网电修井机节能减排效果分析

2019-08-15李天聪苏光林郭爱民李士铭中原油田分公司

石油石化节能 2019年7期

李天聪苏光林郭爱民李士铭（中原油田分公司）

2016年文南油田开始研究井下作业修井机的节能环保问题，经过不断的完善、创新和改进，目前得到推广应用，形成了规模，节能基础扎实、耗能结构合理、资源利用综合效率高、环境污染少、节能降耗成效明显[1-2]。

1 创新节能设备

1.1 淘汰高耗设备

修井机是油田井下修井作业的主要动力。它以柴油机为动力，将机械能转化为动能，实现起下作业和旋转作业。油田进入开发中后期，采油难度越来越大、工艺及井况条件越来越复杂，随之而来的是修井任务繁重。同时，由于文南油田油井相对较深，井况复杂，修井成本高，对环境也产生一定的污染。柴油修井机工作时消耗柴油量大、柴油燃烧后尾气排放量大、产生的噪音也大[3]。其次，夜间作业时修井机产生的噪音优显突出，一方面噪音影响村民休息，另一方面噪音影响养殖类（畜牧禽）休眠，作业停工时间长、生产效率低。

例如：1 台ZYT5301TXJ 型柴油修井机，平均每小时消耗柴油15.2 L（每吨柴油燃烧后CO2排放量为3.160 7 kg，发动机产生的噪音为110 dB）。一天工作20 h，消耗柴油304 L；一个月工作600 h，消耗柴油9 120 L。每升柴油的价格为7.3 元，一个月消耗燃料费66 576元。既高耗又污染，所以，不符合现代企业和社会发展的需要。

1.2 配套节能设备

依靠科技进步，自主创新，在原修井机底盘的基础上安装交流电动机，利用采油井场现有的网电资源，将以柴油内燃机为动力的修井机改装为以电能为动力的修井机，目前已装配12 台，性能优良、节能显著，摸索出了节能减排新方法，努力实现清洁生产。

2 充分利用网电资源

文南油田以机采井为主，电力资源充沛，网电输送到各个采油井场，电压在380～1 140 V。修井作业期间抽油机停止了工作，网电闲置，电力资源未得到合理利用，为了提高电力资源的利用率，实现节能减排，网电修井机就是利用抽油机配电箱内的电力资源，从事修井作业。网电经井场抽油机配电箱输出电力（1 140 V 或380 V），经变压器变为380 V 交流电，输送给修井机的配电柜及交流变频柜，交流变频控制器将其变为可用的频率，输送给交流变频电动机，电动机再带动角传动箱及绞车工作，实现起下作业和旋转作业，最大钩载1 000 kN，作业深度3 200 m[3]。

3 节能减排效果

3.1 节约成本

1台ZYT5301TXJ型网电修井机（功率75 kW），平均每起下1根油管消耗电量1 kWh，工作1 h消耗电量40 kWh。一天工作20 h，消耗电量800 kWh，每度电的价格0.78元，一天消耗电费624元。

柴油修井机工作一天消耗柴油304 L，每升柴油的价格7.3元，一天消耗柴油费用2 219元。

网电修井机平均每天比柴油修井机节约费用1 595.2 元（表1），节能效果明显，年可节约费用58.23万元。

表1 耗能对比

以上结论表明，2 台载荷相同的修井机，在工作量相同、运转时间相同、工作效率相同的情况下，只是动力源和投入的耗费成本不相同，在经济活动中所取得的有效劳动成果相同。

3.2 噪音污染指数降低

以柴油机为动力源的修井机，作业过程中产生的噪声大，噪声污染严重。据检测部门测定柴油动力修井机发出的噪声达110 dB（表2），噪声不仅对井场周边环境造成污染，而且直接危害职工的听力、损害心血管、加速心脏衰老、增加心肌梗塞发病率，同时，还会对职工的视力造成损害，职工长时间处于噪声环境中工作，容易发生眼疲劳、眼痛、眼花和视物流泪等眼损伤现象。