节能降耗技术在机械采油中的应用

王超

摘要：随着社会经济的不断发展，对石油开采量的需求越来越大。当前我国石油开采量不断增多，开采消耗的能量资源也在不断的增加，这就为石油开采工作带来了很大的难度，不利于石油开采的可持续发展。在机械采油中应用节能消耗技术，可以有效的减少石油开采能源消耗量，降低石油开采成本，从而提高石油开采的经济效益。

关键词：节能降耗技术；机械采油；应用

机械采油是我国石油开采中应用最广泛、最关键的采油技术。虽然机械采油效率高，但是能源消耗也多，所以为了解决这一问题，我们应该加强节能消耗技术在机械采油中的应用，从而降低采油能本，提高采油的经济效益。

一、机械采油

在油田开采过程中，机械采油是使用最广泛，也是最关键的技术。机械采油系统主要包含两个方面，分别是硬件部分和软件部分。硬件部分主要包含有抽油机、抽油管以及防护装置等设备。而软件部分主要包含信息采集和工艺管理方面的软件。机械采油技术中硬件与软件的有机结合就可以形成一个完整的采油系统。

二、机械采油中的耗能问题

所谓的机械采油指的是针对那些不能进行自喷的油井，采取人工的技术，通过从地面向井内施加压力、补充能量来抬升原油，从而实现对原有的开采。在机械采油中，根据不同的抬升原油方式，分为气举采油和深井泵采油两种采油方式。在机械采油的过程中，机械采油的主要动力是来源于电能的消耗，对电能的依赖性比较大。油田开采中的成本支出中有很大一部分的比例都是电能资源的消耗。在油田的装机能量中，机械采油的装机能量仅为总体容量的三分之一，但是耗能量就达到总体容量的50%以上。

三、节能降耗采油技术的应用

随着石油开采量的不断增多，石油开采耗能量也在不断的增加，所以石油企业应该加大对节能降耗技术的应用，不断减少石油开采中的能源消耗，从而降低采油成本。

（一）螺杆泵采油技术的应用

在传统的采油方式中，最长用的就是抽油机采油方法，但是这种方法具有很多的缺點。首先抽油机的体积较大，耗能量大，造成的污染也大，因此随着采油技术的不断发展，这种传统的采油技术也在慢慢被淘汰掉。在现阶段的采油技术中，对螺杆泵采油技术的应用比较多。与传统的抽油机采油技术相比，螺杆泵采油技术具有体积小、价格低、机械维护保养简单以及采油效率高、使用简单方便的优点，所以在采油行业中，有很大的发展前景。螺杆泵的工作方式非常灵活，是可以进行调节的。螺杆泵采油技术的工作原理是，运用螺杆与衬套组成一个封闭式的腔体，这个腔体必须是密封的，在由地下向上抽取石油的时候，工作人员就可以根据地下油层的供油能力来合理的对转子速度进行设置，从而使其符合开采的要求，最后达到降低电能消耗的作用。而且根据实践证明，如果开采同样容量的石油，螺杆泵的耗电量只占传统抽油机耗电量的三分之二，大大的降低了对电能的消耗。螺杆泵采油技术在稠油和含沙量以及含气量高的油井开采中应用比较广泛，这是因为螺杆泵的携砂性能比较好，不会对原油进行泄露，从而大大提高了采油的效率和质量。

（二）间歇采油技术的应用

我国的石油资源的分布情况往往是不均匀的，因此油气资源的储存量也不均衡，因此在开采石油的过程中，需要根据油量储存的实际情况来选择合适的采油技术。针对那些产油量比较低的油井，为了保证采油工作的顺利进行，提高采油的效率，减少对油气资源的消耗，人们研究出了一种新的采油技术，就是间歇开采技术，这种开采技术根据不同的标准又可以分为两种，及活动式螺杆泵间歇采油技术和提捞采油技术。

活动式螺杆泵间歇采油技术与传统的抽油机式的采油技术相比，最大的优点是减少了原油输送的环节，从而减少了对电能的消耗。这项技术的工作原理是，利用井下通过万向联轴节与螺杆泵的井口驱动部分相连接，然后在井上采用拖拉机，利用拖拉机动力将原油从地下抽取到井上的油罐车中，然后由油罐车直接把石油运输到石油加工站进行处理，这样就大大的减少了采油工序，提高了采油的效率。

提捞采油技术与传统的抽油机采油技术相比，减少了很多的消耗环节。例如抽油机在运用的过程中会有电费、药剂费以及洗井费的费用，这些费用会大大提高抽油机的运行成本。但是提捞采油技术减少了对电费和药剂费的指出，所以运行成本较低。除此之外，提捞采油技术也不需要专门的配备电力设备和输油管线的其他设备，因此大大降低的开采成本，提高石油开采的经济效益。在石油的开采过程中，一些油井进入后期的开采期时，石油储量会逐渐减少，所以也就不再合适使用其他的采油技术，为了节约成本，提高采油效率，在油井的后期开采过程中，应广泛应用捞采油技术。

（三）小井眼采油技术的应用

小井眼采油技术的优点是，因为油井井口的尺寸比较小，所以对设备、材料以及电能的使用比较少，占地面积也比较小，从而节约了采油空间，降低了采油成本。小井眼采油技术的应用要求是，第一井套的管外径一般小于139.7mm，第二井套管外径同行小于152.4mm，而第三套管外径是常规径。

四、对抽油机的节能改造

要想减少机械采油对能源的消耗，不仅可以通过采用新的采油技术来实现，同时也可以通过对抽油机进行节能改造来减少石油开采对能源的消耗。在机械采用中，抽油机是主要采油设备，因此要想提高机械采油的节能消耗水平，就必须对抽油机进行改造。我国在机械采油方面一般都是使用游梁式抽油机的设备，这种设备具有设备机构简单、可靠性能高的优点，同时这种抽油机耗能量比较大，增大了采油投入成本。因此我国石油开采相关人员对这种抽油机进行改造，开发除了多种新型的具有节能作用的抽油机。主要有双驴头型和偏轮型抽油机，这两种抽油机都是在游梁式抽油机的基础上进行改造的，及保存了梁式抽油机的优点，同时有提高了抽油机的节能降耗作用。

双驴头型抽油机的改造原理是，原来的抽油机的四连杆结构表现出的扭矩变化与正弦的规律是相同的，所以在改造的过程中，科研人员就以减少静扭矩变化程度为改造目标，改变游梁后臂的设计形状，把后臂形状改为圆弧形，然后再在游梁与横梁之间增加可以衔接的部件，通过对传统抽油机四连杆结构的优化来实现降低抽油机能源消耗的目的。

为了有效的提高抽油机的节能降耗水平，研究人员以实现降低电动机额定功率为出发点，通过不断摸索思考与实践研究，研究人员发现，如果把传统抽油机的四连杆结构改为六杆结构，就能大大提高抽油机的节能降耗能力。所以科研人员通过对游梁式抽油机的研究，在抽油机的后面增加了两根杆件，从而把抽油机的后端以及连杆接成六杆的结构，从而降低抽油机能源消耗，达到节省成本的目的。

这两种改良抽油机都是在原有的抽油机的基础上进行改造的，即保存了原有抽油机的优点，同时也降低了原有抽油机的耗能缺点，提高了传统抽油机的工作效率和节能降耗的功能。除此之外，通过对原有抽油机的改造，减少了购买新设备的资金投入，降低了开采石油的投资成本。

总结：

综上所述，随着人们对石油需求量的不断增加，石油开采量也在不断的增多，对石油开采带来了很大的难度。因此我们需要采用新型的技能降耗采油技术来降低石油开采的能源消耗量，从而减低石油开采的投入成本，提高石油开采的经济效益。除此之外，我们也可以通过对原有的抽油机进行技术改造，来提高原有抽油机的工作效率和工作质量，减少原有抽油机对能源的消耗。

参考文献：

[1]张诒爽.节能降耗技术在机械采油中的应用[J].化工设计通讯，2018（06）：52.

[2]张涛，董兰玉.节能降耗技术在机械采油中的应用[J].现代制造技术与装备，2018（04）：144-145.