采油设备节能降耗实践探讨

陈建燕 田传凯

摘 要：当前我国石油采集过程中各类采油设备的能耗问题严重制约石油行业的发展，尤其是近几年能源危机的逐渐加重，进一步威胁到我国石油行业，也不符合国内节能减排发展策略的需求。因此，必须为石油采集设备进行节能改造，进一步降低其能源消耗程度。本文即是对采油设备节能降耗实践进行研究，说明了当前国内石油采集设备的发展现状，并阐述了设备节能降耗的实践方案，以期能为相关工作提供参考。

关键词：石油采集；设备；节能降耗；实践

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.056

我国目前已经成为世界能耗大国中的一员，国内能源缺口越来越严重，而石油企业本身虽然生产和采集能源，但也是最大的能源消耗者，尤其是其采集设备在运行时均需要耗费大量的能源，只有进一步完善节能降耗技术，不断革新原油采集的工艺，才能够稳定我国的能源消耗问题。

1 目前国内采油设备发展现状

当下国内各大油田在原油采集时均使用的是全机械开采模式，主要的采集设备包括游梁式抽油机、皮带机、潜油电泵、螺杆泵等，每种设备均是对应不同的地质地貌所使用的，其中应用最广的就是游梁式抽油机。

这种设备在行业中被称为磕头机，因为其顶端游梁运行时犹如人在磕头一样上下运动，进而将原油抽出地面。人类使用游梁式抽油机的历史已经达到了百年，由于这种设备、结构复杂性低、可操作性强以及零件耐磨损性高等特点得到了世界石油生产公司的青睐，加之这类设备在使用后的保养十分方便，更加扩大了应用范围[1]。目前我国所使用的游梁式抽油机的开采效率在23%左右，而世界最高效率也未超过50%。而随着原油开采深度的增加，需要采用大量注水的方式保持地下油田的压力，因此我国石油业也进入了“高含水期”阶段，需要扩大原油产量、降低能源损耗才能够保持国内能源的需求。

2 采油设备节能降耗的方案

2.1 完善设备管理制度

当前我国少部分石油企业在运行时盲目关注石油的开采效率，忽略了高负荷工作给设备带来的损伤，当设备的使用超过了限制周期后，就会出现效率降低的情况。加之部分检修员工工作态度较差，对于保养和维修工作不够重视，使得部门潜在的问题无法及时被发现，给石油企业带来了巨大的损失，而且这一情况还可能降低设备的使用寿命。因此，必须强化石油企业管理者和维修人员对于采油设备的维护思想，保证在使用周期内完成维修和检查，降低使用时的故障率，进而提升设备的节能效果。

2.2 引进国际新型采油设备

目前国际上已经开始对采油设备进行节能降耗的革新，所研发的设备已经开始投入实际生产当中。其中连续抽油杆结构是一种全新的零件，其本身重量较轻，能够降低螺旋杆泵使用过程中的压力，并且降低设备钻探时的磨损程度，具有下水快、故障率低等优势。美国油田在引入这一设备后，其总采油成本节约超过1/3。

超长冲程稠油系统能够提升抽油机采油时的效率，根据研究显示其能够将采油效率提升到60%以上，并且能够节约设备50%的电能消耗。菲利普斯公司在对这一设备进行长周期实验中显示，经过3年的标准符合运行，超长冲程稠油系统的故障率近为每年0.56次，大大降低了维修费用[2]。

2.3 加强设备改造技术

在引入国外先进设备的同时，还应该强化对国内设备的改造技术。针对于国内普遍应用的游梁式抽油机进行改造，将常规游梁更换为自动条径变矩游梁，将曲柄平衡设备去除，加大游梁本身的长度，并在游梁内加装调径杆，形成六杆结构。经过这种改造后可以大大降低减速器匹配时的扭矩等级，也可以降低电机运转时的能量消耗。

下偏杠铃是针对于抽油机的改造技术，其将原有的游梁变距进行偏置处理，并在游梁的末端安装复合平衡块，使得曲柄平衡结构能够更好地狱下偏杠铃结构结合。经过这种改造后，游梁运行时可大幅减低扭矩的峰值，并且改善游梁运动时的平衡状态，并且增加了变距的范围，使得抽油机的使用寿命大幅提升[3]。我国吉林省油田早在2004年是就利用这一技术对游梁式抽油机进行改造，共涉及设备240多台，改造后曲柄自动调节平衡的半径得到了有效缩减，整体平衡度达到了90%；该油田使用的传统配电机功率为5.5kW，在改造之后下降到了3.0kW，直接能源节省率达到45%以上，综合能源节省率也超过了1/3；改造中所使用的减速器扭矩从常规的18kN·m降低到了6kN·m，减少率超过60%，加之部分结构被取消，使得游梁式抽油机的整体重量降低了31%，设备的重力损耗也明显降低。经过2005年全年使用后，其年节省资金达到了260万人民币，电能节省量为619万千瓦时，并且所节约的资金当中还包含了设备大修、零件更换以及配套设施建设等费用，大大降低了企业运行的成本，提高了当地原油开采的盈利。

3 结语

对于石油采集设备来讲，其能源消耗当中绝大多数是对电能的消耗，因此在对采油设备进行节能降耗改造时，重点在于降低设备对电能的消耗，并降低设备使用时的磨损消耗。当前国际原油企业均不断研发各类新型产品，但由于我国生产技术的限制，无法全面更换新型高效设备，因此需要从现有设备角度进行全面的改造，利用连续抽油杆、超长冲程稠油系统、下偏杠铃等结构进一步提升设备的开采效率，降低游梁式抽油机平衡时消耗的能源。

参考文献：

[1]张雪.采油队有效节能降耗的现场实践[J].城市建设理论研究（电子版），2015（03）：102-103.

[2]徐灿，王尚磊，苏金国等.节能降耗技术在机械采油中的应用研究[J].化工管理，2014（11）：213-214.

[3]栾海.新木油田机采节能研究[D].东北石油大学，2013.