肖經(jīng)綸（大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠）

創(chuàng)建節(jié)約型采油礦是以能效對(duì)標(biāo)工作為出發(fā)點(diǎn)，以指標(biāo)升級(jí)為目標(biāo)，能效對(duì)標(biāo)的開(kāi)展主要圍繞本單位節(jié)能目標(biāo)。建立指標(biāo)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和最佳節(jié)能實(shí)踐庫(kù)。建立指標(biāo)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)為下一步確立標(biāo)桿值、開(kāi)展能效對(duì)標(biāo)提供數(shù)據(jù)支持；建立最佳節(jié)能實(shí)踐庫(kù)對(duì)在地面、機(jī)采、集輸方面的節(jié)能管理、技術(shù)應(yīng)用，進(jìn)行效果統(tǒng)計(jì)，從中選出具有本礦特色、行之有效的經(jīng)驗(yàn)做法，為下一步分析指標(biāo)、措施改進(jìn)提供實(shí)踐參考[1-2]。

1 能效指標(biāo)體系

按照大慶油田企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《基層站（隊(duì)）節(jié)能管理規(guī)范》、石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《油田生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測(cè)規(guī)范》、參考《油田公司節(jié)能技術(shù)監(jiān)測(cè)中心評(píng)價(jià)報(bào)告》的要求，能效對(duì)標(biāo)指標(biāo)應(yīng)包括三類指標(biāo)：一是能夠反映本單位整體能源利用狀況和能效水平的指標(biāo)；二是能夠反映主要工藝流程、設(shè)備能效水平的指標(biāo)，此類指標(biāo)是第一類指標(biāo)的進(jìn)一步細(xì)化；三是重要工序、設(shè)備等關(guān)鍵性工藝參數(shù)指標(biāo)。即評(píng)價(jià)指標(biāo)包括：?jiǎn)挝划a(chǎn)值能耗、單位產(chǎn)品能耗、重點(diǎn)工序能耗、資源綜合利用率、能源加工/轉(zhuǎn)換/使用設(shè)備運(yùn)行效率等[3-5]。

1）總體對(duì)標(biāo)指標(biāo)（反映本單位整體能源利用狀況和能效水平）。噸液綜合能耗、噸液耗電及噸液耗氣3大指標(biāo)，是衡量油、氣生產(chǎn)單位總能耗、電力消耗、天然氣消耗的重要指標(biāo)，納入到能效對(duì)標(biāo)體系之中。

2）機(jī)采系統(tǒng)效率（反映主要工藝流程、設(shè)備能效水平）。衡量油井工作水平高低的重要參數(shù)，它不僅反映了機(jī)抽井的節(jié)能狀況與經(jīng)濟(jì)效益，也綜合反映了油田的技術(shù)裝備、技術(shù)管理水平，是評(píng)價(jià)機(jī)采井能量利用水平的綜合性指標(biāo)和各項(xiàng)節(jié)能措施效果的依據(jù)。因此，選擇機(jī)采井系統(tǒng)效率作為能效對(duì)標(biāo)體系之一。其中包括抽油機(jī)井系統(tǒng)效率、螺桿泵井系統(tǒng)效率、電泵井系統(tǒng)效率。

注水系統(tǒng)耗電占全礦總耗電的40%以上，而注水單耗、注水系統(tǒng)效率是反映和控制注水能耗的重要指標(biāo)，因此選擇注水單耗及注水系統(tǒng)效率指標(biāo)作為能效對(duì)標(biāo)體系之一。

3）加熱爐效率（重要工序、設(shè)備等關(guān)鍵性工藝參數(shù)指標(biāo)）。天然氣主要消耗在中轉(zhuǎn)站及聯(lián)合站加熱爐系統(tǒng)，加熱爐效率是反映和控制天然氣消耗的重要指標(biāo)，因此選擇加熱爐效率指標(biāo)作為能效對(duì)標(biāo)體系之一。第X油礦2014—2017年能效對(duì)標(biāo)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 能效對(duì)標(biāo)標(biāo)桿體系

2 影響指標(biāo)的因素

開(kāi)展指標(biāo)影響因素分析，明確某一項(xiàng)指標(biāo)具體受哪些因素影響，這樣就可以在日常生產(chǎn)中進(jìn)行有效控制與調(diào)整，確保各項(xiàng)能耗指標(biāo)順利完成。

1）注水站（注水單耗、注水泵效率）。是反映注水能耗的重要指標(biāo)。影響注水泵泵效的主要因素有：注水泵進(jìn)、出口壓力，泵進(jìn)、出口水溫。影響注水單耗主要因素有：注水泵耗電量、注水量。

2）采油隊(duì)（機(jī)采井系統(tǒng)效率）。反映了機(jī)采井的節(jié)能狀況與經(jīng)濟(jì)效益，是評(píng)價(jià)機(jī)采井能耗利用水平的綜合性指標(biāo)。影響機(jī)采井系統(tǒng)效率的主要因素有：產(chǎn)液量多少、沉沒(méi)度是否合理、參數(shù)是否匹配。

3）油系統(tǒng)站（噸液耗氣、噸液耗電）。影響的主要因素為外輸液量，集輸、摻水、熱洗的耗電量和耗氣量，加熱爐爐效的影響因素主要為加熱爐煙道溫度、加熱爐負(fù)荷情況等，其中加熱爐爐效和耗氣量成反比。

3 指標(biāo)分析和改進(jìn)措施

開(kāi)展指標(biāo)比對(duì)，發(fā)現(xiàn)差距、分析原因并采取措施進(jìn)行改進(jìn)和提高。能效對(duì)標(biāo)指標(biāo)有3個(gè)改進(jìn)途徑：一是在單位內(nèi)部精細(xì)管理、優(yōu)化生產(chǎn)和操作條件，提高效率；二是投入資金，對(duì)重要耗能設(shè)備實(shí)施節(jié)能技術(shù)改造，提高設(shè)備的能源利用效率；三是對(duì)沒(méi)有改造潛力、耗能高的設(shè)備進(jìn)行更新?lián)Q代。

1）注水方面改進(jìn)措施。一是精細(xì)管理，提高注水泵運(yùn)行效率。從控制泵壓變化入手，合理控制泵管壓差和注水單耗；二是加強(qiáng)保養(yǎng)，確保注水泵泵況良好。及時(shí)檢查注水電動(dòng)機(jī)、注水泵軸瓦溫度、潤(rùn)滑油、冷卻水溫度、盤根漏失量等，定期對(duì)注水泵進(jìn)行保養(yǎng)與檢修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，將注水泵的泵況維持在高水平；三是技術(shù)應(yīng)用，降低注水泵機(jī)組耗能。在條件允許的情況下，盡量運(yùn)行泵涂膜、變頻前置泵等節(jié)能技術(shù)改造的注水泵，以降低注水機(jī)組耗能。

2）機(jī)采方面改進(jìn)措施。一是以優(yōu)化機(jī)采井設(shè)計(jì)為契機(jī)，優(yōu)化節(jié)能技術(shù)措施。擴(kuò)大機(jī)采井變頻調(diào)速、無(wú)功補(bǔ)償、高轉(zhuǎn)差電動(dòng)機(jī)、能耗監(jiān)控分析儀等節(jié)能設(shè)備應(yīng)用規(guī)模；二是合理匹配電動(dòng)機(jī)、變壓器，降低電動(dòng)機(jī)額定功率，加快淘汰高耗低效電動(dòng)機(jī)、變壓器等裝置；三是以機(jī)采井節(jié)點(diǎn)分析為主線，實(shí)施能耗節(jié)點(diǎn)管理。充分利用采油隊(duì)現(xiàn)有機(jī)采井能耗監(jiān)測(cè)設(shè)備、間抽控制器、螺桿泵能耗儀等單井能耗計(jì)量設(shè)備，對(duì)全礦低效高耗井采取針對(duì)性的管理措施，加強(qiáng)抽油機(jī)平衡率、間抽、盤根松緊適度、合理套壓、調(diào)參等日常管理，及時(shí)監(jiān)測(cè)節(jié)能運(yùn)行狀態(tài)、調(diào)整運(yùn)行參數(shù)。

3）集輸方面改進(jìn)措施。一是日常管理精細(xì)化，及時(shí)根據(jù)負(fù)荷，合理調(diào)節(jié)配風(fēng)量、空燃比，降低排煙溫度，減少排煙熱量損失，降低加熱爐過(guò)剩空氣系數(shù)。利用已裝配的加熱爐火焰監(jiān)視器，觀察火焰判斷燃燒情況；二是對(duì)各加熱爐安裝計(jì)量裝置，實(shí)現(xiàn)單臺(tái)計(jì)量，保證用氣量的準(zhǔn)確性；三是由于泵況問(wèn)題井的增加，產(chǎn)液量減少，協(xié)調(diào)組織及時(shí)上作業(yè)。

4 能效對(duì)標(biāo)案例

4.1 目標(biāo)值確定

以提高機(jī)采井系統(tǒng)效率改進(jìn)措施為例。依據(jù)對(duì)標(biāo)目標(biāo)值確定實(shí)施原則，通過(guò)分礦、分區(qū)塊統(tǒng)計(jì)計(jì)算2014—2016年各類機(jī)采井系統(tǒng)效率，分析、對(duì)比幾年來(lái)機(jī)采井系統(tǒng)效變化趨勢(shì)，預(yù)測(cè)出第X油礦抽油機(jī)井系統(tǒng)效率目標(biāo)值[6]。

4.2 能耗分析

影響抽油機(jī)系統(tǒng)效率的原因很多，根據(jù)系統(tǒng)效率計(jì)算方法分析，主要影響因素歸納為3方面：油藏特性、技術(shù)設(shè)備、抽汲參數(shù)，對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)分別是：產(chǎn)液量、電動(dòng)機(jī)輸入功率、有效排量，結(jié)合“第X油礦2014—2016年抽油機(jī)系統(tǒng)效率”進(jìn)行分析對(duì)比結(jié)論如下：

1）抽油機(jī)系統(tǒng)效率隨產(chǎn)液量的增加而不斷上升，當(dāng)產(chǎn)量小于10 t/d時(shí)，系統(tǒng)效率低于7%，主要是低產(chǎn)液井供液不足和泵效降低原因所致；當(dāng)產(chǎn)量大于40 t/d時(shí)，系統(tǒng)效率處于較高水平（大于30%），其后增加幅度逐漸放緩，油井產(chǎn)量每增加10 t/d，系統(tǒng)效率提高1.5個(gè)百分點(diǎn)。

2）抽油機(jī)系統(tǒng)效率隨舉升高度的增加而增加，即隨沉沒(méi)度的減小，系統(tǒng)效率不斷增大，當(dāng)沉沒(méi)度達(dá)到一定值時(shí)，系統(tǒng)效率趨于平緩，當(dāng)沉沒(méi)度過(guò)低時(shí)，泵效降低、產(chǎn)量下降，導(dǎo)致系統(tǒng)效率下降。因此，油井應(yīng)保持合理沉沒(méi)度，對(duì)于采油三廠特高含水階段，抽油機(jī)井合理沉沒(méi)度為150～450 m。

3）目前全廠抽油機(jī)平均消耗功率為11.21 kWh，消耗功率過(guò)?。ㄐ∮? kWh）的井，主要是三低井（沉沒(méi)度低、泵效低、產(chǎn)量低）導(dǎo)致系統(tǒng)效率也較低。消耗功率高（大于19 kWh）的井產(chǎn)液量也較高，裝機(jī)功率偏大，導(dǎo)致系統(tǒng)效率下降。對(duì)于這部分井主要可采取機(jī)型、電動(dòng)機(jī)合理匹配和設(shè)備節(jié)能改造等措施。

表2 措施井效果統(tǒng)計(jì)

4.3 單井對(duì)標(biāo)程序

1）錄取的日耗電量、動(dòng)液面、油壓、套壓等參數(shù)。每天根據(jù)單井日產(chǎn)液量、有效日耗電量、液面、含水等參數(shù)計(jì)算單井的噸液耗電，與對(duì)標(biāo)值進(jìn)行分析當(dāng)跟蹤數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大波動(dòng)或不達(dá)標(biāo)時(shí)，連續(xù)跟蹤數(shù)據(jù)變化3天進(jìn)一步核實(shí)數(shù)據(jù)的真實(shí)性。

2）通過(guò)對(duì)單井用電量、噸液耗電數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，實(shí)行單井精細(xì)化對(duì)標(biāo)運(yùn)行，對(duì)于超對(duì)標(biāo)值且未調(diào)參井，逐步對(duì)產(chǎn)液量變化、生產(chǎn)時(shí)間、運(yùn)行參數(shù)、泵況、液面、節(jié)能設(shè)備節(jié)態(tài)運(yùn)行情況、皮帶盤根松緊度、抽油機(jī)四點(diǎn)一線等進(jìn)行對(duì)比分析，根據(jù)分析出的問(wèn)題進(jìn)行整改。

4.4 單井改進(jìn)措施

根據(jù)日對(duì)標(biāo)數(shù)據(jù)單井噸液耗電及單井系統(tǒng)效率進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)于與對(duì)標(biāo)值存在較大差距的單井，根據(jù)單井液面、功圖及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備應(yīng)用情況，分為兩個(gè)方向進(jìn)行調(diào)整改進(jìn)：當(dāng)功圖異常、液面不合理時(shí)，主要參考進(jìn)行調(diào)整沖速和沖程等生產(chǎn)參數(shù)、抽油機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)、更換調(diào)配機(jī)泵設(shè)計(jì)、施行間抽或改提撈等；當(dāng)功圖正常、液面合理時(shí)，主要進(jìn)行地面設(shè)備的維護(hù)，如調(diào)整盤根松緊度、皮帶松緊度、平衡率、皮帶四點(diǎn)一線、減速箱運(yùn)行狀態(tài)等。通過(guò)日記錄、周分析、月改進(jìn)、季測(cè)試模式，對(duì)指標(biāo)異常的單井進(jìn)行管理與技術(shù)改進(jìn)，逐步摸索、總結(jié)有推廣價(jià)值的節(jié)能降耗措施。措施井效果統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

從表2可看出措施井平均單井系統(tǒng)效率平均提高10.29%，進(jìn)一步維護(hù)措施：及時(shí)進(jìn)行三軸潤(rùn)滑和平衡調(diào)整，對(duì)井口盤根松緊度、電動(dòng)機(jī)皮帶松緊度進(jìn)行量化調(diào)整，使設(shè)備在節(jié)態(tài)下運(yùn)行；及時(shí)錄取油套壓數(shù)據(jù)，保障合理熱洗周期，加密對(duì)液面的監(jiān)測(cè)，使抽油泵在合理沉沒(méi)度下工作。

5 建議與認(rèn)識(shí)

1）確定合理目標(biāo)是重要前題。在目標(biāo)值確定上，要有大量的調(diào)查數(shù)據(jù)為依據(jù)，避免目標(biāo)確定上的盲目性。在選定標(biāo)桿時(shí)遵循標(biāo)桿在同行業(yè)范圍內(nèi)屬于最優(yōu)水平；改進(jìn)后可以接近或達(dá)到標(biāo)桿水平；相對(duì)同類設(shè)備具有可比性原則。

2）加大考核力度是有力保障。堅(jiān)持全過(guò)程考核，即對(duì)各環(huán)節(jié)的操作進(jìn)行考核，采取與日?？己讼嘟Y(jié)合的方式，及時(shí)總結(jié)好的經(jīng)驗(yàn)做法，查找存在的問(wèn)題與不足；對(duì)能效指標(biāo)提升狀況進(jìn)行考核評(píng)價(jià)，從礦層面，將能效對(duì)標(biāo)工作與業(yè)績(jī)掛鉤，從隊(duì)層面，與年底評(píng)選優(yōu)秀員工、先進(jìn)班組等榮譽(yù)掛鉤。

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