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摘要：轉油站機泵運行所需要的電能在油田總電能消耗中的占比很大，往往是由于機泵的不能處于功率曲線有效區間而造成的能耗浪費，針對這一問題，本文分析了引起換油站機泵能耗高的問題，并提出了有效的機泵節能措施，在實際應用中節能效果良好，為轉油站機泵節能挖潛提供了可參考的應用經驗。

關鍵詞：轉油站；機泵；能耗；節能

轉油站是油田原油和天然氣集中運輸的特定場所，主要用于抽油機、潛油電泵和螺桿泵井的油氣處理及含水原油向外輸送、集輸油管網的摻水、油井熱洗等，采油、集輸、注入這三部分是油田現場能量消耗的主要組成部份，而轉油站集輸系統為總能量消耗的7/10,其主要耗能設備為熱洗泵、輸油泵、摻水泵，為整個轉油站集輸系統用電量的6/10，具有一定挖潛價值。對轉油站機泵運轉情況進行實地的調查，制定行之有效的具體節能措施來降低能耗，為轉油站機泵運行效率提高和增加油田企業的經濟效益[1]。

1轉油站機泵能耗現狀

經過相關調查研究的結果顯示，拖動各種泵類的電機的總功率和每年消耗的電能都占我國工業能耗的很大份額，而某作業區塊的轉油站油井熱洗、集輸油、摻水的耗電量可達到幾萬兆瓦時。

1.1外輸油泵能耗情況

一般情況下，采用對外輸油泵的出口側閥門開度的大小來調節對外輸油的流量，從而達到穩定輸油的目的。而這樣會造成截流功率損失，很大一部分能量浪費在閥門上截流時產生的阻力上，電能的損耗能達到16－19%，使外輸油泵不能工作在泵功率曲線的高效區間內。在此情況下，外輸油泵在具體運行時的管路壓力差能達到0.7兆帕，已經越過某油田規定的壓差值標準。綜合來看，外輸油泵管路壓力差過大、泵的揚程與流量與生產實際不匹配是外輸油泵機組工作效率低的主要原因。

1.2摻水泵能耗情況

隨著油井和外界環境溫度的升高，油井生產過程中所需要的伴熱摻水量也隨之減少，大多的轉油站在夏季時都關停了摻水泵，導致油井的摻水總量也相應變少，目前，我國的大多數油田都進入開采的中后期，原油的含水量高致使不需要摻水進行開采的油井數量增多，應對自然條件、開采環境、季節等因素進行分析考慮，適當地把關閉摻水泵的時間盡量延長。除此之外，摻水泵的泵效會由于在冬天進行拌熱時采用的含油污水而降低，由于含油污水是來自緩沖罐沉降而來的，其水質條件差而且礦物質含高，如果摻水泵處于長時間的較高溫度條件下運轉，泵的內部容易產生結垢而進一步的造成泵體腐蝕。轉油站會定期安排相關人員對摻油泵進行酸洗作業，同時加入緩蝕劑和阻垢劑，但是，從根本上解決不了該問題，只能起到暫時緩解的作用，由于藥劑存在一些化學成分會對環境造成一定的污染[2]。

1.3熱洗泵的能耗情況

依據多年來的洗井作業經驗，在洗井溫度達到要求的情況下，熱洗作業的施工壓力在4兆帕左右時的洗井效果最好。最近幾年，油田開采作業所應用的螺桿泵數量逐漸增多，由于其原理是容積泵，在進行洗井作業時，熱洗泵出口的流量數值很大，而螺桿泵需要的熱洗流量數值要求較小，這樣就導致了熱洗泵排出的流量很大一部分進入到摻水管線做著無意義的水循環，造成了能耗的浪費。所以，目前的熱洗泵機組存在著排量與具體生產要求不匹配的現象，使熱洗泵沒有充分利用它的實際功效，電能就這樣白白浪費掉了。

2轉油站應采取的具體節能措施

大多數情況下，機泵的能耗高是由于機泵的工作效率不高導致的，而機泵的運行工況點決定機泵的工作效率，而所謂的機泵工況點是指泵的特性曲線和集輸管道的特性曲線的交叉點，也就是機泵產生的能量和集輸管路輸送介質時所需要的能量相同的點。離心泵的工作效率如果要想有所提高，應該采取相應的技術手段對離心泵的工況點進行調整，目的是讓離心泵工作在最佳工況區以內。轉油站大多采用的是對離心泵的性能曲線進行改變的方法來對離心泵的工況點進行調整。結合油田的節能改造，應用了幾種機泵的節能挖潛措施，在實際應用中都達到一定節能效果，增加了轉油站的收益。

2.1外輸油泵采取的節能措施

某轉油站對工頻運行的外輸油泵進行減級改造，把原來的四級減為現在的三級，對改造前后的對比數據來看，從運行參數的角度來看，外輸油泵的排量和管路的工作壓力沒有改變，但是泵的揚程、運行電流和泵體壓力有所降低。而從節能效果的角度來看，耗電量有大幅度的降低，而原油的輸送量反而有小幅的提高。而采用變頻器一拖二驅動的外輸油泵來說，由于采用了變頻控制技術，只需調節變頻器的輸出頻率就可以對外輸油泵電機轉速進行控制，外輸油泵的出口閥度的開度可直接調至100%，讓油液可以實現阻力的輸送。可以通過調節變頻器的運行頻率對外輸油泵的排油量進行動態控制，保證原油液位或者輸送壓力處于穩定工作狀態的設置值，讓外輸油泵工作在最佳工況區間，不會產生無用的能量損耗。經過具體的實際應用，采用變頻調速技術可有效防止驅動設備與外輸油泵功率不匹配的現象出現，達到了顯著的節能效果。變頻調速技術的功率因數高、速度調節范圍廣，電機的啟動次數不限，對油田電網的沖擊不大，而啟動電流為電機額定電流的1.0－1.2倍，對外輸泵使用壽命提高起到有效的作用，采用該技術與更換機組相比可有效地減少資金投入。采用變頻調速技術之后的外輸油泵，原來的由閥門截流而產生的無功能耗消失了，而電動機的運行頻率由工頻下降到30赫茲左右，轉油站內的管道壓力差下降到0.1兆帕左右[3]。

2.2摻水泵節能措施

某轉油站進行冷水輸送試驗，夏季進行停止熱爐和摻水泵，一般情況下停泵的時間段為全年的5月初到9月底，但是，隨著全球氣候的不斷變化，氣溫較以往年份升高許多，而且，由于油田的開發時間較長，原油在含水上升到95%以上，輸油管道內產生的摩擦阻力也逐漸變小，增加了石油的流動性，所以，通過摻水泵提供伴熱的產生的作用越來越小。通過現場實地調查，結合自然環境和原油物理特性的改變，對摻水熱伴管理工作進行總結，使原來的停止摻熱的時間向前后各增中一個月，達到7個月停泵停摻，根據實際使用情況來看，對原油集輸沒有產生大太的影響，達到了節能的預期[4]。摻水泵的殼體、導翼和葉輪等通過原油流量的主要部件，在其表面涂敷具有高度光潔的特殊材料之后，可以增加伴水的流速來降低能耗，達到提高摻水泵工作效率的目的，該涂膜技術的主要特點是涂敷材料不易掉落和破損，增加了摻水泵的葉輪表面的光滑度，不容易產生結垢現象，可以抵抗流體腐蝕和氣蝕。

2.3熱洗泵節能措施

可對熱洗泵機組進行更換，可在熱洗泵裝配過程中去掉一級葉輪，使原來的12級減為11級，經過實際應用的反饋來看，機組可正常運行，具有良好的熱洗效果，對更換前后的參數對比來看，熱洗泵機組的排量、揚程、運行電流、泵體壓力、熱洗壓力有所下降。而能耗的對比中，可以發現所需要的耗電量下降了200千瓦時，每個可節省電費達到2萬元左右。以往的洗井方式多采有一臺熱洗泵對一口油井進行熱洗，在現場實際進行熱洗作業時，由于螺桿泵洗井所需的流量過小，同時熱流泵出口流量又偏大，常采用在轉油站或者計量間進行泄壓操作，來保證預防熱洗時的壓力太高造成的穿孔，由此出現了過多的熱洗水在做無意義的循環。為了解決該問題，經過實際現場試驗，總結出一臺熱洗泵同時對二臺油井分別進行熱洗的辦法，可以把一口抽油機井和一臺螺桿泵井或者兩口螺桿泵井同時進行熱洗，應把熱洗時的壓力控制在3-4兆帕區間內，首先將洗井液注入到壓力高的油井進行控制，當該井處于正常之后，再把其余的熱洗液注入到其余一口油井內再次進行洗井。該種熱洗辦法經過實際使用后，保證了單泵一次洗井的最大運行效率，不但保證了油井的正常生產和熱洗效果，而且還有效地進行了能量的再次利用，從而實現節能。

3結束語

由此可見，為了減少轉油站機泵的能耗，我們應針對油田原油生產的不斷變化情況來及時通過改變運行參數，采用有效的節能措施來對機泵進行優化，由此來把機泵運行效率、轉油站系統效率進行有效的提高，而對轉油站機泵運行中的電能消耗降下來。還可對轉油站的具體運營管理進一步加強，更深層次的改變制約油田集輸過程的能量消耗問題，可油田節能挖潛產生促進作用。節約能耗、高效率地運行和生產已進入油田日常工作的每一個角落，廣大職工干部要依據油田生產系統的運行參數的動態變化不停地改進創新、逐步完善節能創效方法和實施措施，可油田的持續健康發展做出貢獻。

參考文獻

[1]鄭琦.降低采油隊能耗措施的研究[J].化學工程與裝備,2017(02):87-88.

[2]胡延軍.轉油站機泵節能技術與方法應用分析[J].石油石化節能,2014,4(09):14-16.

[3]姜曉東.臺肇地區轉油站節能降耗的有效途徑[J].內蒙古石油化工,2013,39(14):77-78.

[4]朱嬌.低滲透油田轉油站集輸系統能耗分布規律研究[D].東北石油大學,2013.

作者:閔永明 單位:大慶方興油田開發有限責任公司