用在機械采油領域內,取得顯著的節能降耗效果。隨著科學研究進程的進一步深化,將會有越來越多的節能降耗技術應用在機械采油當中,為環境友好型、資源節約型社會的構建貢獻力量。
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作者:張志永 單位:大港油田采油一廠工藝研究所
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