油田采油节能技术及技能措施研究

2021-11-20 22:06于静
油气·石油与天然气科学 2021年10期
关键词:采油技术节能技术油田

于静

摘要:石油开采是一项能耗较大的工程,为了节约采油成本,并实现可持续发展,必须要应用有效的采油节能措施,来尽可能地节约采油能耗。本文主要介绍了几项机械采油中节能降耗技术及采油系统的节能措施,并分析了应用现状。

关键词:油田,采油技术,节能技术,技能措施

前言:

石油开采过程中,不可避免地会出现一定的资源浪费与环境污染,为提高采油工程的经济效益与社会效益,必须采取有效的节能措施,并要加强应用管理,最终实现采油过程中资源、能源消耗的降低。油田企业是我国的能源消耗大户,油田企业实现节能、降耗、减排,对促进我国社会经济的持续、健康发展具有重要的意义。

1采油行业存在问题

石油开采行业存在几个常见的问题,第一就是过去的抽油机过于笨重,在使用和操作时非常不便,而且效率低下。第二,过去的产油量过低,错误选择了抽油机的机型会导致抽油机在使用时受到损耗,降低使用寿命,增加成本负担。随着相关研究的不断进行,相应的节能技术理念也随之推出,第一,通过对相关的抽油机进行改进,在造型和功能上实现进一步的完善。第二,使用新型的电机设备,节约设备运转时的能源,做到节能节约。第三,根据实际的油田产油量,合理选择相应的抽油机,减少对抽油机的损耗,提高工作效率,延长使用寿命。第四,充分采用机械设备的变频技术,控制在实际采油时的螺杆泵井的转速,提高工作效率,加快工作进行。

2机械采油中节能降耗技术

2.1提捞采油工艺技术

抽油机运作的主要成本便是电能消耗、除垢剂及洗净液等药剂以及施工作业,而电能消耗是其中最高的项目,提捞采油工艺技术则能够有效节约甚至是免除电能消耗与药剂成本,同时人力成本也较低。对于一些待开采区段,因为提捞采油不需要集油管线和其他设备,一次性投入与回报期能够进一步缩短,在传统采油模式与开发经济对比较低的情况下,可以利用提捞采油工艺技术,进一步拓展石油开采的作业范围。当石油开采作业进行到中期之后,还会出现许多不出油井的问题,不仅会导致能源的大量浪费,同时也会增加人工成本,为现场管理工作带来一定麻烦。针对这类现象,利用提捞采油工艺技术则能够发挥明显的优势,不仅能够减少能源浪费的现象,同时也为现场管理工作提供便利。

2.2螺杆泵采油技术

螺杆泵排量与转子转速成正比,可根据地层供液情况改变转子转速,从而平衡供产关系。与抽油机相比,螺杆泵运行效率更高,具有能耗低、采油成本低、设备占地面积小、噪音低等优点。螺杆泵在高粘度、高含砂油气藏中具有较强的携砂能力和良好的应用效果。同时,由于其噪音低、占地面积小,可用于居民区采油。螺杆泵在使用过程中必须加强生产管理。除停电和更换设备外,螺杆泵不应停机。在满足生产需要的情况下,螺杆泵应尽量低速运行。

2.3间歇采油技术

间歇采油技术是近年来问世的全新节能技术之一,我国油田进入开采末期以后,多数油田储量下降,在该地区采用间歇式采油技术采保障产量的同时也可以有效的解决能源消耗问题,这点在低渗透油田也同样使用。间歇采油技术是一种生产控制技术,通过在采油作业中对扁动扭矩的合理控制,时间停机与开采间隔进行的全新生产模式,有效实现能耗的控制。通过实施井间歇采油后,产液结构进一步优化,水淹水窜得到明显抑制,油井产水率下降明显,低液低效油井检泵周期明显延长,油井吨油成本明显降低,综合效益大幅提升。一是产液结构进一步优化。通过强化低产低效井合理间开、周期采油、注采耦合等措施,优化产液结构调整;二是油井综合效益大幅度提升。

3采油系统的节能措施

3.1优化采油工艺设计,提高举升效率

针对油井具体情况,选择成熟的工艺技术,提升井下管柱的举升效率。针对稠油井可以采取泵上掺水工艺技术,对于不具备注汽条件的稠油油藏,可以采用连续抽油杆与地面驅动螺杆泵结合的机采工艺技术。针对出砂井,不仅要做好前期防砂工作,还要采取携砂采油相关的工艺技术。

3.2优化生产参数

在机械采油的过程中,生产系数是通过软件进行调控设置的,机械设备的生产参数不合理的时候就会导致参数偏大,参数偏大也就导致充满度较低,没有充满的情况下就进入到了排液的状态中,造成较大的能耗损失。因此,通过对机械设备的生产参数优化,可以实现对轻杆管磨损情况的减轻,延长设备的检修期,提高抽油效率,降低消耗。

3.3合理调整抽油机的平衡状况

由于抽油机所处环境相对复杂,缺乏一定的稳定性,进而就会导致抽油机在运行的过程中,可能出现平衡块发生偏移的情况。但是当抽油机在运转过程中,平衡块发生偏移,就会导致抽油机中的有功功率增加能源损耗量。为了能够有效降低抽油机的有功功率损耗问题,就需要在游梁末端设置一个平衡块,进而对抽油机的平衡性进行合理调整。

3.4采用变频控制系统

变频控制系统能够实现抽油机软启动、任意改变冲程、降低无功损耗、能量回馈等功能。使用变频调速技术实现抽油机软启动,可减小启动电流,减少对电网冲击,降低电机装机功率,提升工作时电机负载率,节省能量消耗。使用变频节能装置来改变抽油机冲程,可使上冲程速度快,下冲程速度慢,可使抽油泵上提过程中减少泄漏,下放过冲中提高泵的充满度,从而提高泵效。变频调速装置具有能量回馈的功能,能够将电动机发电时产生的能量回馈到电网中,降低无功损耗,提升系统节能效果。

3.5提升地面配套设备性能,减少能量损耗

要改善地面设备性能,首先是使用节能抽油机、节能电机,改造节能变频控制装置,同时要加强设备的维修和保养工作,使地面设备高效运转,从而减少能耗。及时准确的分析油井工作状态,调整相应的工作制度适应油井实际情况,能够有效的降低机采系统能耗。

4结束语

石油开采固然开采效率和开采安全乃是重中之重,但在采油节能方面也应当要引起重视。因为采油工程是十分耗能的,而能耗的增加又会带来采油成本的增加和社会负担的增加,在当前资源短缺的背景下,只有重视采油节能问题,才能够使采油事业走上可持续发展的道路。

参考文献:

[1] 陈栋,胡玲,李奎霖.抽油机节能降耗技术应用分析[J].能源与环保.2021(05).165-171

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