抽油机井节能潜力分析及节能降耗技术的应用分析.doc

抽油机井节能潜力分析及节能降耗技术的应用分析 摘要：抽油机井的能耗直接影响油田采油厂的生产经营效益。基于此，本文主要从泵效方面、沉没度方面及平衡率方面，细化分析抽油机井的节能潜力，并提出运用泵效优化技术、沉没度调整技术、平衡率调控技术，降低抽油机井的能耗，以期为油田采油厂节约型目标的实现奠定理论基础。 关键词：抽油机井；节能潜力；节能降耗技术 前言：作为油田中的耗能“大户”，抽油机井的用电量占油田采油厂总用电量的比值约为40%。较高的能耗不仅引发了资源浪费问题，还增加了油田采油厂的生产成本，不利于采油厂节能目标的实现。因此，分析节能降耗技术在抽油机井中的应用具有一定的现实意义。 1抽油机井节能潜力分析 抽油机井的节能潜力主要体现在以下几方面： 1.1泵效方面 泵效是抽油机井能耗的主要影响因素之一。基于泵效的抽油机井节能潜力主要体现为：当电机输入功率固定不变时，在同一段时间内，高、低不同泵效的两个抽油机井同时生产，与低泵效井相比，高泵效井的有用功较多，即高泵效井的单耗相对较低1。根据抽油机井的这一节能潜力，可通过提高抽油机井泵效的方式，提高抽油机井的节能水平。 1.2沉没度方面 抽油机井生产经验表明，沉没度不同的抽油机井能耗各不相同。在生产过程中，当运用注水井酸化、调节注水量等方式适时增注时，因采出液增加引发的地层能量不足、沉没度降低等问题可以得到有效缓解，上述增注措施的应用使得油井液面迅速回升，提高能源的利用率。相比之下，如未能根据抽油机井的地层能量变化给予增注，将因生产压差过大而引发沉没度过低，导致抽油泵空抽，造成能源浪费。 1.3平衡率方面 除上述因素外，平衡率也是影响抽油机井能耗的主要因素之一。平衡率导致抽油机井能耗变化的原因在于：如抽油机井的平衡率偏低，则在上下冲程过程中，电机容易因机械能与电能之间的相互转换产生较多能耗。以下冲程为例，在抽油机曲柄轴负扭矩的作用下，抽油机带动电动机发电，电动机生成的部分电能消散于电网中，增加附加能量损耗。此外，抽油杆向上、向下的运行速度存在差异，形成纵向弯曲力，增加抽油杆的损坏风险，并引发能耗增加。从这方面来讲，抽油机井的节能潜力在于，当平衡率得到良好地控制后，由平衡率不当引发的高能耗问题则可以得到有效解决，即实现节能目的。 2节能降耗技术在抽油机井中的应用 为了降低抽油机井的能耗，可将以下几种对节能降耗技术由于抽油机井中： 2.1泵效优化技术 抽油井泵效的优化可借助慢冲次、长冲程结合技术来实现，其原理为：慢冲次与长冲程的结合可避免大冲刺加剧抽油设备的损害，改善抽油杆的摩擦状态，进而确保单井长久保持于正常泵效水平上2。 例如，某油田采油厂将抽油机井的生产模式调整为慢冲次与长冲程相结合后，抽油机井的故障率由2.3%下降至0.6%，能耗較同期显著下降。 2.2沉没度调整技术 抽油机井生产经验表明，沉没度过低、沉没度过高均可导致能耗增加。为了降低抽油机井的生产成本，可借助沉没度调整技术提高抽油机井的节能水平。可行的调整方法如下： 分别将100米、500米作为评估抽油机井沉没度低、高的标准。如抽油机井的沉没度处于100-500米维度，则无需调整。如抽油机井的沉没度低于100米，可采用泵降级技术，减少抽油机井的能耗；如抽油机井的沉没度高于500米，则可通过提浅泵挂深度或以大泵替代小泵的方式，减少抽油机井的生产成本。 例如，某油田采油厂为了减少抽油机井的能耗，对本厂共92口抽油机井的沉没度参数及泵挂深度参数进行统计评估。经过统计核实，该厂存在高能耗问题的抽油机井共27口，其中10口抽油机井的沉没度不足100米，沉没度最低的抽油机井仅为73米，为了改善这种状况，该厂分别对3口沉没度不足100米的抽油机井采用加深泵挂措施，对7口沉没度不足100米的抽油机井采用泵降级措施；17口抽油机井的沉没度高于500米，对其中10口油井采用提浅泵挂深度措施，7口采用大泵替代法。生产实践表明，上述措施的使用显著降低了抽油机井的能耗。 2.3平衡率调控技术 平衡率对抽油机井能耗的影响十分重要。根据抽油机的构造，单纯的改造方法难以改善其平衡率控制效果。为了实现节能降耗目的，可运用新型抽油机替代传统抽油机。 例如，可运用下偏杠铃抽油机替代常规抽油机，以促进降低抽油机井能耗目的的实现，其原理为：与传统抽油机相比，下偏杠铃抽油机的净扭矩曲线平缓性能更佳。将其用于抽油机井生产中，平缓的净扭矩曲线可有效避免抽油机进入极端负荷状态，且有助于电机负荷率及效率的提高。 3结论 综上所述，能耗过高仍然是导致抽油机井生产成本增加的主要原因。事实上，抽油机井具备着良好的节能潜力，为了帮助油田采油厂降低成本，可根据抽油机井的特征，运用适宜的节能降耗技术，有效控制抽油机井的生产能耗，提高能源利用率，并改善抽油机井的系统运行效率。 参考文献： 1胡