浅析节能降耗技术在机械采油中的应用

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摘要：随着油田开采的进度不断加快，不少油田因为进入到了高含水期而出现了开采能源消耗增大的现象，使节能形势变得日益严峻。文章就节能降耗技术在机械采油中的应用问题进行了浅析。

关键词：节能降耗；抽油机；间歇采油螺杆泵；提捞采油

中图分类号：TE933 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）16-0109-02

1 螺杆泵采油配套技术

近年来，国内外使用螺杆泵采油机械设备的程度越来越高，因为这种采油机械设备比普通的抽油机具有更多的优点：占地面积小、运行效率高、成本低、噪声小以及耗能低等。螺杆泵采油配套技术正以很快的速度发展，这种采油设备将会拥有广阔的发展前景。

螺杆泵属于容积泵的范畴之内，因为它的转子的速度和排量是一种正比例关系，所以在地层供液条件允许的情况下，可以采用调整螺杆泵的旋转速度的方法使供采关系达到最佳。

为了螺旋泵井能够持续正常地工作，并且使其系统的使用周期增长，需要加大对螺杆泵井生产的管理力度，可以从以下几个方面着手：当螺旋泵开始正常工作之后，不要随意停机，停电或者更换盘根的情况除外；螺旋泵在刚开始运行时，应保持最低的旋转速度，待到液面情况稳定之后，运行时承载的电流值最大值不能大于正常运行时的1.2倍；螺杆泵投产后，如果需要机器停下对过载和时间进行调整，离开现场之前要确保待机组已经恢复了正常

运转。

因为螺旋泵系统具有不出现气锁现象，并且携砂的性能比较好，所以适合用于开采含气量高、含砂量高以及黏度较高的油藏；此外，螺旋泵系统具有不泄漏原油、噪声污染小以及占地面积小等优点，当空间一定时，安装泵的数量比较多，因此比较适合安装在平台、家属院以及街道旁等。

2 间歇采油技术

如果运用常规的方法对那些单井产量低、储油量较少以及渗透率低的区块进行开采，就是大材小用，就会使资源造成严重的浪费。对此，运用间歇采油技术将会获得比较好的效果。以下是两种以机动设备为动力源的活动间歇采油工艺技术：活动式螺杆泵间歇采油技术和提捞采油

技术。

2.1 活动式螺杆泵间歇采油技术

这种采油系统在井下利用的是螺杆泵，地上的动力源是拖拉机，变速用万向连轴节连接好螺杆泵井口驱动头，然后就可以使拖拉机带动井下的螺杆泵，从而实现采油的目的。采用这种方法抽出的油直接被注入油灌车，然后再送去中转站进行加工。这样就可以大大缩减成本，并且使抽油程序变得简单快捷。

螺杆泵间歇抽油的重要环节就是要解决起抽时的启动扭矩问题，间歇时间的决定因素是扭矩和油井恢复程度。在对每口井的正常间歇周期有了一个大致的了解，用螺杆泵间歇采油的目的就可以达到。表1表示的是不同液面恢复速度的间抽周期。

2.2 提捞采油技术

抽油机采油的成本的构成部分主要有作业费、药剂费以及电费等，成本费中比例最大的电费。运用提捞采油技术不会涉及到药剂费和电费，这样就可以使成本大大降低，此外，使用的作业费，提捞井也远远小于抽油机井。在对区块进行开发时，一些地面设施，如集油管线、电力设施以及井口装备等都是运用提捞采油技术采油时不需要的，就大大降低了投资成本，也缩短了回收成本的周期，在采用常规抽油方式低于开发经济界限的区块可以采用这种方式投入开发，这使开发的区域范围得到了很大的

扩展。

当油田开发进入中后期，出现了许多“不出油井”，这些油井的存在，既造成了能源的浪费，也造成了人力的浪费，给管理工作带来很多因难。通过运用提捞采油技术采用使这些问题得到有效的解决，并且还能够减小管理工作的难度。图1表示运用提捞采油技术采油的场景。

3 抽油机井上的节能技术

3.1 下调参数

当地面参数被调至最小时，而依旧出现供液不足提示的井，利用变换小机型可以达到供采平衡的目的。使用小机型之前，需要认真地研究、统计及分析油井功图的荷载，防止换用了小机型之后出现超过扭矩额定值和超过荷载的问题。在示功图出现了供液量不足的情况或者泵效仅达到了30%，就需要及时地换用小泵径，下入小泵径要认真地检查，这样能够降低成本。当运用下调参数时，要确保调后的参数不会导致动液面和流压出现较大的变动，不会对油井的产油量造成影响。如果利用下调参数的方法依然不能改变采油的状况，实施间抽制度是不错的选择，其能够根据液面恢复情况来对间抽井的停抽时间进行确定；也能够根据动液面的下降情况来对间抽井的停抽时间进行确定。采用间抽的方法可以节约大约60%的用电量，油井的产油量也不会出现太大的变化。

3.2 节能设备

节能设备主要有三大类：节能抽油机、节能配电箱、节能电机。最先考虑的是节能抽油机，然后再选择后两种节能设备。常规游梁式抽油机具有操作简单、维修方便、坚固耐用以及结构简洁的特点，但是唯一的缺点就是耗能较高。有些油田将其改造之后开发出了三种抽油机：双驴头抽油机、偏轮抽油机以及低矮型抽油机。这三种抽油机既保留了游梁式抽油机优良性能，又增加了节能降耗的

优点。

双驴头抽油机是对常规游梁式抽油机的四连杆机构进行了改进，将游梁后臂的形状设计为变径圆弧状，然后运用柔性部件将游梁和横梁连接起来。因为变参数四连杆机构发挥了重要作用，其扭矩变化和正弦规律比较相似，减小了静扭矩变化的幅度，从而实现了降低能耗的目的。

偏轮抽油机是在游梁式抽油机的基础上，在后臂多设了两根杆件，这样做是为了使其端部与游梁后端、连杆铰接形成一种能够改善抽油机平衡的六连杆机构，大大减小了其输出的扭矩峰值，使电动机的额定功率大幅度降低，达到了节约能耗的目的。

据相关试验对比可靠数据显示，双驴头抽油机系统效率比常规游梁式抽油机的效率提高8.5%，偏轮抽油机系统效率比常规游梁式抽油机的效率提高10.5%。

在开采油田的初级阶段，为了提高油田的开采量，通常选择使用大容量的电动机，然而随着油田的不断开发，就容易出现大材小用的情况，造成资源的大量浪费。而这时选择节能设备进行石油的开采具有重要意义，不仅可以节约大量的资源，还可以大大降低开采成本，提高油田的开采效率。

参考文献

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[2] 屈彦.SCADA系统在五百梯气田天然气生产中的应用[J].自动化与仪器仪表，2011，（4）.

[3] 张波，周世德，张亚利，周善兴.机械采油效率影响因素研究[J].中国设备工程，2012，（1）.

作者简介：王锐楠（1984—），男，供职于长庆油田分公司第五采油厂，研究方向：石油工程。