采油系统的节能技术探讨

摘要：随着经济的发展，国家对能源的需求日益加大，特别是石油能源。纵观我国当前采油系统的效率，仍然存在诸多耗能问题。这些问题不解决小到影响石油的开采效率，大到影响国家能源战略的规划。因此，剖析采油系统中存在的能耗问题，提出针对性的解决措施，是重中之重。本文就浅谈采油系统的节能增效问题。

关键词： 采油系统 节能 增效

经济的发展，促使国家对能源的需求日益加大，尤其是石油能源。纵看我国当前采油系统的效率，仍然存在诸多耗能问题。这些问题不解决小到影响石油的开采效率，大到影响国家能源战略的规划。因此，剖析采油系统中存在的能耗问题，提出针对性的解决措施，是十分必要的事情。

一、当前采油系统存在能耗问题分析

1.采油系统中电动机的能耗问题分析。

当前电动机的输出功率在百分之六十至百分之百的额定功率的条件下开展工作时，电动机的能量损耗就达到百分之十左右，可见能耗比较严重。因为电动机的效率已经接近了额定效率，如此以来，电动机的负荷剧烈程度加大。在采油系统工作中，电动机的输出功率会出现两个值，一是瞬时功率极大值，而极大值可能超过额定功率；一是瞬时功率极小值，极小值很可能因为电动机不输出功率的情况下出现输出功率远超出额定功率的变化范围，而有负功率产生。如此以来，电动机的效率降低了，所带来的损耗也就会随之变大。有的采油设备所产生的电动机的损耗高达百分之三十至四十，十分严重。

2. 采油系统中带传动导致能耗问题产生。

带传动，是利用张紧在带轮上的柔性带进行运动或动力传递的一种机械传动。在采油系统中因为带传动所导致的能量损失大致分为两种。其中一种是和所载负荷有关，因为弹性滑动、打滑，或者皮带与轮槽问径向滑动摩擦而造成的能量消耗和损失。另一种是和载荷无关的损失，因为多条皮带同时传动，各种皮带之间存在长度误差，有的是皮带轮槽出现误差，就造成能量消耗和能量消耗。一般而言，采油系统的带传动的损失主要是弯曲损失和弹性滑动损失两种。

3. 采油系统中减速箱导致能耗问题产生。

减速箱所导致的能耗问题主要是指齿轮损失与轴承损失。采油系统中减速箱的三副轴承都是滚动轴承。由于采油的转速和轴的直径的增大，轴承的能耗损失会随之而增大。一般加上油脂会减少能耗，但三副轴承的总能量消耗也不低于百分之五。加之，减速箱中一般有3副“人字形”齿轮，在齿轮传动时，就要发生摩擦，因而带来能量的消耗、损失。3副齿轮传动的能量消耗就能够达到百分之六以上，所以因减速箱所导致的能耗就能达到百分之十，如果效果不好，能耗还会加大。

4.采油系统中的抽油杆导致能耗问题产生。

采油系统工作过程中，要依靠抽油杆上下往复运动，才能够顺利采油。上下冲程都会出现抽油杆的摩擦，向上时，抽油杆和油管摩擦，向下时，抽油杆与韩流发生摩擦。这个上下往复过程中都会导致能耗的损失。

5.采油系统中抽油泵损失导致能耗问题产生。

采油系统中抽油泵所造成的能量消耗有三种，其一是机械能量消耗，这种损失是柱塞和泵筒或者衬套之间的进行机械摩擦所导致的能耗产生，相比之下，能量消耗较小。其二是容积能量消耗，这种损失主要指的是柱塞与泵筒或者衬套之间漏失所产生的能量消耗，以及泵阀关不严和开关不及时造成漏失而产生的能量消耗。这项损失与漏失量成正比，因此减少柱塞与泵筒或者衬套之间的漏失，能够较好地降低容积能量消耗损失。其三是水力能量消耗。这种能量消耗主要是指原油流经泵阀时由于水力阻力引起的能量消耗。三者的总能量消耗也是不小的。有关统计显示表明，该能耗可达到整个采油系统能耗的百分之十左右。

6.采油系统抽油管柱导致能耗问题产生。

采油系统中的抽油管柱能量消耗有二。一是能量消耗，由油管漏失造成；一是水力损失，由井液沿油管流动引起的能耗。此两者所引发的能耗问题依然不可小看。

二、采油系统节能技术探讨

目前，抽油机是我国采油系统中的重要设备，约占百分之九十左右。抽油机所带来的能耗就占了整个油田总能耗的百分之三十，属于比较大的耗能设备。因此，从抽油机方面思考和制定节能新方法，对降低整个采油系统的能源消耗来讲，意义重大，也是有积极作用的。笔者以为，可以根据如下几个内容来探讨节能。

其一，从改进抽油机的结构来谈节能。此法要优化设计抽油机的四杆结构，要改变其平恒的方式，使扭矩波动比较平缓，近尔减少抽油机带来的负扭矩，降低抽油机的载荷，以此提高机效，减少能量消耗，达到节能目标。如果要调整抽油机的平衡状况。可以改进抽油机平衡的方式，例：采用气动平衡，采用天平平衡改变平衡方式；可以在抽油机游梁的尾端加新的平衡块，如此就可以在工作过程中不断调整抽油机的平衡状况。就可以减少由于抽油机的负荷在上下冲程过程中的变化所产生的不平衡现象，进尔减少能量消耗。另外改进采油系统的三抽部件（减振式悬绳器、空心抽油杆、抽油杆导向器）也可以起到较好的节能效果。有等部件，都可提高三抽系统的工作效率，达到节能的目的。比如，选择相匹配的抽油杆，通过减轻抽油杆的重量以减少抽油机的能耗，研究表明，每减少抽油杆柱一千牛顿，抽油机的能量消耗就会减少百分之零点三左右，所以可以通过这种方式来降低能量。

其二，从节能电机来谈节能。就是要在抽油机的电动机上入手，选择节能电动机，可以通过从设计上、变频上、结构上等多方面去发行或发明新型电机，使抽油机的心脏减少能耗，变得环保与节能。这就需要专业人员研究电机的特性，改变电机的电源频率，实现与负荷的柔性配合，改善电机和抽油机的柔性配合，进而达到提高电机效率，实现节能。

其三，从节能控制装置来谈节能。可以采用先进的抽油机多功能程序控制装置、间抽定时控制装置来减少采油系统的能耗。另外可以采用新型的带传动，比如同步带传动和凹型带传动来减少能耗。

其四，采用变频智能控制技术，实现采油系统节能。该方面是指可充分发挥变频调速的优势，将变频智能控制设备在游梁式抽油机进行应用，使得游梁式抽油机的固定动态特性变成可变动态特性，以便能够根据油井开采情况自动调节采油，从而节约能量，降低消耗。

其五，对于一些油井供液不充足，抽油泵的充满系数较低的低产油井，可以采用间歇抽油的方式，以减少空抽的时间和次数，减少无效行程，提高有效采油时间，如此来降低能耗。也可以采用高效节能泵，提高泵充满系数和排量系数，降低吨耗，实现节能。

三、结束语

综上所述，采油系统的节能技术研究已成为油田部门科研努力的主要方向，也是实践科学发展观的要求所在，通过改进科技，降低费用，提高产量，降低能耗，增大效益，是采油系统改进的大势所趋。希望笔者所谈的几点看法能够对采油系统的节能工作有些许帮助作用。

参考文献

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