采油机械设备的发展与节能措施

张甲勇 冯嘉 李明强 李娟 韩永阔

摘要：采油机械设备的运行状态，直接影响到油田机械采油生产的效率。加强对采油机械设备的研究，促使采油机械设备快速发展，适应油田开发不同时期的需要。基于油田节能降耗技术的应用，采取最有效的节能的技术措施，降低机械采油设备的能量消耗，最大限度地发挥机械采油的优势，获得最佳的油井产能，促进油田生产的进步。

关键词：采油;机械设备;发展;节能措施

前言

为了提高机械采油设备的运行效率，提高采油机械设备的节能降耗的管理水平。分析采油机械设备的运行现状，解决影响采油机械设备生产效率的因素，以较少的投入，获得最佳的经济效益。不断拓展采油机械设备的发展，使其达到现代化油田生产管理的目标。

一、采油机械设备的发展

机械采油方式是我国主要的油田开发的方式，随着油田采油时间的延续，各种机械采油设备不断涌现，有杆泵采油和无杆泵采油技术的应用，解决油井动力不足的问题，将油层中渗流到井底的油流举升到地面。

1、采油机械设备的现状

采油机械设备以游梁式抽油机-抽油泵采油装置为主，利用抽油机、抽油杆、抽油泵三抽设备的配合，完成井液的开采程序。抽油机采油设备属于有杆泵采油机械，将电动机的电能转换为机械能，通过三角皮带传递给减速箱的输入轴，经过三轴二级的减速设计，通过减速箱的输出轴，输出低速的圆周运动。再经过曲柄、游梁、横梁、连杆机构的转换，将圆周运动转变为直线运动，最终形成抽油机驴头的上下摆动，通过抽油杆的上下往复运动，带来井下抽油泵的活塞上下往复运行，不断地吸入和排出液体，将井内的液体抽汲到地面上来，完成抽油机采油的程序，获得最佳的油井的产能。

潜油电泵机组的应用，利用井下的电动机带动多级离心泵运行，提高了单井的排液量。地面装置为控制屏，对潜油电泵机组进行控制和管理，通过潜油电缆将电能传递给井下的电动机，在电动机的下部安装有保护器，为电动机进行安全保护。同时在多级离心泵的下部安装油气分离器，预防大量的气体进入到多级离心泵导致的泵效下降的问题。对于大排量的油井生产，优选潜油电泵机组，日常的管理过程中，需要合理使用套管气，如果机组过载停机，必须由专业人员进行处理，防止控制屏损坏，无法正常运行。

螺杆泵采油机械设备的应用，可以输送粘度高的流体，在油田开发的后期，多数油井的油流中含有聚合物等成分，阻碍抽油泵的正常运行。应用螺杆泵采油装置，提高了泵效，避免由于油流的粘度高，而导致产能下降的情况发生。螺杆泵的管理难度比较大，由于螺杆泵极易发生反转的情况，发生飞轮等事故，导致人身的伤害，严重影响到机械采油生产的安全。

2、采油机械设备存在的问题分析

采油机械设备的使用过程中，存在着一系列的问题，如果不能得到合理的控制，势必引发安全事故，影响到机械采油设备的使用寿命，同时降低油井的生产能力，增加油田生产的能耗，严重影响到油田生产的经济效益。油田机械采油设备的创新研究力度不够，老旧机械采油设备的改进效果不当，导致设备的能耗巨大，引起采油生产成本过高。机械采油设备的配套技术措施不完善，容易引起环境污染的状况，不能满足油田生产的安全环保要求。采油机械设备的运行效率低下，尤其针对井下抽油泵的影响因素处理的不达标，引起泵充不满、漏失等状况，导致泵效下降，影响到油井的产能。

3、采油机械设备的发生趋势

合理解决影响采油机械设备运行的技术难点问题，不断提高采油机械设备的管理水平，应用科学的管理模式，尽可能提高泵机组的运行效率，降低采油生产的能量消耗，提高采油生产的效益。研究和应用自动化的机械采油设备，对数字化的抽油机系统的研制和应用，为数字化油田生产奠定基础。加强对清污技术的研究，提高采油机械设备的安全环保指标。加强对产品的创新研究，如新型的节能型抽油机的研制和应用，大大地降低抽油机采油系统的能量消耗，提高机械采油系统的运行效率。加大油田机械采油设备的自动控制技术的研究和应用，结合自动化的仪器仪表设备，提高机械采油设备的生产运行效率。降低机械采油设备的能量消耗，通过自动控制的方式，一旦机械采油设备的能耗超过设计值，立即启动连锁机构，对油井的生产运行参数进行调整，保证机械采油设备在最合理的工况下运行，以较少的能量消耗，获得最佳的经济效益。

二、采油机械设备节能减排的有效措施

1、选用节能效果较好的采油机械设备。在设备的选用过程中，为了达到节能减排的实际效果，应该尽量选择一些节能效果较好的采油机械设备。在此过程中，应该重点考虑采油机械设备的工作效率和能耗，一些先进的采油机械设备采用了全新的节能技术，因此在实际的工作过程中对于能源的转化效率更高。尤其对于能耗相对较高的采油设备，在使用之前一定要首先调整电动机的功率和参数，根据以往的工作实际情况，对各道工序进行精准的测算，促进机械设备的参数不断完善，对采油机械设备的工作过程进行明确的掌控，最大限度的激发采油机械设备的利用效率，有效杜绝能源浪费的现象发生。

2、选用与采油设备相匹配机械设备。由于机械采油设备以抽油机为主，因此选择节能型的抽油机型号，为采油生产提供依據。结合井下的供液状况，选择抽油机和抽油泵的合理配合，尽可能实现长冲程、慢冲数和小泵径的配合，提高井下抽油泵的运行效率。降低抽油机系统的电能的消耗，各种异构型抽油机的应用，与常规型抽油机对比，消耗的能量大大降低，满足油田节能降耗的技术要求。游梁式抽油机采油方式的应用，有待于进一步完善节能措施，保证抽油机系统消耗的电能达到最佳的状态，降低抽油机系统的能耗，严格执行抽油机系统的维护管理制度，定期对抽油机系统实施维护保养措施，降低机件的摩擦阻力损失，发挥机械能的转化作用，给井内的液体增加压能和位能，为采油生产提供帮助。

3、采油机械设备的自动控制技术的应用

随着数字化油田的发展，确定采油机械设备的发展趋势，发挥自动化控制技术的优越性，对数字化的节能型的抽油机实施远程的监控管理，当抽油机系统的能耗增加的时候，通过远程的控制和调节，促使抽油机运行的参数达到最佳工况的要求。及时进行抽油机系统安全隐患的排查及治理，发现危害抽油机系统正常运行的因素，立即启动应急处理措施，降低事故带来的损失，相应地降低油田采油生产的成本，才能不断提高采油生产的效率。

4、制定严格的节能减排工作标准，并遵照执行。

对于石油企业来说，要想采取有效的石油机械设备节能减排措施，首先应该对节能减排工作给予足够重视，并且不断提升节能减排的观念和意识。在此基础上，企业应该积极设立专门的节能减排机构，负责石油机械设备的节能减排工作，将其作为企业的主要工作目标之一。在此过程中，石油企业应该结合自身生产实际和机械设备的具体情况，制订一套科学合理的节能减排工作指标，明确节能减排工作的一般标准和工作准则，然后在实际的工作过程中认真遵守和执行。在节能减排目标制定的过程中，应该逐级落实责任，明确具体的责任部门和责任人员，以确保节能减措施的顺利开展。

结语

通过对采油机械设备的发展与节能措施的研究，提高采油机械设备的安全运行效率，降低采油机械设备的能量消耗，降低油田采油生产的成本，促进采油机械设备的发展，使其更好地为采油生产提供帮助。加大科研投资，对采油机械设备的节能措施进行优化，结合自动化控制的手段，保证采油机械设备的安全运行，达到设计的产油量，为油田生产企业创造最佳的经济效益。

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