油田机采系统节电方法能效评价

油田机采系统节电方法能效评价

张林山 王军 刘俊峰

中石化河南油田 河南 南阳 473400

摘要：选取了A管理区作为研究对象，对其电能消耗情况进行了简单介绍，并对该油田机采系统节电方法的具体应用进行了探讨，最后对其节电方法的能效进行了分析与评价，并提出笔者个人建议与看法，希望能够从理论层面上为推动油田机采系统节电管理与优化提供一点参考与借鉴。

关键词：油田机采系统；节点方法；能效评价

引言：油田机采系统运行与管理的效率，在很大程度上与节电方法的应用有关。通过发掘系统的节电潜能,可以提高整个油田生产效益，为企业创造经济效益。而为了确定油田机采系统节电方法效能，就需要采取一个正确的评价方法，通过对比的方式来找到有效的节电方法，从而为推动油田生产提供支持。

1. 概述

A管理区总计有约1300多口机采井，主要通过电力来拖动油井生产中的机采设备，整个管理区年耗电量约为2.8×10⁸kWh，在整个管理区耗电量中得占比水平超过了50%。为了控制机采系统的耗电量，达到节能降耗目标，管理区技术人员将焦点放在了设备的拖动环节，并采取了相应的节电措施。自2015年起，管理区开展节能降耗活动，并将机电设备用电管理纳入了重点领域，对运作网络进行了调整与优化，采取新型的管理办法与技术手段，对机采系统进行了重点优化，在设备耗电量控制方面取得了比较理想的成果。

油田机采系统举升用电，其耗电量所占比重较高，但在节电控制方面又具有比较大的潜力，因此，管理区技术人员开始围绕油田机采系统耗电控制方法进行了探索与研究，并确定了将节能挖潜管理的重点地位。近年来，A管理区耗电量开始呈现降低趋势，然而原油产量也相对减少，单位耗电量实际上并没有得到有效控制。因此，为了对油田耗电控制关键点进行挖掘，管理区技术人员对耗电量数据进行了整理与分析，确定机采系统举升用电的年耗电量约为15×10⁷kWh，在整个管理区耗电量中得占比水平超过了50%。鉴于此，管理区有必要针对机采系统举升用电管理采取节电措施^[1]。

2. 油田机采系统节电方法应用分析

1 优化运作网络，调整机采系统节电管理主体

机采系统管理难度相对较大，其特点就在于管理面相对分散，需要有一个完善的运作网络来实施管理。自2016年起，A管理区通过优化运作网络，采用双运作机制，并对管理主体进行了调整，以此提高机采系统节电管理的精细化程度。具体来讲，首先从节电管理网络方面，管理区以班、队两级单位管理人员为基础，构建节电管理网络，在两级人员配合下加大节电技术的研发力度，并持续分析节电效果，促使机采系统节电管理具有连续性、高效性以及创新性；其次，为应对电能防窃问题，管理区建立起窃电隐患治理机制，将油井班组与能源督查班组联合到一起，共同防控窃电风险，并建立防窃管理网络，积极研发防窃技术，总计取得两项技术成果，五项管理方法，治理窃电事件约300次，为控制机采系统电能流失问题提供了有力支持^[2]。

2 加强技术研发，提高机采系统节能技术应用效果

自2016年起，A管理区开始实施节电技术，对机采系统能耗挖潜进行了调整与优化。在工作实践中重点关注抽油机井电能耗，并采用功率发调平衡技术，对抽油机平衡进行调整，并对相关参数进行了记录与计算。在实现电流平衡得前提下，持续采用功率法调整平衡性，促使抽油机用电状态达到最佳。在电流平衡为85%~100%的情况下，功耗水平依然有降低空间，但在功率平衡度不断升高时，功耗的降幅依然不大，换言之这一平衡率并不能够让设备的节能状态达到最佳。其中1口井通过欠平衡状态与过平衡状态的对比分析，发现耗电量要多出0.8×10⁴kWh/年，通过多次试验，将95%~115%的范围定为最佳节能状态的电流平衡率。在试验过程中，管理区技术人员采用多参数测试仪进行检测工作，并利用仪器对抽油机冲程的上、下行功率数据来对功率平衡率进行计算，经过测量与计算后，根据实际情况采取调整措施。经功率法调平对19口井进行试验后，机采系统的平衡参数有了一个更加精准的数值，并且取得的节能效果也十分显著，在向210口井推广技术应用后，节电量达到155×10⁴kWh/年^[3]。

3 采取双增管理办法，改善机采系统节能方式

对机采系统节能方式进行优化，取得的节能效果自然更加显著。自2016年起，A管理区采取了双增管理办法，对机采系统节能方式的具体应用做出了有效调整与改进。首先，A管理区对举升方式转换井数进行了调整，具体操作为讲每口井抽转螺井次增加为9，其平均沉没度、平均泵效均得到了显著提升。现阶段，总计有120口井实施间抽，并根据具体条件对时间上进行了调整，在实施过程中单井节电量达到了约3200kwh/月。

其次，关于节能技术的应用类型的调整。A管理区使用了20台高转差电动机，其额定功率分为37kw与45kw，可以在人工操作下对电机转速进行调整，从而控制抽油机井冲速。对于调参难度较大的抽油机来讲，安装该电动机可行性较强。2016年上半年，管理区完成电动机安装后，单井节电量达到6×10

³kWh/年，效果显著^[4]。

3. 油田机采系统节电方法能效评价

通过实施油田机采系统节能方法，对机采设备节能性能进行了优化调整，改进其管理模式，A管理区取得了显著的节电成果。

首先就耗电量层面，A管理区将耗电量控制在了规定指标以内。2016年整年管理区的耗电量约为28100×10⁴kWh/年，而该年管理区计划指标为29100×10³kWh/年，通过对比，节电量达到1000×10³kWh/年；2017年，A管理区耗电量为26200×10³kWh/年，该年管理区计划指标为28700×10³kWh/年，通过对比，节电量达到2500×10³kWh/年，这是自管理区生产以来取得的最佳节电成果^[5]。

其次，就社会层面来看，A管理区创造的社会效益也十分可观。油田机采系统通过采取节电办法并进行优化管理，使得机采系统参数的合理性得到提升，并且油田节能管理时效性也有所增强，特别是整个管理区的机采系统耗电管理工作趋于精细化发展，在油田生产领域这一管理模式具有较强的适用性。

此外，在经济层面来讲，管理区自实施机采系统节电方法后，油田机采系统节能管理水平持续提升，并创造了接近630万元的产值，在扣除约75万元的成本后，取得的经济效益达到了555万元。

四、结论

通过对实际案例的研究与分析，不难发现油田机采系统节电控制与管理，应该从管理网络、节能技术、以及节电效果等方面予以优化与改进，在实践中技术人员应该持续对系统节能方法的能效进行分析并作出评价，对最优的节能方案加以确定，如此才能够真正提高生产效益，为创造更大的经济效益奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]孙晓丽,梁健美,张丹丹. 机采井能效指标分析与治理方法探讨[J]. 石油石化节能,2017,7(10):52-54.

[2]提高采油系统能效技术研究[Z]. 胜利油田胜利软件有限责任公司. 2010.

[3]于宝昌,艾洪参,王琪鹏,等. 机采井系统节电管理模式的构建与实施[J]. 石油石化节能,2020,10(4):16-20.

[4]陈伟. 低渗透油田提高机采系统效率技术研究[D]. 陕西:西安石油大学,2011.

[5]王卫刚,赵亚杰,刘通,等. 延长油田机采方式优选及系统效率优化研究[J]. 钻采工艺,2014(5):84-86.