代表了全国10万多台抽油机的走向,预演着工业文明与生态文明齐头并进的未来
大庆有5万多台抽油机,每一次创新都是一次革命。
大庆一直在进行着抽油机的革命。
由自喷转为机械采油的30年,这种革命从未停止。从最原始的磕头机到异相式抽油机、双驴头机……再到智能间歇提捞式抽油机,这条“革命”路径,其实一直都是一种诠释——
在奉献能源和节约能源之间,大庆人始终在努力寻找一种平衡;轮番亮相的抽油机,是大庆人对科学发展观的践行;
这场革命的方向是低碳、环保、绿色,与人类文明的进步一脉相承……
谁知道城市中那些司空见惯的抽油机,是什么时候出现的?都叫什么名字?又有哪些不同?
又有谁知道,这些抽油机能屹立在千里油田上,是它们50多种“战友”持续革命30多年的结果?
最近的这场抽油机革命,不仅代表着全国28家大中油田里10万多台抽油机的走向,更预演着工业文明与生态文明齐头并进的未来。
一句话引发的革命
常规机去年耗电29.8亿度,至少花费16亿元。技术员说,“要是有一个省电的就好了。”
采油二厂正在使用的一款抽油机,日前引起一行人的极大兴趣。
这行人是陪同中国石油天然气集团公司总经理、党组书记蒋洁敏到大庆调研的。11月份,蒋洁敏在听取采油二厂汇报时,认同这种说法——这款抽油机,颠覆了传统的抽油机,是一场革命。
它的革命性表现在,没有电泵,就连抽油杆也只是一根绳子,除了一个抽子在地下,其余设备都在地上。
这款抽油机,从研制开发到真正投产,用了4年时间,花掉4000万元。于今年10月份研制成功。它的名字叫智能间歇提捞式抽油机,由大庆北研公司研制。
北研研制这款抽油机非常偶然。四年前,一个在油田工作多年的技术员,对北研老总鄂德刚说,现在的抽油机用电量太大,要是有一个省电的就好了。
这名技术员说的“现在的抽油机”,指的是游梁式抽油机,也就是像一个驴头似的磕头机,还叫常规机。因为无论地下有没有油,它都昼夜不停地运转,做了很多无用功,所以耗电大。
耗电究竟有多大?一份最新数据显示,去年这种抽油机一年耗电29.8亿度,能占油田生产总耗电量的1/3。按0.545元一度电计算,至少需花费16亿元。
这名技术员只是说说,但是听者有意。鄂德刚回到公司,就跟员工们商量,研制耗电量小的抽油机。
大家一致认为,可以研制一个抽子,伸到油管里,等油满的时候就把油抽上来,不满就不抽,那样就省电了。
大家还觉得,抽油杆在油管里容易磨偏,更换起来很费时,抽油泵在地下换一次也得3万多元。所以应该用油管代替抽油泵,用柔软的绳子代替抽油杆。
说起来容易,可是,实践起来却很困难。折中曲回,4年才成功。仅他们研制代替抽油杆的钢丝绳,就进行了200多次试验。最终,他们的这项技术获得了国家专利。
提捞机比常规机省钱节电
产生同样多的吨液省电50%以上,加上维护等费用,一台提捞机一年至少节省费用10万元。
目前,这种智能间歇提捞式抽油机已经开始推广,采油二厂、三厂、六厂、九厂,吉林、长庆等油田都有它的身影。
智能间歇提捞的意思是,机械平时不运转,等地下的液体上升时,它的“胶桶”能感知到,然后伸下去提捞。
因为这个特点,它更适用于低产井,也使它与常规机相比,产生同样的吨液,能省电50%以上。
以采油七厂葡178—82井为例,同样一天采出5吨液,常规机耗电84度,新型抽油机耗电10度。两厢对比,后者省电88%。
此外,这种抽油机与常规机相比,还有一个最大的特点是能除砂、除泥、除垢、刮蜡,因此检泵周期长,经济效益可观。
采油二厂的三元驱区,在中后期开采时,使用常规机,结垢严重,平均一个月检一次泵。使用新型抽油机,已经运行了350多天,至今没有出现故障。
一般情况下,常规机检一次泵至少花费3万元,同时还需要作业费2万多元。对比发现,智能间歇提捞式抽油机没有抽油泵及附属配件,仅此一项就省3万元。它的抽子损坏时,只需抽出来更换,价格不超过100元。综合起来,一年能比常规机至少节省费用10万元。
节约是科技带来的,但是它的成本,与常规机的基本相当。
抽油机革命30年从未停止
大庆油田从自喷转为机械采油的30年来,抽油机的革命一直在进行。
智能间歇提捞式抽油机的问世,颠覆了常见的抽油机。
事实上,大庆油田从自喷转为机械采油的30年来,抽油机的革命就一直没有停止过。
东北石油大学机械科学与工程学院的姜民政教授,从大学开始就和抽油机打交道了,谈起大庆油田抽油机的革命史,他如数家珍。
大庆油田采用机械采油,是从上世纪70年代开始的。当时用的抽油机,是美国人在1905年发明的,学名叫游梁式抽油机,俗称磕头机、常规机。
当时,原油已经进入5000万吨稳产阶段,因此对抽油机的选择并不挑剔,只要能抽油就行。
不过两三年以后,随着高产井(产量600方吨液)的出现,即使是采用直径最大的“90泵”也满足不了提液要求,因此出现了适合高产井的潜油电泵。
1981年,大庆油田成立电泵公司,专门研制潜油电泵。其产品系列涵盖了从50吨液到550吨液的范围,基本满足油田正常生产需要。
10年后,仅大庆油田就应用了2500多台潜油电泵。目前随着国外市场的需要,经过技术革新,潜油电泵的最高额定排量可达900吨液。
可是,随着高产井的减少,它耗电大的特点就显得越发明显了。随着油田对节能的重视,它的数量开始下降,如今只剩下2000台。
这期间,采油二厂曾开辟实验区,研究抽油机的节能降耗问题,引进的新型抽油机有20多种。但是到最后,只有异相式抽油机经受住了考验。
异相式抽油机,在构造上和常规机没有太大的区别,只是比常规机多一个极位夹角,但能省电10%。异相机在采油二厂成功之后,随即在全油田推广。
上世纪90年代后期,油田含水上升,油井增加,提液能力要求增加,耗电量增加,所以又掀起一场新型抽油机研制高潮,先后涌现了摆杆式、宽带式、六连杆式、齿轮式等30多种抽油机。
这期间能真正站住脚的只有双驴头抽油机。双驴头,也就是比常规机多一个驴头,但能省电20%左右,同时具备常规机耐用、可靠的优点。
除了常规机、异相机、双驴头机、潜油电泵,螺杆泵同样是抽油机持续革命中的健将。
全国分享“大庆革命”
大庆油田目前已有6500口井应用螺杆泵,占有70%的国内市场。
与常规机一样,螺杆泵开始也是舶来品。1986年,大庆油田采油工程研究院从加拿大和德国引进10台螺杆泵,“大卸八块”后,开始研究。
引进螺杆泵,是因为它小巧灵便,安装时不像常规机似地动用大型设备,而且比常规机省电30%到40%,价格低一半,检泵周期也只差100多天。所以,螺杆泵有一次性投资少(能少3万多元)、节能明显的技术优势。
当年,魏纪德刚从东北石油大学毕业,被分配到采研院,就开始了螺杆泵的研究。现在,他是采研院举升室党支部书记。
他说,螺杆泵在千米地下用的橡胶,高温高压后容易变形,与钢体外壳粘接的橡胶容易脱落,抽油杆在剧烈震动下也总碰油管。为解决这些问题,他们用了五六年的时间。
从90年代起,他们研制的螺杆泵开始在大庆油田小范围应用,主要适合粘稠、含气、含砂比较高的油井。到2000年,相应技术成熟,开始大规模应用。
5年以后,螺杆泵配套技术获得国家科技进步二等奖,该技术不仅改变了常规机的举升采油方式,还有空心转子螺杆泵洗井工艺、等壁厚等3项技术达到世界领先水平。
到今年10月底,大庆油田已经有6500口井应用螺杆泵,并且在以每年800台的数量激增。同时,它不仅占有国内70%的螺杆泵市场,而且还走出了国门。
常规机“打而不倒”的道理
上世纪80年代,人们就喊出了“打倒抽油机”的口号,但是直到今天它仍然“屹立”,主要是它皮实、耐用。
到去年末,大庆有5万多口油井,使用的抽油方式是这样的:常规机、双驴头机、异相机占80%,螺杆泵占9%,提捞机占5%,潜油电泵占4%,其他如塔架机、直线抽油机等仅占2%。
从这个比例能够看出,无论怎样革命,“大块头”常规机仍然是主流。
其实早在上世纪80年代,人们就对常规机颇有微词,还喊出了句口号叫“打倒抽油机”。
它是美国人发明的,距今已经有105年的历史。可是至今,全世界200多万口油井,有95%还在使用。“打而不倒”,姜民政说,“主要是它皮实、耐用,尽管它确实费电。”
他进一步认为,对于采油来说,能让油井不停产,也就是抽油机不出事故是第一位的,当然如果能节能那就更好了。
比如在上世纪90年代后期,出现一种宽带机,节能40%以上,没有推广起来,就是因为它可靠性差、维修不便。
所以30多年来,抽油机经过一番优胜劣汰后,只剩下这么几种。
对于未来,姜民政经过30多年的观察后认为,常规机和异相机还会存在一段时间,同时也会逐步改进。随着低产井的增多,螺杆泵会大有前途,潜油电泵在陆上油田的应用面临严峻考验。新型抽油机,如直线抽油机、提捞机等,尽管节电能力比常规机大大提高了,但是能否适应油田的变化,还要靠时间来检验。
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