郭連君
(勝利油田 技術(shù)監(jiān)督處綜合科,山東 東營(yíng) 257237)
能源監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、查找節(jié)能潛力,是促進(jìn)能源科學(xué)管理、加大節(jié)能技術(shù)改造力度的重要基礎(chǔ)工作之一。檢測(cè)是依據(jù)有關(guān)國(guó)家、行業(yè)、地方和企業(yè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)生產(chǎn)工藝設(shè)備進(jìn)行的技術(shù)測(cè)試和診斷;監(jiān)督屬于行政執(zhí)法范疇,重點(diǎn)是檢驗(yàn)檢查國(guó)家法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行情況以及生產(chǎn)工藝設(shè)備運(yùn)行效率是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。由于油田本身屬于企業(yè)性質(zhì),一直通過(guò)采用模擬執(zhí)法來(lái)加強(qiáng)油田內(nèi)部節(jié)能管理,但力度不夠,同時(shí)在檢測(cè)、分析、診斷、問(wèn)題整改、再?gòu)?fù)測(cè)等方面,由于受多方面因素影響,存在著脫節(jié)和不協(xié)調(diào)現(xiàn)象。因此,在檢測(cè)結(jié)果處理及問(wèn)題整改和跟蹤上,還有很多工作有待進(jìn)一步深化。
2010年勝利油田推出了精細(xì)管理,其目的就是通過(guò)開(kāi)展一系列活動(dòng),進(jìn)一步提升企業(yè)管理能力,提高油田總體管理水平,降低油田運(yùn)行成本,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,這與節(jié)能降耗目標(biāo)相一致。
勝利油田在廣泛充分調(diào)研基礎(chǔ)上,提出了節(jié)能監(jiān)測(cè)整改一體化工作流程和框架,形成了一個(gè)通過(guò)檢測(cè)“眼睛”發(fā)現(xiàn)問(wèn)題→對(duì)問(wèn)題進(jìn)行整改→復(fù)測(cè)核實(shí)整改效果的循環(huán)過(guò)程。
油田主要能耗系統(tǒng)中,影響系統(tǒng)總體效率的因素很多,例如:從圖1潛油電泵節(jié)點(diǎn)分布圖中,可以看出影響電泵總體效率的主要節(jié)點(diǎn)就有8個(gè),這些節(jié)點(diǎn)對(duì)總體效率的貢獻(xiàn)率大小不一,提升潛力大小也不一,因而制訂整改措施,必須進(jìn)行全面、具體的分析,看有無(wú)可行措施、有無(wú)改造潛力,要抓主要和關(guān)鍵因素等。
圖1 潛油電泵節(jié)點(diǎn)分布圖
從潛油電泵各要素中,也可以看出離心泵的效率是影響能效提升的關(guān)鍵要素之一,因此實(shí)施節(jié)能改造,首先要考慮泵的問(wèn)題,解決泵的優(yōu)化和匹配。勝利油田采油廠通過(guò)對(duì)多口電泵井進(jìn)行排量、揚(yáng)程優(yōu)化匹配,確保泵運(yùn)行在高效區(qū),改造后系統(tǒng)效率平均提高了6個(gè)百分點(diǎn),平均單井日節(jié)電104 kWh。同樣,按照上述思路,確定油田主要耗能系統(tǒng)的技改關(guān)鍵因素。如:機(jī)采系統(tǒng)關(guān)鍵要素分布見(jiàn)圖2,集輸系統(tǒng)關(guān)鍵要素分布見(jiàn)圖3。
圖2 機(jī)采系統(tǒng)關(guān)鍵要素分布圖
圖3 集輸系統(tǒng)關(guān)鍵要素分布圖
表1 油田主要耗能系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)目標(biāo)潛力對(duì)照表
關(guān)于油田行業(yè)有關(guān)能源利用效率指標(biāo),國(guó)家和石化行業(yè)有關(guān)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范都做了許多明確規(guī)定,但這些指標(biāo)水平由于適用范圍廣,大都屬于最低水平限定值,與勝利油田實(shí)際水平比低不少,比如:SY/6275—2007《油田生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測(cè)規(guī)范》要求稀油井系統(tǒng)效率不低于18%,而實(shí)際油田平均水平為27.4%,平均高出9.4個(gè)百分點(diǎn)。為了制訂油田趕超目標(biāo),組織有關(guān)專(zhuān)家在對(duì)油田近年大量實(shí)際檢測(cè)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)檢索的基礎(chǔ)上,按照節(jié)點(diǎn)分析方法制訂了油田主要耗能系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)目標(biāo)潛力對(duì)照表(見(jiàn)表1)。
同時(shí),結(jié)合油田實(shí)際,從技術(shù)規(guī)范和指標(biāo)要求角度,陸續(xù)制訂了《油井用電動(dòng)機(jī)及減速技術(shù)選擇規(guī)范》、《油田用電動(dòng)機(jī)修復(fù)技術(shù)要求》等10項(xiàng)油田標(biāo)準(zhǔn)。
為落實(shí)節(jié)能監(jiān)測(cè)整改一體化方案,2010年油田節(jié)能主管部門(mén)制訂了跟蹤監(jiān)測(cè)計(jì)劃。油田層面重點(diǎn)對(duì)2009年監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)的注、采、輸不合格設(shè)備進(jìn)行復(fù)測(cè),摸清各單位整改情況和整改效果,共計(jì)劃測(cè)試不合格機(jī)采井430井次,注水泵機(jī)組46臺(tái),集輸泵機(jī)組36臺(tái),鍋爐50臺(tái),加熱爐51臺(tái)。同時(shí),要求各重點(diǎn)用能單位要依據(jù)自身實(shí)際情況,按照有關(guān)監(jiān)(檢)測(cè)規(guī)范要求,認(rèn)真做好重點(diǎn)耗能設(shè)備運(yùn)行效率日常測(cè)試工作,抽油機(jī)月測(cè)試比例應(yīng)不低于15%,注水泵機(jī)組、輸油泵機(jī)組、鍋爐、加熱爐季測(cè)試比例應(yīng)不低于100%。各單位檢測(cè)機(jī)構(gòu)及時(shí)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評(píng)價(jià),對(duì)效率低、存在問(wèn)題突出的設(shè)備要制訂整改方案并盡快實(shí)施整改。目前,從油田層面對(duì)部分監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理的結(jié)果看,各單位對(duì)監(jiān)測(cè)工作的重視程度和問(wèn)題整改情況比2009年有了明顯提高,系統(tǒng)效率指標(biāo)合格率上升3.2%,平均系統(tǒng)效率提高了4.8個(gè)百分點(diǎn)。
勝利油田能源監(jiān)測(cè)站全面負(fù)責(zé)勝利油田的能源利用監(jiān)測(cè)工作。該站擁有英國(guó)KM9106E燃燒效率測(cè)試儀、美國(guó)PT878超聲波流量計(jì)等先進(jìn)儀器設(shè)備70余臺(tái)件,先后通過(guò)了相關(guān)部門(mén)節(jié)能監(jiān)測(cè)認(rèn)證和山東省能源審計(jì)認(rèn)證。 為充分發(fā)揮其技術(shù)和資源優(yōu)勢(shì),參照國(guó)際合同能源管理模式,并按照《勝利油田節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目市場(chǎng)化運(yùn)作管理辦法》,油田能源監(jiān)測(cè)站在河口采油廠開(kāi)展了“節(jié)能監(jiān)測(cè)診斷→發(fā)現(xiàn)問(wèn)題→提供技術(shù)改造服務(wù)”的試點(diǎn)。
通過(guò)2009年油田監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)河口采油廠大北三線(xiàn)和大北四線(xiàn)2條供電線(xiàn)路所帶負(fù)荷效率過(guò)低,其中大北三線(xiàn)所帶80口生產(chǎn)油井平均系統(tǒng)效率為24.05%。該線(xiàn)路所用S7型變壓器共40臺(tái),這是國(guó)家已明令淘汰的耗能產(chǎn)品,其損耗比S11型至少高出35.6%。該線(xiàn)路還有5個(gè)柱塞泵站,泵站變壓器存在著額定容量大、效率低、型號(hào)老化等問(wèn)題。變壓器負(fù)載率為20.93%,變壓器偏離高效運(yùn)行區(qū),導(dǎo)致效率下降,損耗增加,容量費(fèi)支出大。80口抽油機(jī)井控制柜分為普通控制柜和具有電容補(bǔ)償?shù)目刂乒?類(lèi)。具有電容補(bǔ)償?shù)目刂乒窆?6臺(tái),補(bǔ)償后電動(dòng)機(jī)平均功率因數(shù)為0.410 8,補(bǔ)償效果不理想。其中一臺(tái)永磁電動(dòng)機(jī)加裝了電容補(bǔ)償,其功率因數(shù)僅為0.735。
大北四線(xiàn)所帶26口生產(chǎn)油井平均系統(tǒng)效率為15.92%。該線(xiàn)路抽油機(jī)井的變壓器主要為S7型,共14臺(tái),占總數(shù)的68.42%,另外50%的油井電壓波動(dòng)范圍超過(guò)±7%(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn))?,F(xiàn)用變壓器檔位少,導(dǎo)致供電質(zhì)量低,變壓器和電動(dòng)機(jī)損耗增大。該線(xiàn)路還有1個(gè)注水站和2臺(tái)潛油電泵,站內(nèi)變壓器負(fù)載率較高,但依舊存在著額定容量較大、效率低、型號(hào)老化等問(wèn)題。另外潛油電泵所用變壓器型號(hào)為S7、SRS8型,設(shè)備老化需及時(shí)更換。其抽油機(jī)所配電動(dòng)機(jī)額定功率在37 kW以上,共16臺(tái),電動(dòng)機(jī)空載損耗偏大,其中一臺(tái)永磁電動(dòng)機(jī),功率因數(shù)僅為0.484,主要原因是沒(méi)有配備與永磁電動(dòng)機(jī)配套的變壓器。20臺(tái)電動(dòng)機(jī)平均功率因數(shù)為0.350 7,增加了線(xiàn)路損耗和自身?yè)p耗,而且,電動(dòng)機(jī)極數(shù)較少。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)的上述問(wèn)題,油田能源監(jiān)測(cè)站與河口采油廠簽訂了整改合同,河口采油廠從實(shí)際節(jié)約的能源費(fèi)用中,向能源監(jiān)測(cè)站支付改造投入。改造后,通過(guò)跟蹤測(cè)試,大北三線(xiàn)抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)額定功率下降29.14%,線(xiàn)路變壓器總額定容量下降54.95%,綜合節(jié)電效果為14.9%;大北四線(xiàn)抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)裝機(jī)功率下降45.7%,線(xiàn)路變壓器總額定容量下降57.49%,線(xiàn)路出口綜合節(jié)電率為19.5%。2條線(xiàn)路改造后年節(jié)約電費(fèi)和容量費(fèi)共計(jì)216.1萬(wàn)元,投資回收期為1.8年。該項(xiàng)目2010年5月份通過(guò)了節(jié)能驗(yàn)收。