采油生产过程中能耗分析与降耗对策研究

王林峰

摘要：随着油田开发开采的不断进行，采油生产过程中的节能降耗技术是提高石油企业经济效益的关键因素。采油生产过程中节能降耗可以从工艺技术进步、结构调整和管理创新这三方面进行，这三者在节能降耗中所占的比例是不同的。目前，油田企业在技术节能方面，从跑、冒、滴、漏，到开展单元设备、单项工艺的节能技术改造，再到系统优化，正在逐步的改进。在提高系统的运行效率，以及各耗能系统相互之问节能技术的完善配套和按品位实行能源梯级利用。使原油生产中的节能技术不断朝着深入细致和提高效益的方向发展，取得了很大的突破和显著的成效。

关键词：采油生产;节能降耗;技术措施;效益

随着中国经济的高速发展，对能源需求率的提升也在逐步增加。采油厂由于其行业的特殊性，既是能源生产的龙头企业又是能源消耗的大户。目前，各大油田已经进入开采的后期阶段，由于开采时的高含水率，设备老化，开采工艺落后等多方面的原因，能耗控制难度越来远大。为了解决采油生产过程中面临的能耗问题，应加大对采油工艺技术的研究，通过合理优化采油工艺技术，采取科学的节能降耗技术措施，对采油生产过程的各种能量消耗进行有效的控制，从而提高油田生产的经济效率，促进油田企业的持续发展

1.采油生产过程中的能耗环节分析

1.1机采系统

机械采油的工作原理是把井下液体举升到井口，在这过程中，需要将电能转换为机械能从井口传递给井下液体。机采系统效率是指传递给液体的有效能量与输入系统的能量之比。它涉及一系列设备，如抽油机，电动机，管柱和抽油机。在机采的过程中，影响能耗的因素有很多，例如：地层结构、原油物性反差、设备工况、管理水平，产液量计量和测试条件等。除此之外，影响机采系统效率的主要环节包括：牵引装置，抽油机，抽油杆，井下管道和井口装置。

1.2注水系统

由于地层压力的能量不足，导致原油开采进入中、后期需要人工增加地层压力。据资料统计，油田注水耗电平均占油田总用电量的20%以上，可想而知，如此巨大的用电量将会在一定程度上影响油田的生产效益。注水系统也是采油过程中一个能源消耗的大户，其影响注水效率的主要环节有：注水泵机组、主水管网、配水问、井口等。

1.3集输系统

油气集输主要是汇集、处理采出的原油、天然气，经储存、计量后进油库或输送给用户。据资料统计，油气集输能耗一般占原油生产总能耗的30%一40%，它主要耗热能和电能，也是采油过程中节能的重点监控环节。集输系统分为集油、脱水、稳定、储运等环节。影响集输系统效率的主要环节有泵机组、集输管网等。

1.4热力系统

热力系统主要作用是解决油井原油保温集收、中转加热站和联合站库的保温。在油田消耗的能量中，热力系统的占比是最大的，50%左右是通过燃料在炉子中燃烧取得热能加以利用的。随着国家大力提倡节能减排，热力系统的优化改进是现阶段采油工艺急需解决的问题。热力系统的主要设备是锅炉、加热炉。影响热力系统效率的主要环节有炉型、燃料不完全燃烧、炉体散热损失、排烟损失等。

1.5供配电系统

采油生产过程中的供配电系统主要由供电网和配电网两大部分组成。供电网主要是用于电力的远距离传输，它的电压等级在6或10KV以上，组成部分包括变电站，输电线路和自备电厂。配电网的主要作用是为用电设备分配电能，它由配电变压器和配电线路组成，电压等级在6或10KV以下。供配电线路和变压器是影响供配电系统效率的主要环节。

2.采油生产过程中节能降耗技术的研究与展望

2.1机械采油过程中的节能降耗技术措施

目前，各大油田开发已进入高含水率阶段。油井产液量的变化规律和采出液性质发生了很大变化。抽油机井仍在沿用原有设计方法，这种方法的缺点很明显，不仅使负载计算误差偏大，安全系数也没有保障。特别是没有考虑拖动系统的技术进步以及抽油机结构的变化，导致抽油机井存在选型不合理、载荷利用率偏低、设备匹配不合理、系统效率低的现象。各大油田对油田抽油机优化选型设计理论和设计方法研究进行了大量工作，设计制造出最新一批的节能设备，实现了技术优化配套，不仅降低抽油机型号和装机功率，而且提高了抽油机井系统效率，使抽油机井系统的能耗也得到了进一步的降低。通过最新计算机技术的应用，设计出了“抽油机井系统优化设计软件”和“能耗最低机采系统设计软件”，这两款软件已全面应用于各采油厂油井作业施工设计当中。

2.2油气集输过程中的节能降耗技术措施

在油品集输过程中，通过對油泵的优化设计，采用节能型泵机组，降低电能消耗，提高油泵的运行效率。优化输油管道设计，优化管道材料，提高管道耐腐蚀性，延长管道使用寿命，降低管道成本，提高管道输送效率。加强金属管道防腐处理措施的设计，施工，检验和验收，实施输油管道内外涂层技术措施，保护金属管道，选择阴极保护措施，减少金属管道腐蚀，提高了输油管道的运行效率。通过自动控制系统的应用，实时采集管道运行参数，及时发现安全隐患，制定安全措施预案，防止输油管道泄漏事故的发生，确保集输的安全性。实施精确的计量系统，准确测量输送的油量，通过各种自控设备和设施的应用，增加电子检测的频率，及时发现安全问题，避免石油运输造成的巨大经济损失。确保将合格的油品输送给用户，以满足用户的需求。

2.3智能技术的结合运用

由于国家科技实力的提升与发展，很多行业领域都会将智能化技术、数字技术以及信息技术等应用到实际的工作。将智能技术与机械采油节能技术相结合，对油田采油实力的提升有着深远的意义和影响。如果科学、合理的应用智能技术，除了能有效的简化采油流程和步骤，还能间接的减轻相关工作人员的压力。在机械采油节能技术应用方面，技术的应用价值和效果也能得到进一步的提升，需要各油田在未来的发展中提高智能技术结合应用的重视。但是就现阶段油田采油现状来看，要想有效的结合智能技术与机械采油节能技术，还是存在很多难点和问题。首先，智能技术的应用成本较大，再加上油田采油工作的开展本身就消耗巨大，如果不能合理的控制资金运转，那么就会严重阻碍采油工作的开展。其次，如果将智能技术与机械采油节能技术相结合，那么技术应用中涉及到的仪器设备还需要进行重新的调整与安排。而这种情况的出现会在很大程度上破坏原有的采油系统结构，对相关管理工作的开展也会造成影响。最后，专业的技术操作人才资源有限，相关采油团队不仅需要对技术操作人员进行培训与指导，还需要能够全面的了解和掌握智能节能技术的应用要点、原理和技巧。这样才能真正发挥智能机械采油节能技术的应用价值，为油田发展提供保障。

3.结论与认识

通过对采油生产过程中节能降耗技术措施的研究，采用优化设计的设备，利用最新的采油技术，可以大幅度降低采油生产成本，对采油过程中的能耗进行最大限度的控制，不断提高油田企业的经济效益，以满足油田生产的技术要求。在油田开发的后期阶段，分析和研究采油生产的各个方面，采取最优化的节能降耗技术措施，如选择节能抽水设备，优化节能电机，都可以在很大程度上节省能源消耗。对于加热设备，优化了加热设备的结构，加强了加热设备的管理，提高了加热炉的热效率，选择节能加热炉以提高加热介质的温度，确保采油生产的顺利进行。

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