节能降耗技术在采油生产中的应用

节能降耗技术在采油生产中的应用

王俊国、于辉、陈旭、张红光、扈希美

中原油田分公司文留采油厂 河南濮阳 457001

【摘要】 采取节能降耗技术，有利于提高发供电设备的利用率，优化电力资源配置，达到节能减排的目的,通过节能降耗提高电力供应整体的效率与效益，节约能源，减少设备损耗，节约生产成本，提高单位经济效益.

【关键词】 间开 绿色低碳 节能降耗

自从2017年1月5日国家发展改革委牵头制定的《“十三五”节能减排综合性工作方案》发布以来，国家全面部署了“十三五”期间节能减排，工业和信息化部发布的《工业绿色发展规划（2016-2020）》中明确提出，“十三五”我国工业规模以上工业单位工业增加值能耗要下降18%的目标。特别是习近平总书记关于“绿水青山就是金山银山”的重要论述，对企业节能减排工作提出来更高的要求。

一、现状调查

（一）地面管理现状

文东采油管理一区共管辖计量站20座，单井拉油点1处，油井184口，开井129口，日均耗电量3.42×10⁴kW·h。

注水站8座，注水泵41台，开泵14台，日均耗电量2.64×10⁴kW·h。

供电系统为35KV配电线路五条（金堤311、313、316、317、318），配电变压器30台，日平均负荷2900KVA.日均耗电量6.5×10⁴kW·h。

1.方案实施前抽油井实施间开现状

项目实施前抽油井间开12井次，间开制度定为22:00至次日10:00开井，实施前日产液43.8t，日产油8.8t，日耗电量0.3322×10⁴kW·h；实施后日产液41.2t，日产油8.2t，日耗电量0.1633×10⁴kW·h，实施间开后日节约电量0.1689×10⁴kW·h，降幅50.8%。

2. 方案实施前注水泵间注用电现状

按照节能降耗的要求，根据注水站注水泵排量、水井注水量、注水压力等状况，对管辖的八座注水站管理的注水泵开泵时间进行了优化，首先，对不需要全天增压注水的注水泵，将注水泵运行时间由原白天8：00开始运行，优化调整为22：00开始投运。其次，通过加强泵的维护管理以及解决闸门内漏等手段提高泵效，达到缩短开泵时间目的。

通过抽油机井的间开及注水站注水泵的间注，电量2.8033×10⁴kW·h，与2016年同期电量3.3422×10⁴kW·h相比，下降0.5389×10⁴kW·h

（二）存在问题

过去，粗放的“节能降耗”间开制度，仅仅是简单的调整了开井时间，利用“闲时”低电价来降低部分低能井电费，并未实现最大程度的降本，已经不适合目前低油价时期大力降本增效的趋势，因此，必须转变观念、创新思维，从细节入手，提出更合理，更有力的降本措施。

二、开展节能降耗的主要做法

绿色低碳、节能减排已成为全社会的共识，也是油田发展的必由之路。节能降耗，不仅是国家和社会对企业的要求，也是企业走内涵发展道路，2020年以来文东采油管理一区积极贯彻集团公司、油田、厂“绿色、低碳、环保”会议精神，集“三位于一体”节能降耗，创建节能型油区。

（一）抽油机间开方案的优化

利用PCS在线监测系统，在对抽油机井实施间开进行液量核实、电量核查、效益核算的情况下，以达到“保障安全运行、开发影响小、降低综合电价，实现效益最大化”的原则，编制方案。从工况评价入手，分析杆、管、泵组合，通过优化管杆组合、优化工作制度，实现低能耗设计。

利用“三线四区”经济评价系统对全区采油井进行分析，对由于电费高而导致低效油井作为首选避峰间开油井。对抽油机井泵效低、功图显示供液不足的油井进行优选，每口油井通过PCS功图计量，将产油量影响小，统计节约电费大于油量损失的油井确定为间开井。对油井结盐、出砂严重，实施间开会造成盐卡、砂卡油井，不实施间开。对进入冬季，油井由于间开出现回压上升需要扫线保障正常生产时，对距离较近油井进行串连，保障油井冬季生产，若无保障措施，暂停实施间开方案。间开时段的确定，依据分时电价，优先利用0:00-8:00时段，对需要延长时段，再选择在22:00-0:00、8:00-16:00时段。

（二）注水井间注方案的优化

在编制间注方案时要充分考虑到井筒易出砂的增注井、无备用泵或补水能力不足的增注站点所辖的增注井、注水压力大于30MPa吸水能力差的欠注井原则上不易间注，不适合安排避峰注水，并且注水井间注必须保证不损伤套管。

在注够水、平稳注水、不影响井况的前提下，实施间注可实现注水泵用电效益最大化。立足现有注采井网，通过实施水井动关、变强度、间注、换向， 实现对无效注水、低效产出的控制，增加高效、有效油井产液量。

（三）采油工艺井筒降耗的原则

从油井生产现状来看，整体表现为注采完善区腐蚀、结垢、出砂，而注采不完善区气大、结盐、结蜡。针对目前现状，以能耗最低设计为主导思想，实施井筒工艺降耗，主要从两个方面开展工作，首先，优化管杆组合方面。注采完善区，通过泵升级、大泵慢冲次降低能耗；注采不完善区，通过玻璃钢抽油杆深抽、

HY级抽油杆深抽、深抽减载装置等实现深抽降载。其次，优化工作制度方面。通过抽油机井工况分析，对液量与冲次不匹配油井进行合理冲次优化，重点是高冲次井进行下调冲次。

三、开展节能降耗的效果及应用

综合以上分析，按照方案的部署要求，开始执行，以保障安全运行、降低综合能耗，实现效益最大化的原则，利用PCS信息化计量系统、“三线四区”经济评价系统对全区采油井进行分析优选，在注够水、平稳注水、不影响井况的前提下，优选注水泵实施间注，实现注水泵用电避峰效益最大化。

（1）抽油机间开实施情况

方案优化实施25口抽油井间开。计算日节约电量3267 kW·h，按照电价0.58元/ kW·h，计算日节约电费为0.1895万元;共计影响日产液量8.0t，日产油下降0.2t，日收入减少0.044万元。年创效：（0.1895-0.044）*365=53.11万元。

（2）注水泵 间开实施情况

通过下表可以看出文东采油管理一区48#、50#水站实施泵优化组合和降低无效注水后月均电量由19.8375×104Kw•h下降至17.4948×104Kw•h，月均下降2.3427×104Kw•h。

表1　　48#、50#水站电量下降明细表

（3）井筒工艺降耗实施情况

对于注采完善区油井，通过工况分析，优化管泵组合，从工况评价入手，利用能效最低机采系统设计进行评价，优选泵升级6口，年增油174t，创效45.07万元；年节电4.5273×104Kw.h，节约电费3.56万元，合计年创效48.63万元。

贯彻“大泵径、慢冲次”理念，根据油井动态变化，不断优化工作参数，共计下调参数12井次，平均冲次由3.6次递减至3.25次，平均泵效由48.9%上升到51.6%。

四、存在问题及后续研究的事项

采取节能降耗措施，能够有效降低油气生产单位的用电成本。但油田开发是个系统工程，不仅仅是用电成本这一项。采油井的间开或多或少都必然影响到油气产量。间开前后的精准对比计量是评价间开效果的唯一手段，这个目前还不具备条件。采油井、注水泵的频繁停开，必然对电机寿命产生影响，尤其是注水井的频繁开关，对井况防治带来新的难题。所以，建议上级组织科研单位对节能降耗进行全系统评价，以便采取科学的对策，实施油田开发效益最大化。