攻克世界级石油难题 (石油行业百年难题)

日前,历经8年的艰苦攻关,一套专门为油田游梁式抽油机量身定制的数智节能运行的技术和设备,在我市研制成功!这项重大科研成果,破解了困扰世界石油行业上百年的抽油机高能耗低效率难题。不仅能够助力中国的“碳达峰碳中和”国家战略,也将为全世界节能减排做出中国贡献。

攻克世界级石油难题,打破石油魔咒

燕山大学

这套具有我国完全自主知识产权的“无需机械式传感器数字化智能控制油田抽油机节能设备”,是由美城秦皇岛润麒自控设备有限公司联合燕山大学电气工程学院教授、博士生导师闫朝阳带领的科研团队历经8年研发成功的。从2013年7月开始到2022年元旦,他们克服重重障碍,攻克一道道技术难关,并经过在大庆、大港和松原三大油田的长达6年的实验运行,证实这套技术和设备安全可靠,节能减排效果已达到行业领先水平。

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设备在油田实验运行(资料图,企业提供)

据了解,现在世界范围内油田中游梁式抽油机有90%以上尚未采用节能技术,有10%左右的抽油机采用传统的“不控二极管整流变频器”节能技术,但节能率通常在5%-10%。同时,采用这种变频器节能还会对电网产生污染。

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设备在油田实验运行(资料图,企业提供)

而且,一般抽油机节能产品通常需要使用机械式“扭矩”、“位移”、“角度”等传感器,这些机械传感器在野外恶劣环境中易坏易损测量不够准确,成本高也不便于维护修理。

“咱们秦皇岛制造的数智节能设备不需要这些机械传感器,通过专门为‘抽油机电机驱动’研发的‘工业计算机’,进行‘数字化智能控制’,首创实现智能判断、智能运算、智能调整,自适应匹配节能设备与抽油机的功率需求,使得功率既不欠缺也不过盈,有效避免欠抽或空抽,从而具有突出的节能效果。而且,‘数字化智能控制’还能够主动智能优化抽油机平衡度和冲次快慢,在保证最高采油量的情况下耗电量最小,整机效率最优,实现最佳节能。这套数字化智能控制节能设备相当于给油田游梁式抽油机安上了智慧的翅膀”,燕山大学电气工程学院教授、博士生导师闫朝阳介绍说,一线油井工人朋友则风趣地称赞,秦皇岛的数智节能设备是‘给不开窍的铁疙瘩装上了会精打细算的超级大脑’!”。

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燕山大学电气工程学院教授 博士生导师 闫朝阳

国家权威机构的第三方检测以及石油企业官方检测报告显示,在油田实际应用当中,这套技术设备的平均节电率高达32.29%-58.21%,泵效提高幅度高达84%。按最低平均节电率32.29%计算,一台75kW电机驱动的抽油机全功率运行,一年可节电21.21万度。

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技术人员在介绍设备

燕山大学闫朝阳教授对此形象地解释说,在全球范围内游梁式抽油机有数千万台,假如一个油田有10万台游梁式抽油机,那么一年可节电200多亿度,相当于节约标准煤近千万吨,减少碳粉排放500多万吨,减少二氧化碳排放2000多万吨,节水8000多万升,相当于6个杭州西湖的蓄水量。因此,经评估,这款设备的节能增效水平处于行业领先地位。

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技术人员在介绍设备

如果这一科研成果市场化运作,不仅会产生巨大的经济效益、有效地减轻工人巡视的劳苦程度,还必将在国际“碳达峰碳中和”、“应对全球气候恶化”和“人类可持续发展”中产生深远影响。

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据介绍,这项成果目前已经陆续通过了“中国认可国际互认”的产品“型式检验”、ISO系列认证和国际油田准入必需的“健康安全与环境管理HSE体系认证”,从而获得了直接进军国内和国际市场的准入通行证。

来源:爱秦皇岛公众号