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2、通过输油方式的优化,采取支干线汇合外输干线方式输油,可降低接转站日处理液量,从而降低了集输系统的能耗;
3、对无潜力、高含水电泵井可实施有杆泵抽油机生产,从而减少电能的消耗。
截止2011年6月,我队针对三大能耗部分开展节能工作,取得了较好的效果——2011年1-6月相比去年同期节约电量174.64万千瓦时。
为了巩固和提高节能工作的效果,我队下步工作的重点将是新型节能方式的发现和实施,主要将围绕:
1、日常管理,皮带盘根松紧度的控制;
2、在集输系统进行优化螺杆泵电机及变频的引进;
3、海滩站综合治理,引进新型采油设备、高架罐温控设备、电机高效区管理等五个方向开展下步节能工作。
一、概况
目前捞油队油井开井65口,日产液2200m3,日耗电2.08万千瓦时。
其中能耗设备在用抽油机62台,电泵井3口,油气混输螺杆泵1台。
2010年1至6月,我队总耗电量545.27万千瓦时,吨油耗电量413.08千瓦时,吨液耗电量14.55千瓦时。
过高的总耗电量、吨油(吨液)耗电量严重制约了我队油井机采效率的提高。
经过一年多的观察和治理,通过优化油井生产要素、改变集输方式、实施电泵井改抽等节能工作,使我队的耗电量逐渐下降,吨油耗电量、吨液耗电量指标都得到了有效控制。
2011年1至6月与去年同期对比,我队总耗电量下降174.64万千瓦时,吨油耗电量下降73.05千瓦时,吨液耗电量下降0.5千瓦时。
二、节能工作开展情况及效果
今年1至6月,相比去年同期总耗电量节约174.64万千瓦时,通过对节约电量进行分析对比,可知抽油机井节能工作节约电量120.5万千瓦时,占69%;
电泵井改有杆泵抽油机生产节约电量38.4万千瓦时,占22%;
输油方式的优化节约电量10.44万千瓦时,占6%;
其他占3%。
1、抽油机井的节能工作及效果
抽油机是我队主要能耗设备,也是我队开展节能工作的主要方向,我们主要从“电力线路、动力部分、传动部分、参数调整(井下)”四个要素开展抽油机井的节能工作。
①、电力线路——油井电压由380伏改造为1140伏
由热能公式W=I2RT得出,在电机线圈绕组电阻R不变的条件下,电流越小线圈发热量越小。
在同样的电机功率下,1140伏电机的电流远远小于380伏电机,则1140伏电机的热耗就小得多。
我队对三口油井的变压器进行了升压改造,取得了日节电315千瓦时的效果(见表1)。
②、动力部分——永磁电机的引进和管理
通过单井电流及耗电量的统计、测电机空载电流,对单井耗电原因进行分析发现:
①调速电机的电流普遍偏大,能耗较高;
②部分普通电机都是经过反复修复,空载电流大、功率因数较低,大部分电能损耗在电机绕组线圈发热上。
根据我队更换永磁电机的5口油井的生产情况来看,节能效果十分明显(见表2),日节电845千瓦时。
③、传动部分——皮带式抽油机的应用,平衡率调整,冲次下调,抽油机的保养等。
a.皮带式抽油机由于其主动齿轮力臂仅0.46米,在同等井下负荷情况下,需要电机提供的转矩就小,因而电机电流就小,耗电量远远小于游梁式抽油机,是一种非常节能的新式抽油机。
通过工况基本相同(相同最大载荷、最小载荷、冲次、示功图面积、电机型号)的皮抽和游梁式抽油机耗电量情况分析得知——单台皮带式抽油机的耗电量比游梁式抽油机平均低100千瓦时/天,值得推广应用。
例如,我队J15-X23和JX18井,使用相同的22kw-12级永磁电机,从示功图和参数表上可以看出(见图1、图2),油井的工况基本相同。
但JX18井使用700型皮抽,电流仅6/5.3,日耗电142千瓦时;
J15-X23井使用CYJJ10-4.2-53HB节能型游梁抽油机,电流9/8,日耗243千瓦时。
700型皮抽比游梁式抽油机可节约电量101千瓦时/天。
图1JX18井示功图和参数
图2J15-X23井示功图和参数
b.油井平衡率不仅影响减速箱寿命、抽油泵的工作,也是影响耗电量的原因之一。
1至6月,我队调整油井平衡率共计16井次,节电有效12井次,合计日节电189千瓦时(见表3)。
c.下调冲次对于泵效较低、供液不足的油井,不仅提高了油井的泵效,而且需要电机提供的转矩变小,减少了耗电量。
1至6月份,我队共计下调冲次4井次,节电有效3井次,合计日节电171千瓦时(见表4)。
④、参数优化(井下)——减少无效排液、降低井下负荷
a.深化地质认识、减少无效排液。
边水或注入水突进造成部分油层水淹,对这类特高含水井实施挤堵补孔、计关、间抽。
例如:
J12-X56井打塞S432高含水层,补孔S431,平均日减少液量20方,油量增加2吨,节电21千瓦时/天。
近年来我队共实施各种控制无效排液工作15井次,年减少无效排液量10.7万吨,日节电196千瓦时,年累节电9.8万千瓦时。
b.降低井下负荷是优化生产参数工作的另一目的,井下负荷的降低直接减小了电机的电流,从而达到了节能的效果——上提泵挂是减少井下杆柱,减小井下负荷;
下调泵径是减轻液柱重量,减小井下负荷;
油井的热洗、焖井、加降粘剂是减小杆柱与原油的摩擦系数,从而减小井下负荷。
如上所述,各种措施都围绕减小井下负荷开展。
1至6月份,我队采取各种措施降低井下负荷共计13井次,统计日节电430千瓦时。
2、电泵井改有杆泵抽油机生产
近年来,我队对潜力小、高含水的电泵井实施计关或者改有杆泵抽油机生产。
共计实施电改抽3井次、计关1井次,共计节电2100千瓦时/天。
2010年2月9日,Y5-X71实施电泵井改有杆泵抽油机生产,耗电量由1070千瓦时/天下降为368千瓦时/天,节电700千瓦时/天;
而后更换为永磁电机生产,节电900千瓦时/天。
3、优化输油方式
输油方式优化的主要思路是——通过支干线汇合外输干线的方式,减少扬二接转站每天的接转液量,从而降低螺杆泵电机的频率,达到节能的目的。
如我队J16-X23计量间日产液150方,通过将其支干线直接汇入外输干线的方式输油,使其计量点的液量不经过扬二接转站。
使得扬二站螺杆泵电机频率20Hz下降为13Hz,电流由35A下降为22A,日节电160千瓦时。
三、新型节能方式的发现和推广
2011年1至6月,我队总耗电量、吨液耗电量、吨油耗电量等各项能耗指标均呈下降的趋势,证明了我们近年来摸索和实施的节能办法是正确的、有效的,我们将继续沿用成熟的经验开展节能工作。
但是创新才能使社会进步,节能工作更是如此,我们在新节能方式的发现和实施上,提出以下五点下步节能工作建议:
1、利用皮抽节能特性——我队共计16台皮抽,在用12台,我们将在下半年的老井复产中利用这4台闲置皮抽。
预计节约电量12万千瓦时/年。
2、扬二螺杆泵改造——目前扬二两台螺杆泵电机为37kw调速电机和45kw普通电机,耗电量为15.6万千瓦时/年。
建议改造为永磁电机配变频,改造后预计耗电12.3万千瓦时/年,预计节约电量3.3万千瓦时/年。
3、电机优化工作——
在满足油井正常生产前提下,尽量提高各类电机在高效区间运行的比例。
a.普通电机的工作效率与所受负载成正比,轻载效率低,高载时效率较高;
b.永磁电机在轻载和高载时均保持较高的工作效率;
c.调速电机的工作效率随转速成正比变化,转速越低,效率越低。
例如,我队在Y4-X8和J12-X46两口油井做永磁电机和调速电机对换实验,调换后两口油井电机均在高效区运转,合计耗电量由458千瓦时/天下降为316千瓦时/天,节电142千瓦时/天(见表5)。
表5电机优化工作节能效果表
根据电机高效区选择的原则,我们将对我队部分油井进行电机对换工作。
预计对换5井次,节电500千瓦时/天,节电15万千瓦时/年。
4、海滩站重点管理——
2011年6月2日,经过厂领导不懈努力,终于实现了海滩地方农网用电的改造工程。
海滩站原来消耗柴油1.1t/d=9020元,目前耗电3200Kw.h/d相当于2240元/天,每日节约成本近0.7万元。
为了更大幅度地降低“油网”外耗电量,我们对海滩站提出以下节能管理建议:
a.引进“大力神系列”抽油机。
该机型有以下优点——①智能化,适合海滩边远站管理:
该抽油机可通过控制柜进行调参、调防冲距、碰泵等操作,通过加减平衡铸铁块调平衡,易操作;
②低冲程,适合海滩稠油区块;
③节能效果明显,该机型替代普通游梁式抽油机后可平均日节电54千瓦时(见表6)。
表6大力神系列抽油机节能效果表
抽油机型号
冲程(m)
冲次(n/min)
液量(方)
电机型号
日耗电量(kw.h)
换抽前
CYJ10-3.0-53HB
3
18
TYCX-280M-16
182
换抽后
DLS10-3-5
17.7
SRM180M-15
128
耗电量对比
-54
b.利用电机高效区选择的管理办法,降低电机能耗。
c.高架罐引进“温控装置”,减少电加热杆使用时间。
海滩站目前在用4个高架罐,16只8kw电加热杆,日耗电量800千瓦时。
建议安装“温控装置”,通过智能通断电加热杆供电,使罐内温度始终保持在60℃,实时减少供电时间。
我队JX30井使用该装置后,日加热时间由24小时减为12小时,单罐日节电100千瓦时。
综上所述,对于海滩站的节能管理,我们提出以下建议:
1、引进“大力神系列”抽油机8台,日节电400千瓦时;
2、根据电机高效区原则对换电机3井次,日节电300千瓦时;
3、应用温控装置4台,日节约电量400千瓦时。
实施后预计节电1100千瓦时/天,折算年节电量30万千瓦时。
5、节能新思路之日常管理
大庆油田采油一厂在其192口抽油机井中开展了——皮带盘根松紧度对能耗的影响。
实验显示:
1、盘根由最松(漏气不漏油的状态)逐渐调至最紧的过程中,取四个测试点进行数据统计分析,表现为电机有功功率逐渐增大、电流上升、系统效率下降(见表7)。
表7调整盘根松紧度能耗变化情况表
由表7的统计可知,盘根最松时比最紧时节约电量0.69千瓦时/时,每天减少耗电量16.56千瓦时。
2、皮带由最松(不打滑的状态)到最紧的过程中,皮带传动效率上升,但滑动摩擦损失也上升,二者共同作用下表现出了——有功功率先下降到最低后逐步上升、系统效率先上升到最高后逐步下降(见表8)。
表8调整皮带松紧度能耗变化情况表
由表8的统计可知,皮带移动7mm(翻动2指宽)比最紧时少耗电0.49千瓦时/时,每天可减少耗电量11.76千瓦时。
综上所述,基于抽油机盘根和皮带松紧度对油井耗电量的影响,我们在日常管理中提出以下管理建议——a.盘根松紧度在不漏油的情况下紧一圈即可;
b.皮带松紧度在能翻动2指宽的紧度为最佳。
根据这两点原则,各采油班组加强日常管理调整工作,预计单井节电大于10千瓦时/天,全队总节电大于300千瓦时/天,累计节电10万千瓦时/年。
四、结束语
节能降耗是一个系统的工程,它需要从管理方面、技术方面、生产方面等多角度协调开展工作,并要采用“分析原因——开展工作——得出结论——分析原因”循环的方式去摸索新的节能方式,实施新的节能办法。
近年来,我队在节能工作方面虽然取得了一定的成绩,但是还远远不够。
节能降耗是一个长期的、持续的工作,我们不仅要沿用成熟的节能办法一如既往地开展节能工作,而且要在节能工作中摸索、发现、实施新的节能办法,为企业的能源节约和企业的进步贡献一份微薄的力量。
参考文献:
1、张学山.石油与装备.香港振威传媒有限公司,2009.8(第027期).
2、常子恒.采油技术手册.石油工业出版社,2005.
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