油井低壓配電線路損耗測試技術(shù)的研究應(yīng)用

梁海洋（大慶油田方興公司）

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油井低壓配電線路損耗測試技術(shù)的研究應(yīng)用

梁海洋（大慶油田方興公司）

結(jié)合大慶油田某采油廠油井低壓配電線路損耗監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀和存在的問題，提出了開展油田油井低壓配電線路損耗測試技術(shù)研究與應(yīng)用這一重要研究課題，介紹了主要研究內(nèi)容、技術(shù)關(guān)鍵、節(jié)能監(jiān)測工作原理、現(xiàn)場測試情況以及應(yīng)用效果，并對項目的經(jīng)濟和社會效益作了分析。實踐證明，該技術(shù)測試準確度高、技術(shù)先進、可操作性強，能完全滿足油田低壓配電線路損耗節(jié)能監(jiān)測技術(shù)要求，具有良好的推廣應(yīng)用價值。

油井；低壓配電；線路損耗；測試技術(shù)

1　引言

供配電線路是油田開發(fā)企業(yè)生產(chǎn)運行的生命線，其安全經(jīng)濟運行不僅影響油田的油氣開發(fā)生產(chǎn)，而且還對油氣生產(chǎn)開發(fā)成本產(chǎn)生直接的影響[1]。如何保證油田電力線路供電的可靠性，提升電網(wǎng)供電質(zhì)量，降低企業(yè)用電成本，成為油田開發(fā)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理中的一項重要工作內(nèi)容。

大慶油田某采油廠共有6 kV、10 kV配電線路59條，變壓器1951臺，年平均負荷6.5×104kW。采油廠日運行油井為2200余口，日耗電54×104kWh，平均單井日耗電247 kWh，低壓線路總長超過150 km，且油井低壓線路長短不一，低壓線路損耗較大。另一方面，供電低壓線路老化造成電流變化大，導(dǎo)致壓線路損耗增大，能耗增加[2]。

目前，石油開發(fā)行業(yè)并沒有制定出臺相關(guān)低壓線路損耗測試技術(shù)標準。為掌握現(xiàn)場測試技術(shù)方法，開展了低壓線路損耗進行測試技術(shù)研究試驗。

2　研究內(nèi)容

2.1技術(shù)現(xiàn)狀

目前，采油廠主要利用HIOKI 3169電參數(shù)測試儀對機械采油系統(tǒng)油井電動機運行參數(shù)的監(jiān)測，依據(jù)SY/T 5264—2012《油田生產(chǎn)系統(tǒng)能耗測試和計算方法》標準中機械采油系統(tǒng)的測試與計算的方法，根據(jù)現(xiàn)場測試計算出油井機械系統(tǒng)運行效率，并作出油井機采系統(tǒng)運行狀況的科學(xué)評價[3]。對于油井低壓配電線路損耗狀況，由于受監(jiān)測技術(shù)和現(xiàn)場生產(chǎn)工藝條件限制未展開有效監(jiān)測。

2.2主要研究內(nèi)容

1）油井低壓配電線路損耗測試方法。

2）通過對測試數(shù)據(jù)分析，找出影響油井配電低壓線路損耗的因素及解決方法。

3）油井低壓配電線路損耗測技術(shù)方案優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)低壓配電線路兩端的同步監(jiān)測。

4）低壓配電線路損耗的測試與計算方法。

測試儀器的精度會影響測試結(jié)果，需選擇精度高的測試儀器。

3　測試方案

依據(jù)SY/T 5264—2012《油田生產(chǎn)系統(tǒng)能耗測試和計算方法》標準中機械采油系統(tǒng)的測試與計算的要求開展現(xiàn)場測試。

油井低壓線路主要存在高架線路和埋地線路2種形式。油井低壓配電線路損耗測試的技術(shù)難點主要是油井低壓線路多是埋于地下，對其線路規(guī)格及長度的統(tǒng)計存在難度；由于油井低壓配電線路損耗在油井整個耗電中所占比例較低，現(xiàn)場測試存在難度；由于測試儀器精度和測試方法會影響測試結(jié)果，針對存在的測試技術(shù)難題，提出優(yōu)化測試技術(shù)方案：

1）采用高準確度的HIOKI 3169低壓電參數(shù)測試分析儀（其現(xiàn)場測試準確度達到0.2%）。

2）油井控制箱輸入側(cè)和變壓器輸出側(cè)分別用2臺或多臺HIOKI 3169低壓電參數(shù)測試分析儀，并安裝同步控制無線傳輸組件進行測試，確保測試過程的同步一致性。

3）改進原測試儀器的電壓夾，確保現(xiàn)場測試過程的安全可靠性。

4）為了減小儀器誤差的影響，每次測試時間為15 min，第1次測試完成后再交換另1臺儀器測試15 min，取2次測量的平均值為測試結(jié)果，根據(jù)測試結(jié)果計算出線路損耗情況。

4　現(xiàn)場應(yīng)用

4.1測試情況

按照制定的現(xiàn)場測試技術(shù)方案，于2014年8月組織油井低壓配電線路損耗現(xiàn)場測試，共完成對采一、采三、采五管理區(qū)油井生產(chǎn)現(xiàn)場低壓配電線路損耗測試53條，其中高空架設(shè)線低壓線路11條，埋地鋪設(shè)低壓線路42條，35 mm2電纜51條，50 mm2電纜2條，低壓配電線路材料均為多股鋁芯電纜，并取得了良好現(xiàn)場測試試驗應(yīng)用效果。現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計，見表1。

表1　低壓配電線路損耗測試匯總

由表1中可知，53條油井低壓配電線路總損耗量為7913 W。其中，11條高空架設(shè)低壓配電線路實際損耗總量比理論損耗總量高出983.67 W，多出73.83%；42條埋地鋪設(shè)低壓配電線路實際損耗總量比理論損耗總量高出2 359.77 W，多出72.4%。53條低壓配線路實際損耗量均高于其理論損耗量，其中高于理論損耗量1倍以上的低壓配電線路有11條。造成實際配電線路損耗量比理論多的主要原因：配電線路負載率低，且油井電動機功率因數(shù)較低；低壓配電線路兩端接線質(zhì)量不佳，造成配電線路接觸電阻增大；部分電纜使用年限較長老化，絕緣性能下降，特別是部分埋地電纜損耗明顯增大。

4.2治理措施及現(xiàn)場應(yīng)用效果

對高損耗低壓配電線路主要采取以下幾項治理措施：合理設(shè)置油井配電變壓器位置，降低低壓線路長度，降低低壓線路電阻值，減少線路損耗；推廣應(yīng)用油井無功智能自動補償控制柜，提高油井電動機功率因數(shù)，減少無功損耗；規(guī)范低壓配電線路兩端接線方法，提升低壓線路接線質(zhì)量，減小線纜接觸電阻，降低損耗；優(yōu)化現(xiàn)場油井管理，降低油井生產(chǎn)工作電流，從而降低纜損耗；加強埋地電纜管理，對埋地電纜地面應(yīng)設(shè)置標示標志，防止因其它現(xiàn)場施工作業(yè)對埋地電纜的破壞；對使用年限較長，存在接頭多，絕緣性能下降的電纜，線纜損耗增加的部分電纜及時更換或淘汰，確保電纜體質(zhì)高效運行。

5　效益分析

1）節(jié)能效益。通過開展油井低壓線路損耗節(jié)能監(jiān)測的技術(shù)創(chuàng)新研究與現(xiàn)場應(yīng)用，有針對性地提出了合理制定低壓線路損耗治理措施，確保油井低壓配電線路高效優(yōu)質(zhì)運行，實現(xiàn)了降低線路損耗42.97%的工作目標，53條低壓配電線路實現(xiàn)年降低線路損耗29 784 kWh，電價按0.625元/kWh計算，則年創(chuàng)節(jié)電效益1.861 5萬元。

2）測試效益。按每條油井低壓線路損耗專項檢測費用按1000元計算，相關(guān)測試機構(gòu)全年共完成油井低壓線路損耗專項檢測53條，年節(jié)約測試費用5.3萬元。

6　結(jié)語

通過開展油井低壓配電線路損耗監(jiān)測技術(shù)的研究，解決了采油廠長期以來油井低壓線路損耗得不到測試的技術(shù)難題，能夠及時了解和掌握油井低壓配電線路損耗運行現(xiàn)狀，提出有針對性的改進對策治理措施，有效節(jié)能降低低壓線路損耗量，達到整體減耗的效果。據(jù)統(tǒng)計，通過采取高損耗低壓配電線路專項治理措施后，53條配電線路總損耗量由治理前的7913 W下降到目前的4513 W，下降了42.97%，取得了良好的節(jié)能降耗效果。

[1]朱益飛，陳永生，潘道蘭.節(jié)能降耗技術(shù)在油田配電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電氣時代，2006，26（9）：82-83.

[2]朱益飛.提高油田電網(wǎng)質(zhì)量的探討[J].電能質(zhì)量，2011，1 （10）：117-120.

[3]石油工業(yè)節(jié)能節(jié)水專業(yè)標準化技術(shù)委員會.油田生產(chǎn)系統(tǒng)能耗測試和計算方法：SY/T 5264—2012[S].北京：石油工業(yè)出版社，2012：7-9.

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.03.001

2015-07-12

（編輯 賈洪來）

梁海洋，2008年畢業(yè)于齊齊哈爾大學(xué)（計算機科學(xué)應(yīng)用專業(yè)），從事油田綜合服務(wù)管理工作，E-mail：850267905@qq. com，地址：黑龍江省大慶油田有限責任公司質(zhì)量節(jié)能部，163000。

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