淺析油田電氣節(jié)能方案探究

韓先周（新疆油田公司采油二廠八作業(yè)區(qū)，新疆克拉瑪依834000）

淺析油田電氣節(jié)能方案探究

韓先周（新疆油田公司采油二廠八作業(yè)區(qū)，新疆克拉瑪依834000）

電能是保障油田生產(chǎn)的重要?jiǎng)恿ΓS著我國(guó)油田油氣勘探開(kāi)發(fā)的深入發(fā)展，對(duì)油田電能的需求量越來(lái)越大。如何提高油田電力資源的利用率，做好電氣節(jié)能工作是目前油田生產(chǎn)過(guò)程必須解決的問(wèn)題。筆者根據(jù)多年的油田工作經(jīng)驗(yàn)，探討了油田電氣節(jié)能的有效方案。

油田；電氣節(jié)能；有效方案

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和生態(tài)環(huán)保理念的深入發(fā)展，油田電氣節(jié)能逐步成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。從目前我國(guó)一些油田電網(wǎng)采用的干線式和放射式的接線方式、普遍的機(jī)械采油方法、多種模式的油井配電變壓器以及注水站采用變頻器對(duì)注水泵的供電方式可以看出，油田在電氣節(jié)能降耗方面有很大的潛力，通過(guò)不斷研發(fā)和完善電氣節(jié)能方案來(lái)達(dá)到節(jié)能效果。

一、油田電氣節(jié)能現(xiàn)狀

目前，我國(guó)大部分油田企業(yè)的石油開(kāi)采進(jìn)入了開(kāi)發(fā)后期，含水量達(dá)到了百分之80以上，這使得采出總液量的不斷上漲，導(dǎo)致了電氣能耗的快速增加。接線方式上，較為常見(jiàn)的有干線式、放射式，而如果在長(zhǎng)線路的狀況下，線路末端的電壓較低，就會(huì)使得異步電動(dòng)機(jī)無(wú)法在額定電壓下運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差增大、繞組溫度升高，加快絕緣老化的速率，降低了電動(dòng)機(jī)的性能和使用壽命，喪失獲得最佳效率的可能，同時(shí)還會(huì)增加電網(wǎng)功率的損耗。在此運(yùn)行方式下，油田電網(wǎng)的負(fù)荷會(huì)從運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)中吸收產(chǎn)生的無(wú)功功率，增大了供電設(shè)備及其附屬線路輸出能量，造成大量電壓的損失。筆者所在的新疆油田油區(qū)內(nèi)目前基本上使用的是節(jié)能電動(dòng)機(jī)，部分配合變頻器實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)、泵和壓縮機(jī)供電，同時(shí)還采用軟起動(dòng)方式來(lái)限制啟動(dòng)電流和實(shí)現(xiàn)電氣節(jié)能。

二、油田電氣節(jié)能的有效方案

1.選擇和調(diào)整配電變壓器

配電變壓器是油田電氣設(shè)備的重要組成部分，是對(duì)電能消耗時(shí)油田電能消耗的主要部分之一，而不同容量變壓器的電能消耗也不同［1］。這就要求油田在電氣節(jié)能的方案設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)油田自身的情況和發(fā)展選擇合適容量的配電器，對(duì)已有變壓器進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整至合理容量。具體方法如下：要盡量回收一些停用的油井變壓器，將其從用電系統(tǒng)中逐步分離出來(lái)，取消其相應(yīng)的配電線路，減少相關(guān)的系統(tǒng)損耗，以此來(lái)調(diào)整和優(yōu)化電網(wǎng)的整體布局；將符合率較低的變壓器變更為功率合適的小容量節(jié)能型變壓器，最大程度的發(fā)揮其效率，以徹底解決配電變壓器的低效率、高損耗的問(wèn)題。本油區(qū)五3東區(qū)塊通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)摸查報(bào)停冬季保溫和長(zhǎng)期機(jī)計(jì)關(guān)井用變壓器累積11臺(tái)，容量總計(jì)815KVA；直接拆除無(wú)負(fù)荷變壓器5臺(tái)，容量總計(jì)423KVA；調(diào)整優(yōu)化配電變壓器容量2臺(tái)，節(jié)約容量為73KVA，全年節(jié)約變壓器容量費(fèi)用累計(jì)達(dá)30.9萬(wàn)元。

2.合理調(diào)整功率因數(shù)

功率因素是反應(yīng)電氣設(shè)備效率高低的一個(gè)系數(shù)，在數(shù)值上是有功功率和視在功率的比值。供電部門對(duì)用電單位的功率因數(shù)有一定的標(biāo)準(zhǔn)要求。一方面要合理使用異步電動(dòng)機(jī)，降低線路輸送的無(wú)功功率。在選擇電動(dòng)機(jī)的功率上，要盡量接近其所帶的負(fù)載，工作人員可以采用校驗(yàn)功率因數(shù)最低饋電線路的方法來(lái)找出負(fù)荷不足的電動(dòng)機(jī)。另一方面要設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償裝置，這是在利用提高自然功率因數(shù)方法無(wú)法滿足經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對(duì)功率因數(shù)要求的情況下進(jìn)行的。補(bǔ)償裝置一般采用的是靜電電容器，補(bǔ)償方法可以采用個(gè)別補(bǔ)償和集中補(bǔ)償相結(jié)合的方法，欠補(bǔ)償和過(guò)補(bǔ)償都會(huì)造成電力資源的浪費(fèi)。本油區(qū)五3東區(qū)塊就根據(jù)功率因數(shù)及時(shí)使用或者關(guān)閉了使用功率補(bǔ)償箱，期間共累計(jì)進(jìn)行了6井次，大大降低了變壓器的無(wú)功電能損耗。

3.安裝雙控變頻柜

變頻柜是指應(yīng)用變頻器來(lái)拖動(dòng)動(dòng)力裝置的控制柜，具有良好的啟動(dòng)性能、調(diào)速性能和節(jié)能效果。在油田電氣節(jié)能方案設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員必須將安裝變頻柜納入其中，油田管理人員也要注重對(duì)變頻柜的安裝和使用。五3東區(qū)塊的第八采油作業(yè)區(qū)截止2014年年底，累積安裝了34井次的雙控變頻柜，實(shí)現(xiàn)了單井無(wú)功功率的就地補(bǔ)償和單井無(wú)級(jí)調(diào)速?zèng)_次，大大減少了發(fā)電電流和諧波對(duì)電網(wǎng)的污染。據(jù)西北節(jié)能測(cè)試報(bào)告顯示，安裝變頻柜，平均每年單井能節(jié)約百分之19的電力電能，節(jié)約電費(fèi)為0.6萬(wàn)元，2014年總共節(jié)約電費(fèi)20萬(wàn)元［2］。

4.優(yōu)化電暖器的保溫時(shí)間

首先，要優(yōu)化配水間和計(jì)量間電暖器的保溫時(shí)間。本油區(qū)五3東區(qū)塊根據(jù)溫度變化情況將配水間和計(jì)量間的抱我合電時(shí)間推遲了5天，室內(nèi)溫度控制在5℃左右，要在保溫的情況下減少保溫用電。對(duì)那些安裝了兩臺(tái)以上電暖氣的配水間和計(jì)量間，在溫度≥-15℃時(shí)，應(yīng)該只開(kāi)一臺(tái)電暖氣。其次，優(yōu)化值班室電暖器的保溫時(shí)間。對(duì)有多個(gè)值班室的站區(qū)，最好共用一間值班室，其他值班室的電暖器要嚴(yán)禁合電。最后，優(yōu)化作業(yè)區(qū)圓罐的保溫時(shí)間。對(duì)該區(qū)域保溫時(shí)間的優(yōu)化要根據(jù)拉油的具體情況而定，在拉油前一天要合電，拉油完成后斷電，同時(shí)要嚴(yán)格控制溫控箱的溫度，以降低電能的損耗。

三、結(jié)語(yǔ)

總之，做好電氣節(jié)能工作，降低電氣電能損耗，是保障油田生產(chǎn)的重要前提，是促進(jìn)油田企業(yè)穩(wěn)定、健康、可持續(xù)發(fā)展的重要保障。設(shè)計(jì)優(yōu)良的油田電氣節(jié)能方法是開(kāi)展有效電氣節(jié)能工作的基礎(chǔ)，必須從選擇和調(diào)整容量和型號(hào)合適的變壓器、合理調(diào)整功率因數(shù)、安裝雙控變頻柜和優(yōu)化電暖器的保溫時(shí)間入手，以達(dá)到節(jié)能減耗的目的。

［1］張選正.國(guó)內(nèi)外油田抽油機(jī)各種節(jié)能方案的分析［J］.電機(jī)與控制應(yīng)用，2012，30（04）：15-16.

［2］鄭雄，何巧.油田開(kāi)采工程中電氣技術(shù)應(yīng)用研究［J］.中國(guó)化工貿(mào)易，2014，24（18）：04-05.