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抽油機節(jié)能降耗技術(shù)分析論文
摘要：隨著長慶油田勘探開發(fā)時間延長，開發(fā)條件更加復(fù)雜，部分設(shè)備老化，抽油機整體運行中能耗較高的問題比較突出。因此，有必要結(jié)合抽油機的運行原理、工作特性和能耗因素分析，對節(jié)能降耗、節(jié)電運行的技術(shù)措施進(jìn)行探究。
關(guān)鍵詞：機采系統(tǒng)；影響因素；技術(shù)措施
油田采油作業(yè)現(xiàn)場的機采系統(tǒng)能耗占到總體能耗的30%以上，是油田作業(yè)的能耗大戶，在當(dāng)前原油價格持續(xù)低位運行的情況下，采油作業(yè)降本增效壓力持續(xù)加大，本文通過對抽油機現(xiàn)場能耗情況分析，對節(jié)能降耗工作進(jìn)行了探究。
1抽油機能耗基本情況
1.1抽油機運行原理及工作特性
抽油機運行可以簡單的看作是活塞運動，也就是通過空氣、水壓入井下壓后，將井下原油抽出的設(shè)備，通過利用井下抽油管柱的往復(fù)運動，對油氣儲層中儲藏的油氣資源產(chǎn)生吸力，使油氣資源沿管道抽出井口。當(dāng)前應(yīng)用較多的是游梁式采油機，動力供應(yīng)裝置為電動機，通過平衡桿及平衡端的平衡塊裝置帶動抽油桿運動，確保抽油泵的活塞式往復(fù)運動，將油氣資源采出。
1.2影響抽油機能耗的因素
抽油機運行過程即能量轉(zhuǎn)換過程，每次能量轉(zhuǎn)換都伴隨能量損失，地面供能系統(tǒng)提供能量扣除能量損失后剩余能量即機采系統(tǒng)的有效能量，后者與前者比值即機采系統(tǒng)運行效率。一是機采系統(tǒng)設(shè)備因素。機采系統(tǒng)運行效率主要取決于功率損失和輸入功率的比值，提升機采系統(tǒng)效率就需要降低損失掉的功率。從機采系統(tǒng)設(shè)備方面看，主要功率損失因素有：電機損失，電動機作為抽油機功能設(shè)備，主要損耗為自然損耗和不當(dāng)操作損耗，前者是機械長期運行后的機械疲勞和機械磨損造成的電量消耗增加，后者是未按照正確操作順序操作造成電量增加；皮帶和減速箱傳動損失，主要是皮帶、連桿、齒輪和減速箱等設(shè)備構(gòu)件在傳動中因磨損造成的損失；桿端損失，主要是軸承老化、鋼絲繩變形、抽油桿彈性變形、泵體機械損傷等造成的損失，長期磨損不僅會加大電量損耗，還會造成機械故障引發(fā)設(shè)備損壞；管柱損失，主要是水力損失。二是抽汲參數(shù)因素。抽油機的沖程（S）、沖次（N）、泵徑（D）、下泵深度（L）、抽油桿尺寸等抽汲參數(shù)對能耗影響較大，比如在相同條件下，降低沖次可降低能耗，加大泵徑也可以降低能耗。三是管理因素。管理因素主要是考慮合理確定平衡比、舉升高度等，特別是抽油機分布點多面廣的特點，需要配套建設(shè)供電線路，所以要合理考慮電路系統(tǒng)設(shè)計安裝。同時，在配套設(shè)備上，抽油機配套三相異步電動機的就地補償會因為配電箱接線破損、電容擊穿等，造成電容量不足，使無功功率得不到補償，降低運行效率。
2抽油機節(jié)能降耗的技術(shù)措施
2.1合理配置電動機容量
要根據(jù)采油抽油機運行需要，及時配置適宜的電動機，堅決杜絕“大馬拉小車”等問題。要積極改進(jìn)電機接地方式，在輕載情況下利用Y接地，重載情況下采用△接地。在合理計算經(jīng)濟性價比前提下，可進(jìn)行高轉(zhuǎn)差電機、永磁電機等設(shè)備的更換安裝。抽油機驅(qū)動設(shè)備多是利用感應(yīng)設(shè)備進(jìn)行控制，長期運行中會因為環(huán)境因素造成操縱感應(yīng)失靈而降低運行效率，所以要在相關(guān)線路上進(jìn)行補償電容器安裝，確保電壓保持在正常水平。
2.2減少皮帶傳動損失
常用皮帶的傳動效率分析看，綜合考慮皮帶價格，窄型V帶傳動效率更高，要盡量更換窄型V帶，并將皮帶大小輪保持四點一線，合理確定皮帶的松緊度。
2.3應(yīng)用節(jié)能型盤根
常用類型的盤根盒功率損耗情況分析看，不同材質(zhì)的盤根盒，在不同潤滑條件下，能耗差異較大，綜合分析，應(yīng)用石墨類的密封型材料，可以較好地實現(xiàn)節(jié)電目的。
2.4合理確定抽汲參數(shù)
要根據(jù)抽油機運行情況，及時調(diào)整抽汲參數(shù)，確保合理的舉升高度。一般情況下，舉升高度增加后，機采系統(tǒng)運行效率提升、能耗降低，但并非簡單的線性關(guān)系，在達(dá)到某一數(shù)值后就不再上升，所以，一般情況下下泵深度在1100m以內(nèi)時，可將舉升高度保持在400-800m范圍內(nèi)。
2.5合理配置機采系統(tǒng)設(shè)備
對抽油機運行而言，影響功率的一個重要因素是設(shè)備。要進(jìn)行電動機電壓自動調(diào)節(jié)裝置安裝，根據(jù)電壓的正弦波動值對電動機功率因數(shù)和運行電流數(shù)進(jìn)行調(diào)整，并合理確定控制晶閘管的控制深度，可以及時進(jìn)行電機電壓制度，實現(xiàn)節(jié)能目的。要進(jìn)行全自動感應(yīng)檢測間歇抽油控制裝置的安裝，對抽油機運行進(jìn)行實時調(diào)節(jié)，在油井地層供油充足情況下，可以加大機采系統(tǒng)運行效率，提升油氣采收速度；在地層中供油不充足時，要將機采系統(tǒng)進(jìn)行待機，在檢測到地層原油積累到可供開采的情況下，再重新啟動機采系統(tǒng)進(jìn)行采油作業(yè)，通過合理的啟閉機采系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)電目的。
2.6加強作業(yè)人員崗位培訓(xùn)和節(jié)能教育
集采作業(yè)系統(tǒng)很多環(huán)節(jié)是由作業(yè)人員進(jìn)行的，還不能完全實現(xiàn)機采系統(tǒng)自動化作業(yè)，所以作業(yè)人員對作業(yè)規(guī)程的熟悉和掌握程度會影響到能耗，要通過教育培訓(xùn)，提升作業(yè)人員對規(guī)范操作的認(rèn)識，及時采集各類作業(yè)數(shù)據(jù)，調(diào)整工作狀態(tài)，特別是無關(guān)的設(shè)備要做到隨時關(guān)停，減少電力損耗。
3結(jié)束語
綜上所述，在油田勘探開發(fā)中，機采系統(tǒng)是能耗的主要方面，而能耗水平高低直接影響到油田的整體能耗，通過對抽油機能耗的影響因素進(jìn)行分析，為采取針對性的節(jié)能降耗措施提供了指引，有利于提升集采作業(yè)系統(tǒng)運行效率。
參考文獻(xiàn)
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