油田采油技术中的节能技术关键点分析

引言：

我国多数油田已进入开发中后期，随着含水率上升、开采难度加大，采油系统的能耗呈现持续增长态势。传统的举升、注水、集输等生产环节普遍存在能量利用效率偏低、设备老化、系统匹配度不高等问题，造成了巨大的能源浪费和经济损失，国家政策对工业领域节能减排的要求日趋严格，国际油价波动亦加剧了油田经营的成本压力。借助技术升级与系统优化挖掘节能潜力，降低吨油生产能耗，已成为油田企业提质增效、实现高质量发展的迫切需求，也具有显著的环保与经济双重价值。

1.应用游梁式抽油机智能控制技术，优化电机运行效率

游梁式抽油机作为油田最常用的举升设备，其节能潜力巨大，关键在于通过智能控制技术优化电机运行效率，传统抽油机普遍存在“大马拉小车”的问题，电机长期处于低负载、高耗能状态，且抽汲参数固定不变，无法适应油井供液能力的动态变化，造成大量电能浪费。智能控制技术的核心在于引入变频调速系统与物联网传感技术，实时采集油井的载荷、冲次、电流、电压等运行数据，通过内置算法模型动态分析井下工况。

技术的实施不仅局限于单机节能，更可扩展为油田集群化的智能管控，借助将每口井的智能控制单元接入远程监控平台，技术人员能够对区域内的抽油机群进行集中监控、大数据分析与协同优化。平台可基于历史数据和实时工况，预测油井生产趋势，自动生成并下发最优控制策略，如间抽制度等，进一步挖掘节能潜力[1]。智能系统通过对电机电流、功率曲线的深度监测，能够精准诊断出凡尔漏失、气锁、结蜡等常见故障，实现从被动维修到预测性维护的转变，在避免产量损失的同时，也减少了因设备非正常运转导致的额外能耗。

2.推广井下节流器应用，降低井口回压减少能量损耗

地面集输环节的能量损耗是节能降耗的重要突破口，传统工艺中为维持井筒流体流动性与防止水合物生成，常需在井口设置加热炉进行加热保温，并通过节流阀控制压力，这一过程消耗大量天然气或电能，且井口维持较高回压会显著增加抽油机的举升负荷，造成电能的无谓浪费。井下节流技术利用地层深处较高的环境温度，流体在流至井口的过程中已有充分的时间进行热交换，从而无需外部加热即可有效避免水合物堵塞管线，同时大幅降低了井口的流动压力。

推广井下节流器应用所带来的综合效益远超单一的节能范畴，在经济效益上，它直接削减了天然气自耗量或电加热的用电费用，降低了设备折旧与维护成本，投入产出比极具吸引力。在生产安全与管理层面，井口回压的降低极大缓解了整个举升系统的负荷，减轻了抽油机的工作强度，有助于延长检泵周期和设备使用寿命，提升了生产系统的安全性与稳定性，地面设施的简化也意味着安全隐患点的减少，符合现代油田智能化、精细化的管理方向。

3.采用管网优化设计与伴热系统改造，减少输送热力损失

热能输送是维持原油流动性的关键环节，而传统的伴热与管网系统往往存在显著的热能损失，成为能耗居高不下的主要原因吗，管网优化设计的核心在于从系统整体性出发，通过调整管网布局、优化管径匹配以及应用新型保温材料，显著降低热媒在输送过程中的温降和压降。例如对集输管网进行水力热力耦合仿真，可以精确计算出最优的管道保温层厚度与经济流速，避免“大马拉小车”的过度设计或保温不足的问题，从而在源头上减少无谓的热能损耗 。

伴热系统改造则是针对热量供给端的深度革新，技术改造的关键在于推行精准伴热与多热源互补策略，采用分布式智能控制电伴热系统替代传统方式，通过温度传感器实时监测管线各节点的温度，并利用智能算法动态调节伴热带功率，实现“按需供热”，彻底杜绝过热现象造成的能源浪费。积极引入余热利用、太阳能预加热等绿色热源，特别是在处理高含水采出液时，可优先利用流程中自身的废热资源对介质进行初步加热，极大降低了对外部新鲜蒸汽或电力的依赖。

4.实施抽油机平衡度动态调整技术，降低无效功消耗

油田采油过程中，抽油机是主要的能耗设备，其运行效率直接影响整个生产系统的能源利用水平，抽油机平衡度动态调整技术正是针对这一问题的关键节能措施。抽油机在上下冲程中负载差异显著，若平衡状态不佳，会导致电机做功不均，产生大量无效功耗，不仅增加电费成本，还加剧设备磨损。传统固定配重或周期性手动调整方式难以适应井下供液能力、粘度和负载的实时变化，易出现过度平衡或欠平衡状态，造成电能浪费。平衡度动态调整技术的核心在于其响应实时工况的自适应能力，系统利用高精度传感器持续监测抽油机运行状态，采集电机输入功率、曲柄旋转角度、悬点载荷等关键参数，利用内置算法模型动态分析平衡偏差，并驱动执行机构如变频器或平衡块调节装置实现快速校正。这一过程不仅减少了由于不平衡导致的扭矩波动和峰值电流，还平滑了电机运行曲线，降低电网冲击和线路损耗。尤其在稠油开采或供液不稳定油井中，动态调整可有效应对负载突变，避免电机长期处于低效或过载状态。

5.油田注水系统管网优化与降耗措施

油田注水系统管网优化是节能降耗的关键环节，其核心在于通过技术手段降低注水单耗。具体措施主要包括三个方面：一是对注水管网进行水力模拟与优化设计，利用专业软件分析管网中各节点的压力、流量分布，识别出高摩阻、布局不合理的管段，通过调整管网拓扑结构、更换大口径或低摩阻系数管道、取消不必要的弯头和阀门，从源头上减少压力损失，确保水泵出口压力能被高效利用而非浪费在克服管路阻力上。二是实施注水系统分区与压力匹配，针对油田不同区块地层破裂压力和注水需求的差异，摒弃“一泵多注”的高压统一供给模式，转而建立阶梯式、分压注水系统，即采用低、中、高不同压力等级的泵组对相应区块进行精准注水，避免高压水经节流阀降压注入低压区块所造成的巨大能量损耗。三是推广应用高压变频调速技术，根据注水井网的实际压力需求，实时调节注水泵电机的运行频率与转速，从而实现水泵排量的无极调节，使泵压与管网压力动态匹配，彻底改变传统依靠闸门节流的落后控制方式，极大降低电能消耗。

结语：

节能技术在油田采油领域的深化应用是行业应对能源环境挑战的必然选择，利用系统性分析节能技术的关键环节，不仅能够揭示当前生产实践中存在的能效瓶颈，更可为未来技术研发与集成优化指明方向。推动采油过程向低能耗、高效率、智能化模式转型，对降低油田生产运营成本、提升资源开发利用水平以及促进石油工业的绿色低碳发展具有长远而重要的意义，仍需持续探索技术创新与管理优化的协同路径，以实现能源开发与环境保护的共赢。

参考文献：

[1]浦及明. 油田采油技术中的节能技术分析 [J]. 全面腐蚀控制, 2025,39 (05): 245-247.

[2]蔡赫. 油田采油中的节能技术及其应用 [J]. 化学工程与装备, 2021,(09): 41-42.