采油作业过程中的节能降耗措施

滕文成

（青海油田采油一厂，青海海西 816400）

自从改革开放以来，我国国民经济发展进入了高速发展的阶段，GDP快速增长，1978年我国GDP总量只有1495.41×108元，占全球比重只有1.742%，2021年我国GDP为1143670×108元，人均GDP超过世界平均水平，在33a之内，我国GDP总量增长了76378.69%。与此同时，我国人口也呈现出快速增长的态势，1978年我国人口为9.6259×108人，2021年我国人口为1.44349×109人，在33年之内，我国人口总量增长了49.96%。经济和人口的快速增长必然影响石油行业的发展，1995年我国石油产量为1.5305×108t，进口量为0.1709×108t，消费量为1.73492×108t，对外依存度7.59%。2021年我国石油产量为1.9898×108t，进口量为5.1298×108t，消费量为11.1252×109t（1—11月），对外依存度72%。在26年之内，我国石油产量、进口量、消费量以及对外依存度分别增长了30.01%、2901.64%、541.25%、848.62%（图1）。从以上数据可知，我国石油消费严重依赖进口，从某种程度上而言，对我国国民经济发展和人民群众的生产、生活都产生了一定的影响[1-2]。

图1 近些年我国石油行业发展数据分析（1995—2021年）

经过多年的勘探开发，我国大多数油田都进入了中后期阶段，加上各种因素的影响，油田开发的难度越来越大，很多区块的油井采收率日益下降，使得油田勘探开发所耗费的能源越来越多，成本日益增加，导致油田企业的经济效益远不如从前，从而严重影响了油田企业的稳定和良好发展[3-4]。尤其是在采油作业生产过程中，消耗能源的方面非常多，如机械设备、原油加热、油气输送、电力设备、注水开发等，这些能耗大幅提高了油田企业的生产成本，因此“减少能源损耗，提高生产效率，降低人力物力投入”是油田企业可持续发展的必然要求和重要途径。为了有效解决采油作业过程中的效率较低、能源损耗过高等影响油田企业经济收入不断降低的问题，油田企业应该对现行采油作业进行科学、合理的改造和优化，为实现后续的节能降耗提供强有力的依据。

1 采油作业过程概述

油田的采油作业过程最初是从单井着手，单井的产物利用自身压力经过管线完成油气输送，然后进入计量站。在通过计量之后，这些产物又会被运送到转油站，然后对其中的油、气、水进行首次分离，进而得到一些含有一定杂质的原油，再通过输油泵运送到联合站。这些原油还会进行三相分离，进而才能得到品质较高的原油，最终对原油进行外输。与此同时，首次分离获得的天然气，也会存在部分杂质，再输送到对应的处理厂，采取进一步的处理措施，最终进行外输[4-6]。另外，首次分离获得的水，不仅含有油并且还存在很多悬浮物质，通过相应的处理，才能够达到相应的要求，最终才能够运送到注水井。其次，联合站处理完成之后的原油，还会在稳定站进行后续处理，将其中的烃组分进行进一步气化，再经过冷凝回收，将气化天然气转变为轻烃。

上述油田采油作业过程看似比较简单，其实包含非常多的工序以及流程，如轻烃回收、外输、污水处理、注水、开采等（图2），这些工序和流程都会耗费大量的能源，如电能、燃料、水资源等，使得采油生产成本长时间居高不下，因此油田企业必须制定一定的节能降耗方案，对各种流程的能源消耗进行合理控制，减少开采成本，达到降本增效的目的，为油田企业的可持续发展奠定良好的基础[4-7]。

图2 采油作业部分流程简要示意图

2 采油作业过程中能耗分析

目前，大部分油田的机采井存在一定的问题，如电能利用率低等，尽管在作业过程中消耗了非常多的电能，然而绝大多数的电能并不是真正转化为油井的产能。其次，在进行能量转换时，会耗费非常多的能量，使得很多机采井变成了耗能较高的设备[4-5]。对于这种情况，如果只是对采油系统的各种设备进行节能设计是不足的，并且不科学的节能设计甚至会出现不平衡的状况，从而进一步增加了机载设备的能耗。与此同时，部分油田在采油生产时并没有采取有效的管理方式，尤其是对于冬季的生产作业，很多单位没有对油井的渗水量进行及时且合理的调整，进而造成采出油液的温度比较小，降低了原油的流动性，从而进一步提高了能源损耗[5-6]。另外，如果采油作业现场的管线腐蚀比较严重，没有对其进行及时处理，使得管线出现异常大的热能损耗，后续就应该利用加热炉进行处理才可以顺利完成油气集输的任务。而很多油田没有采用节能设计，使得加热炉在运行时的能耗比较高，在一定程度上增加了油田企业的生产成本[7]。

3 采用生产节能降耗的技术措施

3.1 合理控制掺水量

在采油作业过程中，掺水主要有2个方面：①转油站分离；②加药处理污水。对掺水量进行合理控制可以起到比较好的降黏效果，并且可以有效增强油井的生产能力。特别是在冬季，合理控制油井的掺水量，可以有效提高采出液的温度，减小冻井事故的发生概率，确保冬季采油作业可以顺利开展。在采油作业现场应该及时监控计量间的掺水温度和压力，了解油井的掺水状况，并且对出油温度进行分析，在一定程度上可以有效解决原油流动性差的问题[8-10]。

3.2 降低抽油机的能耗

降低抽油机能耗措施主要有3种：①加强抽油机生产过程的管理，持续强化设备的维修以及保养，尽可能地减少能量消耗，尤其应该加强减速箱的润滑，减少齿轮运行过程时的摩擦损失，进一步提高能量的传输质量和效率，最终减少减速装置的电能损耗； ②改善抽油机的平衡性，使其在上下冲程时，确保电机做功均匀，减少电能消耗；③合理调整皮带的松紧度，尽可能地避免皮带发生打滑的现象，有效提高能量传递质量和效率；④优化抽油机井的运行参数，例如在供液能力较差的情况下，采用间歇式的方式来科学有效地配置能量，并且还可以适当加大抽油泵的检泵周期，从而可以实现抽油机井的节能目的[9-11]。

3.3 加强管道腐蚀处理

管道腐蚀处理措施主要有3种：①内部防腐措施，油气中含有比较多的化学物质，其中含量最高、危害性最大的是CO2。因此工作人员应该分析CO2腐蚀原因，并且采取对应的防腐措施，例如安装腐蚀监控系统，对管道的腐蚀状况进行实时监控，根据获得的信息，采取对应的防护措施，从而确保油气管道的安全性[8-9]；②应该在管道上安装防腐层，并且采用阴极保护技术，以提升管道的保护效果； ③电化学防腐措施，应该针对这种腐蚀情况，尽可能地找到出现金属腐蚀的地方，然后采用阳极、阴极保护法，降低管道发生电化学反应的概率。

3.4 采用节能降耗技术

节能降耗技术主要有4种：①原油加热技术，主要在原油输送的管道上设置加热炉，以提高原油的传输温度。在应用过程中，应该对加热稳定进行合理控制，从而有效发挥该技术的效果[11-12]；②化学处理技术，主要是在原油中加入一定量的化学药剂，如降黏剂、降凝剂等，以此增大原油的输送效率，从而减少运行能耗；③油气不加热处理技术，主要是通过加入一定量的活性水以及降黏剂，使原油相态发生破乳以及转相，并且在管壁之间形成活性水膜，进而减小输送阻力，从而达到提高传输质量和效率的目的；④结构保温技术，主要是在管道的外部安装一些防腐保温层，以达到有效控制原油输送温度，减小原油温度流失过快的目的。

4 结语

1）随着油田勘探开发的持续深入，油田生产消耗的能源日益增多，成本不断加大、尤其是在采油作业过程中，各种流程和设备会消耗非常多的能源，极大地增加了油田企业的生产成本。因此，油田企业应该对这些能源消耗进行科学、合理地控制，进而实现对油田开采成本的有效控制，进一步提升油田的经济效益。

2）随着油田开采的持续深入，油井的产量和采收率下降十分明显。节能降耗是油田企业可持续发展的必然趋势和要求，只有最大限度地减少采油作业过程中的能源消耗，对各种采油作业流程和工艺进行进一步地优化和改进，并且根据实际情况，采取相应的措施，减少采油作业过程中的能源消耗，持续提高单井的生产水平和效率，才可以实现油田企业的可持续发展。

3）在采油作业过程中，节能降耗措施是适应油田企业可持续发展的必然要求。如果只是依赖某一种或两种措施很难满足节能降耗的相关要求。通过分析与实践发现，节能降耗措施较少会存在比较多的问题。在实际应用过程中，唯有将各种节能降耗措施进行有效结合，充分发挥各自的优势，才能切实做到节能降耗，从而提高油田企业的经济效益。

4）在实际工作中，采油作业人员应该多总结、多学习、多理解，深入分析采油作业过程中能耗过高的原因，结合油田不同区块的实际情况，采取针对性的措施，降低采油作业过程中的能源损耗，进而有效降低采油生产成本，从而提高油田企业的经济 效益。