地面采油设备的节能管理及优化分析

梁丽 杨雷 贾福林

摘要：目前，我国的综合国力在不断的增强，针对采油设备电动机和采油工况不完全匹配以及消耗的电动机动力较大等问题，下面主要从改善抽油机运行工况角度出发，以节能设备工作机理为基础，根据地面采油节能装置与电动机动力带动之间的关系，提出对节能设备的尺寸和大小进行重新设计，该类节能设备安装在抽油机上，可以实现节能设备在小电流下启动，几乎接近空载启动，同时电动机在较重新设计的节能设备现场应用结果表明：在相同冲次、井况条件下，电动机节电率提高21%以上，达到了地面采油设备节能预期，同时该类节能设备还可以用于各种电动机驱动采油机械中，起到有效提高节能效率的目的.

关键词：地面采油;节能管理;优化分析

1地面采油设备内涵

地面采油设备是完成采油任务的物质基础，目前，主要的设备包括抽油机、螺杆泵、潜油电泵等，能在采油操作体系中发挥自身的优势和设备作用，保证采油工序的标准化流程以及规范化应用机制有效落实，且整体技术结构和生产价值都能实现最优化。

2地面采油设备的节能管理

2.1抽油机系统的节能管理

抽油机系统在运行过程中，需要抽油机-抽油杆-抽油泵的合理配合，才能达到抽油的效果。地面抽油机运行时，需要电动机供给能量，电动机工作时，需要消耗电能，如果抽油机的负荷过高，会消耗更多的电能。并且对抽油机的管理过程中，需要保证抽油机处于平衡状态，才能保证电动机在抽油机上下往复运动的过程中，做功均匀而相等，否则，在下冲程时，造成电动机能量的浪费，而上冲程时，电动机的能量不足，影响到抽油机系统的正常运行，影响抽油机井的产量。电动机达到节能的目标，就是对电动机实施节能措施，在抽油机系统上使用的电动机的能量控制，就需要抽油机在上冲程时，发挥更大的效能，而抽油机在下冲程时，电动机给予最小的能量，承受抽油机悬点的最小载荷，满足抽油机对电动的需求，达到电动机的节能效果。抽油机系统运行时，是通过三角皮带，将电动机的高速旋转运动传递给减速箱的输入轴，经过减速箱的三轴二级减速，通过曲柄的低速圆周运动传递给四连杆机构，将圆周运动转换为直线运动，最终变为抽油机驴头的上下往复运动。经过抽油杆传递动力，使井下抽油泵的活塞上下往复运动，将井内的液体抽吸到地面上来，完成石油开采的过程。抽油机进行能量传递的过程中，如果阻力过大，就会造成更大的能量消耗，传递给抽油泵的运动受到影响。而抽油泵的上下往复运动，实现油流的提升和开采的效果，泵效越高，开采出的油流越多，油井的产能也就越多。对于抽油机系统的控制单元，就是控制柜，其中设置各种电能供给装置和设备，空气开关，启动和停止按钮，安全保护装置等，如果在抽油机运行过程中，发生超负荷运行的状况，保险会自动跳闸，断开电源，起到安全保护作用。在控制系统中应用节能的措施，可以保证抽油机系统节能运行，提高抽油机系统的生产效率。

2.2地面采油油电泵井的节能管理优化分析

针对抽油电泵生产的过程中时，良好的应用套管气，可以有效提高潜油电泵机的应用效果，提高油井的开发工作，并且合理应用地面控制，可以有效降低电能的消耗，利用科学化的手段进行控制管理，最后可以达到节约电能技术控制，起到潜油电泵井的节能效果。提高潜油电泵井的运作效果，降低对电泵的损害。并且针对大量的排放井，采取潜油电泵排液处理，起到优化电泵的作用。合理应用潜油电泵能够驱使发动的能力，也可以带动井下很多核心泵的正常工作，促使核心泵的工作可以更好的完成。利用电缆将电能传递给井下的潜油电动机，避免能量传递过程中的损失，发挥巨大的驱动作用，提高潜油电泵井的产能。优化潜油电泵井是为了更好的应用在地面采用设备中，针对产出液体比较大的电泵井时，应用合适的电动机作为辅助管理，若是电动机消耗过高，需要考虑停止，不能长时间的浪费电能，有损开销。若是找到合适的电动机进行工作，可以应用对个离心泵进行帮助完成，最后达到整体的功效。良好的潜油电泵井的地面设备管理，可以有效达到节能管理控制工作。

2.3螺杆泵井的节能管理

螺杆泵井的生产本身就具备节能的特点，螺杆泵生产运行过程中，由于其具有较高的携砂能力，对高粘度的油流具有高效开采的能力，出液比较平稳，方便管理，与其他类型的采油机械对比，具备节能的技术要求。为了提高螺杆泵的节能效果，采取有效的途径加强螺杆泵井的管理，减少对螺杆泵井的投资，以最佳的生产参数，组织螺杆泵采油生产，提高螺杆泵井的生产效率。螺杆泵井生产过程中，及时进行洗井，防止螺杆发生反转的现象发生，减少螺杆泵井出现故障的几率，使其达到最佳的运行状态，能够正常的开采，抽汲粘度高的液体。在三次采油阶段，应用螺杆泵采油的方式，可以提高开采效率，避免抽油泵由于抽汲粘度高液体，而产生的充不满的现象，达到了消耗相同的电能，生产出更多的石油和天然气。

2.4潜油电泵节能管理项目

在系统潜油电泵生产体系建立和运行过程中，技术人员要结合实际情况进行统筹处理和综合性管控，并且合理化控制套管气的具体参数，确保节能管理项目能得到有效落实。除了要提高潜油电泵的生产效率外，也要对油井排液能力的参数体系展开深度分析和管控，确保管理项目符合预期的同时，配置最有效的整合措施和节能管理结构。另外，管理人员要合理化展开地面控制屏管理工作，有效升级处理机制和应用措施，才能一定程度上降低电能消耗问题，并且借助管理层级和管理要求科学合理地控制整个操作以及管理框架体系，确保达到节约电能的技术要求，从而就能保证潜油电泵井节能效果的最优化。在常规化管理中，节能管理是常态化任务，因此，要将提高潜油电泵井运行效率和降低能耗作为基本要素和管理标准。技术人员要合理利用潜油电泵的驱动能力，借助驱动力对多级离心泵的常态化运行进行校对和处理，提升其运行效率，完善管理机制和控制措施，确保能量的传递不会出现大面积损耗，也能有效优化产能结构。

3 结语

节能装置基本属于全机械装置，在抽油机电机轴上改造节能装置，使得节能设备可以在小电流下启动，几乎接近空载启动，这样可使电动机在较小的转矩下运行，同时也有效降低了使用功率，实际工作状态比较平稳，重新设计的节能设备用于抽油机上可以起到良好的节电效果，同时，该类型的节能装备还能用于各种电动机驱动采油机械中，也能有效提高节能效率。

参考文献：

[1]刘冬宇.地面采油設备的节能管理与优化探讨[J].化学工程与装备，2017（10）：104-105.

[2]梁旭.试论提升抽油机井运行效率的配套技术[J].中国化工贸易，2017，9（10）.