论文部分内容阅读
摘要： 抽油机井耗电属油田开发耗电大户。且随着油田开发时间的延长，开发成本的逐年增加，结合生产实际降低抽油井运行电费成为基层采油队降本增效的主要手段。笔者结合多年技术工作经验，分析了有杆抽油井的耗电构成，采取了合理的节电降耗对策，取得了较好的节电效果。
关键词： 有杆抽油井 耗能 节电措施
1 引言
抽油机井用电属油田开发耗电大户。抽油机井节能降耗的关键就是在保证一定原油产量，或产液水平基本不受影响的情况下，尽可能地减少耗电量。孤一油藏经营管理区2012年度抽油机井全年电费占全区总成本的55.8%。有效地降低有杆抽油井耗电量，是管理区降本增效的有效途径。全面分析有杆抽油井的耗电因素，制定合理的节电措施，是降低有杆抽油井电量成本的关键。
2 有杆抽油井耗电量构成
一般情况下，有杆抽油井耗电由以下3部分构成：
（1）井筒耗能：提升产液量举升到井口所耗的电。
（2）抽油机、电机耗能：抽油机四联杆机构、电机、皮带、毛辫子传动、电机损耗。
（3）电路损耗：变压器、电缆铜损、线损及附加损耗。
3 有杆抽油井节电措施及效果
降低有杆抽油井耗电量涉及到注采管理103站生产、技术、管理的方方面面，是一项系统工程。我们针对有杆抽油井耗电量的组成部分，采取针对性降耗对策，取得了显著效果。
3.1 井筒耗能
3.1.1优化生产参数
（1）上提泵挂
沉没度的大小与油井产液量、油气比、原油粘度、含水等因素有关，一般来讲，动液面在保持一定的情况下，并不是沉没度越大越好，而是有一个合理的界限。计算时一般取沉没度为300m，稠油井400-500m。具体到生产中就是上提泵挂。
（2）降低冲次
注采管理103站目前大规模应用自己的专利技术一节能减速器来实现降低冲次，节能减速器由一个轴承支座和两个大小不同的皮带轮组成，大皮带轮与电机通过皮带相连接，小皮带轮与抽油机皮带轮通过原皮带相连接。启动电机后，电机的皮带轮通过皮带带动大皮带轮转动，减速后通过中轴传给小皮带轮（减速比为电机皮带轮直径与大皮带轮直径之比），小皮带轮获得大转矩、慢转速后，通过抽油机原皮带带动抽油机慢冲次运行。
3.1.2 热洗加药降粘
抽油杆在井筒中的摩擦力会显著增加悬点最大载荷，减少悬点最小载荷，加大载荷的变化幅度，这不但给抽油机的工作带来不利影响，而且使功率消耗大大增加。对于注采管理103站来说油稠与结蜡是造成抽油杆在井筒中的摩擦力显著增加、抽油机负荷上升、单井耗电量增加的主要原因。加药热洗作为油井日常清蜡、降粘等日常维护工作的主要手段，可以有效地降低抽油机负荷，减少了油井耗电量。
3.1.3 调整参数
针对3口高单耗抽油机井，采取换大泵、调小冲次措施，平均泵径增大14.8mm，冲次降低2.5次/min，泵效提高7.8个百分点（表1）。
3.2抽油机电机耗能
3.2.1及时调整抽油机平衡
抽油机平衡不良时会出现发电现象，导致大量电能损耗。抽油机平衡越差，电机输入功率越大，耗电量越高。电流法反映平衡的抽油机井应用功率法调平衡后，平均单井输入有功功率下降1.2kw，平均日节电33.5kw.h。
3.2.2合理匹配电机，有效降低电机功率，减小电机空耗损失
当电机负载率低于20%时，随着负载率的提高，电机运行效率上升幅度较大，当电机负载率高于20%时，随着负载率的提高，电机运行效率上升缓慢，当电机负载率高于40%时，随着负载率的提高，电机运行效率基本稳定在90%左右。
根据抽油机电机运行工况特点，确定20%-40%为抽油机电机经济负载率。
适度降低电机功率，不但能提高电机负载率，而且可以降低电机空耗产生的无功功率损失，减少耗电量，提高系统效率。
为了对现场的换电机工作进行指导，通过试验、摸索，总结出选择抽油机电机功率的光杆功率法，即根据光杆功率选择抽油机电机额定功率。对负载率低的电机进行“大调小”，可以达到提高抽油机电机负载率，实现节能的目的。2012年以来，对电机重新进行匹配，有效降低有功功率。
3.2.3落实抽油机保养、调整工作
抽油机各部件松动或润滑保养不好，造成皮带及抽油机各部件之间的摩擦、打滑、变形，致使抽油机不平稳运行，从而无功耗电，对此认真落实机械设备的紧固、润滑、保养、调整工作，按时进行一保、二保，确保抽油机正常运转。所有抽油机全部安装电机固定顶丝，真正做到及时调整。
3.3 加强高耗能井综合治理
高耗能井治理采取每月定期组织高耗能井电参数测试工作，逐井进行诊断，分析设备、生产参数、井筒等能耗节点对油井耗电量的影响程度，突出优化井筒管柱结构和优化生产参数两项措施，提高治理效果。2012年共治理高能耗油井91口，其中通过作业进行管柱优化28口，地面参数优化53口，匹配电机6口，其它措施4口。2012年节电71.3万kW·h（表1）。
3.4加强常规油井管理
3.4.1对泵漏井检泵
对因井下泵漏失量大，造成无效功率损失大，单耗高的抽油机井，累计采取检泵措施58口井。泵漏检泵后，平均沉没度降低322.5m，平均泵效提高38.3个百分点。
3.4.2对无效功消耗大的抽油机井，加强生产运行管理
抽油机井传动部分润滑程度、盘根松紧状态、平衡状况和结蜡情况直接影响抽油机单耗，加强油井生产管理、规范生产运行是降低抽油机单耗的根本。在实际生产中重点对抽油机调平衡前后能耗变化情况进行统计对比。2012年以来，针对不平衡抽油机井累计采取调整措施22井次，平均吨液单耗降低0.21kWh/t。
3.4.3应用节能电机和节能控制箱
针对因抽油机井配套电动机装机功率偏大造成的高单耗，采取更换装机功率小的节能型电动机或对普通电动机进行节能改造，共计4台。该措施实施前后，功率利用率提高1.5个百分点，平均功率消耗减少1.4kW，节电率21.2%。
3.5 取得了良好的节电效果
通过对高单耗抽油机井积极采取综合配套节能措施，截至2012年12月底，抽油机井吨液耗电由6.58kWh/t降到6.45kWh/t，取得了很好节电降耗效果。
4 结束语
2012年以来，孤一油藏经营管理区注采管理103站在对抽油机井能耗设备全面调查统计分析的基础上，通过加强抽油机井地面管理，积极优化生产参数等各类综合配套节电措施，取得较好的节电降耗效果，有效地了降低了抽油机井能耗，为今后进一步采取节电降耗对策施积累了经验。
参考文献
[1]孙长刚等.浅谈抽油机井设备利用率对能耗的影响.《石油石化节能》 2008 第2期.
作者简介：王学美（1975.12-），女，采油技师，孤岛采油厂孤一油藏经营管理区注采管理103站采油工。
关键词： 有杆抽油井 耗能 节电措施
1 引言
抽油机井用电属油田开发耗电大户。抽油机井节能降耗的关键就是在保证一定原油产量，或产液水平基本不受影响的情况下，尽可能地减少耗电量。孤一油藏经营管理区2012年度抽油机井全年电费占全区总成本的55.8%。有效地降低有杆抽油井耗电量，是管理区降本增效的有效途径。全面分析有杆抽油井的耗电因素，制定合理的节电措施，是降低有杆抽油井电量成本的关键。
2 有杆抽油井耗电量构成
一般情况下，有杆抽油井耗电由以下3部分构成：
（1）井筒耗能：提升产液量举升到井口所耗的电。
（2）抽油机、电机耗能：抽油机四联杆机构、电机、皮带、毛辫子传动、电机损耗。
（3）电路损耗：变压器、电缆铜损、线损及附加损耗。
3 有杆抽油井节电措施及效果
降低有杆抽油井耗电量涉及到注采管理103站生产、技术、管理的方方面面，是一项系统工程。我们针对有杆抽油井耗电量的组成部分，采取针对性降耗对策，取得了显著效果。
3.1 井筒耗能
3.1.1优化生产参数
（1）上提泵挂
沉没度的大小与油井产液量、油气比、原油粘度、含水等因素有关，一般来讲，动液面在保持一定的情况下，并不是沉没度越大越好，而是有一个合理的界限。计算时一般取沉没度为300m，稠油井400-500m。具体到生产中就是上提泵挂。
（2）降低冲次
注采管理103站目前大规模应用自己的专利技术一节能减速器来实现降低冲次，节能减速器由一个轴承支座和两个大小不同的皮带轮组成，大皮带轮与电机通过皮带相连接，小皮带轮与抽油机皮带轮通过原皮带相连接。启动电机后，电机的皮带轮通过皮带带动大皮带轮转动，减速后通过中轴传给小皮带轮（减速比为电机皮带轮直径与大皮带轮直径之比），小皮带轮获得大转矩、慢转速后，通过抽油机原皮带带动抽油机慢冲次运行。
3.1.2 热洗加药降粘
抽油杆在井筒中的摩擦力会显著增加悬点最大载荷，减少悬点最小载荷，加大载荷的变化幅度，这不但给抽油机的工作带来不利影响，而且使功率消耗大大增加。对于注采管理103站来说油稠与结蜡是造成抽油杆在井筒中的摩擦力显著增加、抽油机负荷上升、单井耗电量增加的主要原因。加药热洗作为油井日常清蜡、降粘等日常维护工作的主要手段，可以有效地降低抽油机负荷，减少了油井耗电量。
3.1.3 调整参数
针对3口高单耗抽油机井，采取换大泵、调小冲次措施，平均泵径增大14.8mm，冲次降低2.5次/min，泵效提高7.8个百分点（表1）。
3.2抽油机电机耗能
3.2.1及时调整抽油机平衡
抽油机平衡不良时会出现发电现象，导致大量电能损耗。抽油机平衡越差，电机输入功率越大，耗电量越高。电流法反映平衡的抽油机井应用功率法调平衡后，平均单井输入有功功率下降1.2kw，平均日节电33.5kw.h。
3.2.2合理匹配电机，有效降低电机功率，减小电机空耗损失
当电机负载率低于20%时，随着负载率的提高，电机运行效率上升幅度较大，当电机负载率高于20%时，随着负载率的提高，电机运行效率上升缓慢，当电机负载率高于40%时，随着负载率的提高，电机运行效率基本稳定在90%左右。
根据抽油机电机运行工况特点，确定20%-40%为抽油机电机经济负载率。
适度降低电机功率，不但能提高电机负载率，而且可以降低电机空耗产生的无功功率损失，减少耗电量，提高系统效率。
为了对现场的换电机工作进行指导，通过试验、摸索，总结出选择抽油机电机功率的光杆功率法，即根据光杆功率选择抽油机电机额定功率。对负载率低的电机进行“大调小”，可以达到提高抽油机电机负载率，实现节能的目的。2012年以来，对电机重新进行匹配，有效降低有功功率。
3.2.3落实抽油机保养、调整工作
抽油机各部件松动或润滑保养不好，造成皮带及抽油机各部件之间的摩擦、打滑、变形，致使抽油机不平稳运行，从而无功耗电，对此认真落实机械设备的紧固、润滑、保养、调整工作，按时进行一保、二保，确保抽油机正常运转。所有抽油机全部安装电机固定顶丝，真正做到及时调整。
3.3 加强高耗能井综合治理
高耗能井治理采取每月定期组织高耗能井电参数测试工作，逐井进行诊断，分析设备、生产参数、井筒等能耗节点对油井耗电量的影响程度，突出优化井筒管柱结构和优化生产参数两项措施，提高治理效果。2012年共治理高能耗油井91口，其中通过作业进行管柱优化28口，地面参数优化53口，匹配电机6口，其它措施4口。2012年节电71.3万kW·h（表1）。
3.4加强常规油井管理
3.4.1对泵漏井检泵
对因井下泵漏失量大，造成无效功率损失大，单耗高的抽油机井，累计采取检泵措施58口井。泵漏检泵后，平均沉没度降低322.5m，平均泵效提高38.3个百分点。
3.4.2对无效功消耗大的抽油机井，加强生产运行管理
抽油机井传动部分润滑程度、盘根松紧状态、平衡状况和结蜡情况直接影响抽油机单耗，加强油井生产管理、规范生产运行是降低抽油机单耗的根本。在实际生产中重点对抽油机调平衡前后能耗变化情况进行统计对比。2012年以来，针对不平衡抽油机井累计采取调整措施22井次，平均吨液单耗降低0.21kWh/t。
3.4.3应用节能电机和节能控制箱
针对因抽油机井配套电动机装机功率偏大造成的高单耗，采取更换装机功率小的节能型电动机或对普通电动机进行节能改造，共计4台。该措施实施前后，功率利用率提高1.5个百分点，平均功率消耗减少1.4kW，节电率21.2%。
3.5 取得了良好的节电效果
通过对高单耗抽油机井积极采取综合配套节能措施，截至2012年12月底，抽油机井吨液耗电由6.58kWh/t降到6.45kWh/t，取得了很好节电降耗效果。
4 结束语
2012年以来，孤一油藏经营管理区注采管理103站在对抽油机井能耗设备全面调查统计分析的基础上，通过加强抽油机井地面管理，积极优化生产参数等各类综合配套节电措施，取得较好的节电降耗效果，有效地了降低了抽油机井能耗，为今后进一步采取节电降耗对策施积累了经验。
参考文献
[1]孙长刚等.浅谈抽油机井设备利用率对能耗的影响.《石油石化节能》 2008 第2期.
作者简介：王学美（1975.12-），女，采油技师，孤岛采油厂孤一油藏经营管理区注采管理103站采油工。