机械采油节电技术分析

秦小娅 欧子毓 李虹萱 王疆维

摘要：随着社会经济的发展，各行各业使用的能源越来越多，最重要的不可再生能源是石油资源，石油生产是一项巨大的能源消耗工程，在建设节能社会的指导思想下，石油企业应该考虑如何降低石油生产过程中的能耗，如何利用有限的石油创造更多的经济效益，石油生产需要企业加大科技投入，提高利用率，本文对节能降耗在石油生产中的应用进行了分析，找出了解决办法，分析了提高资源利用率的途径。

关键词：节能降耗;机械采油;应用;现状分析;原理

前言

目前，油田的采油方法有两种，一种是利用油层压力的能量将原油提升到地表，这种方法适合新开发的油田或有足够石油储量的油田。另一个是使用机器将原油提升到地面，这种方法主要用于油田生产的中后期。而当前采油业都进入了自动化、半自动化行业，机械采油规模大，正确使用自动化设备可以降低人力投入成本，提高采油效率。目前，我国油田基本上处于开发中后期，为了降低石油生产成本，机械采油过程中需要使用节能技术和设备，加强节能降耗，充分运用自动化设备、科技，结合人力，提高采油工程的整体质量[1]。

1机械采油技术的工作原理及现状分析

目前，我国油田的产油以机械为主，从地下抽油，机械采油包括抽油机、电机、变压器等设备，电机的主要动力是电力，机械采油技术以抽油机为主，有杆抽油可实现对原油的冲击举升，抽油机具有独特的工作负荷特性，机械能和电能在有杆升降过程中不断相互转换，当两个冲程相互转换时，由于抽油机的惯性，曲柄减速器可磨损，可产生负扭矩，电机输出功率波动较大。为了实现正常启动，通常使用最大功率，正常启动后功耗远低于最大功率，在抽油机的工作过程中，输出负载波动很大，这使得大型抽油机的能耗巨大，电力不能有效利用。根据科学计算，每道工序的抽油机需要石油总产量的三分之一，整个油田的电能消耗占电力消耗的一半。我们可以看到，传统的机械能消耗是一个巨大的，电压不稳定时，耗电量比平时多3倍，用电量相当大，经济效益降低，油田开发会消耗大量电能，增加额外支出[2]。

2机械节能技术在采油中的应用分析

2.1采用新型节能抽油机

传统游梁式抽油机具有能量利用率低、工作条件不稳定，甚至发动机在死点燃烧等弊端。必须吸收大量的电能，耗电量很大。当抽油机工作时，输油管道的弹性可以导致收缩的向上运动的形成，促使抽油机移动，形成固定周期内上下抽油运动，新型节能抽油机具有可靠性，耐用性等优点，提高了节能效果。目前，除我国发展抽油机外形外，节能效果明显，与传统的四连杆相比也有一定的节能效果。

2.2智能电机控制系统

当向抽油机提供动力的电动机所产生的负荷大于抽油机所产生的负荷时，电能会被浪费，能量供给在高冲程后不能输出电能，在使用过程中，智能调节电机，驱动器和运行状态完全由处理器监控。信息反馈到CPU后，调节电机输出电压频率，在抽油机上升冲程结束时，能及时快速切断电源，或开关电源。

近年来，在电子技术飞速发展的基础上，智能型电机控制系统，能准确调节抽油机工作状态的电压、频率，整个智能监控系统能及时监控抽油机的功率，快速响应小电流变化，准确调节电机，保证抽油机正常运行，该模型在保证抽油机正常运行的前提下，能更有效地实现电能的节约，从而大大提高抽油机电能的利用率[3]。

2.3采油配套供电节能技术

在油井开发过程中，不同时期、不同地点的油井往往分散在遥远的地方，呈辐射状分布。传统的单井单变压器供电方式使电力系统小，而且安全性和可靠性低，故障率高，维护费用增加，配电系统具有线损功率低，大的特点，集中供电的思想可以在这种情况下进行有效的改善。

集中供电的技术特点。布置在油井中心区域的配电室，一种大容量变换器，用来替代许多功耗较高的变换器，对多口油井的同步供电，由于特殊的能耗特性，所有油井通常不会一次达到峰值或峰值，集中供电可以提高变压器的负载率，减少供电线路的损耗，最终达到节省电能的目的，模型效益能有效提高供电线路的可靠性，降低故障率，在集中式供电电路设计过程中，应该做均匀的设计。当选择和配置一条线时，指出提高设备安全性能应遵循的相关技术标准，关键部件的选择应结合电源电压和绝缘电源可靠性，目前国内油田采用的两种主要抽油方式，如油井泵抽油机组，集中供电系统[4]。

供电系统的中心能辐射到最大的供电范围，把能源供应集中在某一地区，减少变压器的数量，以及改善电力供应，增加变压器的容量，将变压器的负荷提高到75%以上，会有明显的节能效果，在供电系统中心，有完善的保护系统，可降低故障率，配电室变压器可防止窃电，降低支路高压，提高供电可靠性。

2.4加强企业管理，提高采油技术

在开发油田之前，应该建立严格的监督制度，进行综合分析，确保采油方案和设备的选择能够满足现有的技术要求和资金投入，技术人员和企业领导进行理论和实践研究，合理的设计，科学，在技术人员的指导下，科学合理地开采员工石油，分析影响能耗的因素，一个组织的领导者必须激发员工的热情，振兴大气生产团队，照顾员工免受个人问题的困扰，规避隐患，确保经济效率，提高员工的职业归属感，提高整体素质，增强集体意识，团结同事，而不搞阴谋，加强员工和技术人员的职前培训，建立奖惩制度，优胜劣汰，对員工给予优良的物质奖励，对经常犯错误，给公司造成巨大财务损失的员工，应予以劝阻和解雇。

3总结

石油生产中机械能消耗高是化石燃料价格上涨的原因之一，如果石油开采的机械能消耗能下降，石油开采成本可以降低，提高采油机械节能效率是一项系统工程，需要从实际出发，每个油田都有自己的特点，节能思想要结合设备性能和油田实践，这说明我国油田开发与国际接轨还有很长的路要走。企业领导和技术人员促进自我管理，并建立健全企业监督机制，加强技术培训，以及现阶段采油设备的优化改造，不合理的采油技术不能提高工程的整体安全系数，确保建筑安全，消除公司中普遍存在的不良气氛，要时刻考虑完善设备管理，采取对策，多采用节能设备，多推广节能思想，最终达到提高油井经济效益的目的。

参考文献：

[1]冯洪升.节能降耗技术在机械采油中的应用[J].内燃机与配件，2017（18）：127-128.

[2]徐灿，王尚磊，苏金国，薛升科，都军景.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.