機(jī)械采油工程節(jié)能降耗技術(shù)研究

時(shí)間:2022-05-31 09:09:57

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機(jī)械采油工程節(jié)能降耗技術(shù)研究

摘要:在分析機(jī)械采油耗能問題的基礎(chǔ)上,文章從螺桿泵采油配套技術(shù)、間歇采油技術(shù)、小井眼采油技術(shù)、抽油機(jī)井節(jié)能改造幾方面探討了節(jié)能降耗技術(shù)在機(jī)械采油中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:節(jié)能降耗技術(shù);機(jī)械采油;應(yīng)用;油氣產(chǎn)量

機(jī)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(shù)領(lǐng)域內(nèi)扮演重要角色。以機(jī)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(yōu)勢(shì)的同時(shí),也存在高耗能的不足之處,因此加強(qiáng)節(jié)能降耗技術(shù)在機(jī)械采油中的應(yīng)用則顯得極為必要。對(duì)此,本文以節(jié)能降耗技術(shù)在機(jī)械采油中的應(yīng)用為題,對(duì)其相關(guān)內(nèi)容做出簡要分析與著重探討。

1機(jī)械采油的耗能問題分析

機(jī)械采油系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成:(1)硬件主要包括抽油機(jī)、抽油桿、防護(hù)裝置等;(2)軟件主要包括信息采集軟件、工藝管理軟件。在實(shí)際運(yùn)作過程中,抽油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)模式以循環(huán)式為主,極易出現(xiàn)“扭矩現(xiàn)象”。機(jī)械采油的運(yùn)作原理是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能力,絕大多數(shù)為電力設(shè)備,主要消耗的能源以電能為主?,F(xiàn)階段,機(jī)械采油設(shè)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(jī)械采油設(shè)備的耗能問題,仍舊面臨嚴(yán)峻形勢(shì)。

2節(jié)能降耗技術(shù)在機(jī)械采油中的應(yīng)用

2.1螺桿泵采油配套技術(shù)。在過去很長一段時(shí)間內(nèi),油田企業(yè)以抽油機(jī)為采油作業(yè)的主要設(shè)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(yè)運(yùn)用螺桿泵采油配套技術(shù)替代抽油機(jī)采油作業(yè)方式,具有價(jià)格低廉、使用便捷、高效率、低污染的優(yōu)勢(shì)。螺旋泵屬于密封嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆忾]性腔體,主要有螺旋桿和襯套兩部分結(jié)構(gòu)組成,靈活性、可調(diào)節(jié)性較強(qiáng)。在采油作業(yè)環(huán)節(jié)中,操作人員以地下油層供油能力為依據(jù)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子速度,在符合開采需求的基礎(chǔ)上達(dá)到降低用電量的效果。根據(jù)實(shí)踐應(yīng)用數(shù)據(jù)顯示,在開采同等容量石油的條件下,螺旋泵采油配套技術(shù)的耗電量僅有傳統(tǒng)抽油機(jī)的60%,極大程度上節(jié)約了企業(yè)的石油開采成本。2.2間歇采油技術(shù)。間歇采油技術(shù)分為兩種,即“活動(dòng)式螺旋泵間歇采油技術(shù)”、“提撈采油技術(shù)”,可廣泛應(yīng)用于產(chǎn)量較低的油井當(dāng)中,在保證開采工作順利實(shí)施的同時(shí),達(dá)到節(jié)約油氣資源的目的。一方面,活動(dòng)式螺旋桿泵間歇采油技術(shù)主要是在井下應(yīng)用期間,將萬向聯(lián)軸節(jié)與螺桿泵井口驅(qū)動(dòng)位置連接在一起,作業(yè)人員利用拖拉機(jī)動(dòng)力從井下吸取原油,隨后將其傳輸?shù)接凸捃嚨挠凸迌?nèi)部,最后運(yùn)輸至油品處理基站進(jìn)行后續(xù)處理,該技術(shù)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(shù),提撈采油機(jī)與抽油機(jī)相比具有綜合運(yùn)行成本低的優(yōu)勢(shì),并且不需要配備專門的電力設(shè)備、輸油管線等,確保投資成本在短時(shí)間內(nèi)得有回收,廣泛應(yīng)用在油田的后期開采當(dāng)中。2.3小井眼采油技術(shù)。小井眼井對(duì)井徑有著嚴(yán)格要求,滿足以下四個(gè)條件中的任意一個(gè)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(qū)常規(guī)井井徑。小井眼井具有占地面積小、節(jié)約鉆井液用量、鋼材使用量低的優(yōu)勢(shì),也正是由于小井眼井占地面積小使得采油企業(yè)在油田開采中減少了一部分勞務(wù)費(fèi)用支出及實(shí)際運(yùn)輸量,這對(duì)機(jī)械采油工作來說具有良好作用,達(dá)到節(jié)約采油耗能的目的。2.4抽油機(jī)井節(jié)能改造在機(jī)械采油環(huán)節(jié)中,給抽油機(jī)設(shè)備安裝節(jié)能裝置也可達(dá)到節(jié)能降耗的目的。技術(shù)科研人員經(jīng)過長時(shí)間的實(shí)踐探索開發(fā)出“雙驢頭型抽油機(jī)”和“偏輪型抽油機(jī)”兩種節(jié)能型抽油機(jī),在繼承游梁式抽油機(jī)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上彌補(bǔ)其在節(jié)能降耗方面存在的不足,進(jìn)一步提高了抽油機(jī)設(shè)備的使用效率。一方面,雙驢頭型抽油機(jī),科研人員將游梁后臂設(shè)計(jì)為圓弧形,增加部件達(dá)到銜接游梁與橫梁的目的,利用傳統(tǒng)抽油機(jī)四連桿結(jié)構(gòu)達(dá)到節(jié)能降耗的目的。另一方面,偏輪型抽油機(jī)將四連桿結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成六桿結(jié)構(gòu),極大程度上降低了輸出扭矩?cái)?shù)值,起到了節(jié)能降耗的效果。這兩種改造后的機(jī)械采油設(shè)備彌補(bǔ)了傳統(tǒng)采油機(jī)在節(jié)能降耗方面存在的不足,在高效利用舊資源的基礎(chǔ)上提高了抽油機(jī)的工作效率,避免企業(yè)重新購置新設(shè)備。

3結(jié)語

綜上所述,綠色發(fā)展、節(jié)能降耗是油田行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),在機(jī)械采油中利用節(jié)能降耗技術(shù)在提高油田開采效率的同時(shí),還可以進(jìn)一步減少石油開采中高耗能的問題,是維護(hù)我國能源安全的有效途徑。現(xiàn)階段,螺桿泵采油配套技術(shù)、間歇采油技術(shù)、小井眼采油技術(shù)、抽油機(jī)井節(jié)能改造技術(shù)廣泛應(yīng)用在機(jī)械采油領(lǐng)域內(nèi),取得顯著的節(jié)能降耗效果。隨著科學(xué)研究進(jìn)程的進(jìn)一步深化,將會(huì)有越來越多的節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械采油當(dāng)中,為環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會(huì)的構(gòu)建貢獻(xiàn)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