新形势下机械采油工程中节能降耗技术的应用

周凤波

中图分类号：TE866 文献标识：A 文章编号：1674-1145（2019）7-157-01

摘 要 机械采油工程是针对无法自喷的油井，借助人力为油井提供能量，从而使原油能够被举升到地面的采油方式。本文从机械采油耗能分析出发，简单的阐述了新形势下机械采油工程中节能降耗技术在螺旋杆泵采油、间歇采油、小井眼采油、抽油机井中的应用。

关键词 机械采油 降耗采油 采油管理

机械采油方式具有很高的效率，在我国石油开采工艺技术领域发挥着重要的作用。但是在采油过程中，机械采油的耗能非常大，因此为了降低采油成本，提升企业的效益，推进可持续发展战略，就需要进一步的优化机械采油工程技术，从而使油田企业能够稳定的发展。

一、机械采油耗能分析

在机械采油的过程中，抽油机的平衡载荷与同悬电载荷所造成的扭矩会产生差异，并且扭矩会因为时间的不同，出现不同的周期变化。扭矩不同的周期性变化会在不同程度上拖慢电动机的效率。在机械采油的过程中，其装机总容量虽然只有油田整体容量的1/3，却需要耗费总用电量1/2以上的电能，所以机械采油过程中存在严重的能耗问题。基于此，机械采油耗能大的主要原因在于抽油机自身的负荷率不足，配电设备容量超过了实际需求，于此同时，很多企业开始注重降低机械采油的能耗，例如：2018年6月吉林乾安采油厂提出了“三低”油田上的“节能风”概念，吉林油田公司质量安全环保处副总工程师姜一说“为了节能降耗，实现绿色低碳发展，我们公司从上到下想尽办法。”从2014年到2017年，该公司已经累计下发节能专项奖金1754万元。

二、新形势下节能降耗技术在机械采油工程中的应用

（一）螺旋桿泵采油技术

在新形势下机械采油工程的节能降耗技术中，螺旋杆泵采油技术因为其效率高、能耗低、噪声小等优点，在采油工作中被广泛的应用。在螺旋杆泵采油技术中，转子速度与螺杆泵排量成正比，因此相关操作人员能根据油层的供液能力来设计转子速度，从而使得螺杆泵比抽油机的耗电量低30%。在螺杆泵系统运作过程中，相关操作人员应当注意确保其过载电流是正常工作状态的1.2倍，同时不要随意暂停机器，保证机器的正常运作。在采油过程中，螺杆泵系统因为其没有原油泄漏问题，也时常在敏感区域中应用，不同的螺杆泵适用于不同的区域，根据螺杆泵的数量，螺杆泵可以分为以下几种：

第一种，单螺杆泵，其排出压力可达20MPa，流量可达150m/h，因此适用于高粘性流体中；第二种，双螺杆泵，虽然其排出压力不超过1.4MPa，但是其流量可达6～600m/h，且填料箱只能承受得住吸入压力，所以双螺杆泵泄漏量相对较低；第三种，三螺杆泵，其排出压力可达70MPa，其流量可达2000m/h，三螺杆泵拥有高速运转、容积率高、泄漏量低的优点，但是并不适用于运输含固体杂质的流体。

（二）间歇采油技术

在新形势下机械采油工程的节能降耗技术中，间歇采油技术有着能耗低、运行成本低的优点，通常在渗透率低、单井产量低的地区使用，间歇采油技术主要分为以下两种：

第一种，活动式螺旋泵间歇采油技术，其在简化工作程序、提升采油工作效率、降低采油能耗方面发挥着重要的作用。活动式螺旋泵间歇采油技术是在井下连接螺杆泵井口驱动与万向联轴节，然后借助拖拉机动力吸取井下的原油，再将原油传输到油罐中，最后油罐车将其运输至油品处理基站进行后续处理；第二种，提捞采油技术，这是一种活动式的采油方式，通过利用以套管采油为主的机械设备，将原油提升至地面，从而对原油进行开采，该技术的运行成本较低，而且不用为其配备专业的电力设备以及输油管线等，同时短时间内就可以回收投资成本，因此该技术在采油工作的后期被广泛应用。

在采油工程中，通过采用间歇采油技术能在保证正常作业的同时，降低作业能耗，从而减少了投入成本，提高了企业的效益。

（三）小井眼采油技术

在新形势下机械采油工程的节能降耗技术中，小井眼采油技术拥有占地面积小、节约钻井投入等优点，因此该技术在采油过程中不仅成本低，而且节约能耗。小井眼采油技术是指利用机械旋转的刮刀钻头、水力驱动的容积马达、连续管钻柱来钻出井径小的油井，从而进行采油工作，而油井归为小井眼需要其井径满足一定的条件，以下为划分小井眼的条件，满足其中一个条件即为小井眼：

第一，井径未达到该地区常规井径的油井为小井眼；第二，井径不超过215.9mm的油井为小井眼；第三，井径未达到152.4mm的油井为小井眼；第四，全井90%的井径未达到177.8mm的油井为小井眼。

因为小井眼的占地面积小，所以采油企业对其投入的劳务费大幅度减少，并且在油井的施工过程中，小井眼虽然与常规的井眼有相同的技术特点，但是因为其尺寸小，所以无论是各种耗材的用量还是施工期间产生的各类能耗都会大幅度的减少，因此在节约耗能以及其他成本方面发挥着非常大的作用。

（四）抽油机井节能技术

在新形势下机械采油工程的节能降耗技术中，对于大多数的油井来说，在机械采油环节更换小型号的抽油机可以从一定程度上节省能耗，于此同时，通过在抽油机上安装相应的节能装置也可以达到降低能耗的目的，现阶段技术人员研发出的节能抽油机主要有以下几种：

第一，双驴头型抽油机，该抽油机的游梁后臂被设计成了圆弧形，这样可以使部件实现游梁与横梁的衔接，然后借助传统抽油机四连杆的结构，来达到降低能耗的目的；第二，偏轮型抽油机，该抽油机将传统的四连杆结构改造成六杆结构，在扭矩方面，大幅度的降低了其输出数值，从而起到了降低能耗的作用。

这两种节能抽油机，通过进行相应的改造，弥补了传统抽油机在能耗方面的不足，进一步提升了抽油机的工作效率。在采油过程中，采用抽油机井节能技术，可以通过利用原有资源提升工作效率，避免了企业购置新设备，不仅减少了企业在设备资金上的投入，同时达到了节约能耗的目的。

三、结语

综上所述，采油工程节能降耗技术的应用可以有效的降低能耗。在采油工作中，利用螺旋杆泵采油技术设计转子速度可以节约电能，在渗透率低、单井产量低的地区采用间歇采油技术可以降低能耗，利用小井眼采油技术能节约施工期间的能耗，抽油机井节能技术通过改造抽油机可以进一步节约机械采油的能耗。

参考文献：

[1] 林旭.节能降耗技术在机械采油中的应用研究[J].石化技术，2019，26（05）：54-55.

[2] 张志永.新形势下机械采油工程中节能降耗技术的应用[J].化工管理，2019（13）：180.