【摘 要】
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石油企业是产能大户,也是耗能大户,而机械采油和地面集输系统能耗约占石油生产总能耗的60%左右,其中较大的节能潜力有待挖掘。调研发现,抽油机井口的油压变化对抽油机采油系统的能耗具有显著影响,而地面集输系统的运行参数是影响井口油压的关键,鉴于目前在研究采油系统效率时,将抽油机系统与地面集输系统分开研究,导致无法寻求最佳的节能效果,为此本文提出了抽油机采油系统与地面集输系统一体化耗能研究思路,进行抽油机
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石油企业是产能大户,也是耗能大户,而机械采油和地面集输系统能耗约占石油生产总能耗的60%左右,其中较大的节能潜力有待挖掘。调研发现,抽油机井口的油压变化对抽油机采油系统的能耗具有显著影响,而地面集输系统的运行参数是影响井口油压的关键,鉴于目前在研究采油系统效率时,将抽油机系统与地面集输系统分开研究,导致无法寻求最佳的节能效果,为此本文提出了抽油机采油系统与地面集输系统一体化耗能研究思路,进行抽油机采油和地面集输一体化能耗优化研究,给出系统高效运行优化方案,这对降低地面采输系统能耗具有重要的意义。以井口作为抽油机采油系统和地面集输系统的联接节点,将井口油压及流量作为系统自变量,基于抽油机井的运行原理,建立了以油压、流量为变量的抽油机能耗模型,获得了电机消耗功率;以大庆油田常规的双管掺水集油系统为研究对象,建立抽油机-转油站-泵站循环系统的温降及压降计算模型,获得转油站中掺水泵掺水流量、加热炉出口温度与抽油机井口油压间的关系,得到了掺水泵及加热炉消耗的功率。计算表明:当井口油压由0.15MPa增加到1.50MPa时,电动机的输入功率增加了8.78%,说明保持合理油压对抽油机高效运行不容忽视,这对地面集输系统的匹配运行提出了更好的要求。在建立抽油机采油与地面集输一体化系统能耗模型的基础上,以系统总能耗最低为目标函数,以单井掺水量和加热炉出口温度为设计变量,根据系统及设备的运行工况,给出了相关参数的约束条件,运用遗传算法求解系统总能耗的最小值,得到了相应运行参数的最终优化方案。并采用C++builder 6.0程序设计平台与MATLAB软件,开发了《采集输系统能耗优化》软件,实现了抽油机采油和地面集输一体化系统（采集输系统）能耗优化。以大庆油田某中部产油区为例,运用该软件对某一转油站的掺水量与掺水温度进行优化,计算结果显示,参数优化后总功率下降了6.13%,优化效果较明显。研究成果可为油田挖掘节能潜力、实施节能改造提供技术支持。
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