抽油機(jī)井節(jié)電方法及效果評(píng)價(jià)

段園宏

【摘 要】隨著社會(huì)的發(fā)展，節(jié)能減排得到國(guó)家高度重視，大慶油田有限公司第六采油廠響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，作出了相應(yīng)的措施。論文通過(guò)節(jié)電技術(shù)與節(jié)電管理技術(shù)兩個(gè)方面，介紹了采油六廠最近幾年來(lái)在抽油機(jī)井配電系統(tǒng)中所采取的節(jié)電措施及其應(yīng)用效果，為有關(guān)企業(yè)提供參考。

【Abstract】With the development of society， energy-saving and emission reduction has been highly valued by the state. The Sixth Oil Production Plant， Daqing Oilfield Co. Ltd. has made corresponding measures in response to the call of the state. Through the two aspects of electricity-saving technology and electricity-saving management technology， this paper introduced the electricity-saving measures adopted by the Sixth Oil Production Plant in the pumping unit distribution system and its application results， to provide reference for the relevant enterprises.

【關(guān)鍵詞】抽油機(jī)井；節(jié)電；效果評(píng)價(jià)

【Keywords】oil pumping unit； electricity-saving； effect evaluation

【中圖分類號(hào)】TE933 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）08-0167-02

1 引言

抽油機(jī)井是目前油田采油最普遍的方式，其中抽油機(jī)在油田用電30%以上，占用油田用電負(fù)荷的三分之一，所以要降低油田用電不必要的消耗，降低抽油機(jī)井用電負(fù)荷是每個(gè)油田急需并迫切解決的問(wèn)題。近幾年，隨著國(guó)家提倡節(jié)能減排，油田在節(jié)電技術(shù)上都做出了相應(yīng)的措施，并通過(guò)這些措施及相應(yīng)的技術(shù)，都有所改善，并得到相應(yīng)的效果。油田在抽油機(jī)井上應(yīng)用了一系列節(jié)電技術(shù)，通過(guò)對(duì)這些節(jié)電技術(shù)的應(yīng)用，以及摸索最佳消耗的生產(chǎn)方式、最佳消耗平衡率及盤(pán)根松緊度等做出相應(yīng)的對(duì)策及實(shí)驗(yàn)，為油田中抽油機(jī)節(jié)能技術(shù)及管理提供相應(yīng)的借鑒[1]。

2 節(jié)電技術(shù)在抽油機(jī)井中的應(yīng)用

2.1 電機(jī)節(jié)能技術(shù)

先階段電機(jī)節(jié)能技術(shù)采用的都是就高不就底的做法，為了滿足大轉(zhuǎn)矩的要求，一般抽油機(jī)井的電機(jī)都采用拖動(dòng)裝置，這樣不可避免的形成電機(jī)匹配功率與光桿實(shí)用功率差值過(guò)大的不合理配置。

① DFCJT-4型抽油機(jī)井節(jié)能防竊一體化拖動(dòng)裝置可主要由YMJ高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩電機(jī)和C系列抽油機(jī)控制箱組成，與普通轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)抽油機(jī)比較，這種電動(dòng)機(jī)具有很高的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，可以使抽油機(jī)在高負(fù)荷下啟動(dòng)[2]。②永磁電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子中使用的釹鐵硼永磁材料，一般在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都可以保證很強(qiáng)的磁場(chǎng)，但是由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是同步，無(wú)轉(zhuǎn)差損耗，且轉(zhuǎn)子不需要外加勵(lì)磁電源，無(wú)勵(lì)磁損耗，即轉(zhuǎn)差率S=0。因此功率因數(shù)高，啟動(dòng)力矩大。

2.2 配電箱節(jié)能技術(shù)原理

①ADEC型抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)自適應(yīng)動(dòng)態(tài)節(jié)能控制器節(jié)能原理，內(nèi)置電腦能自動(dòng)辨識(shí)出電動(dòng)機(jī)的適合斷電的位置，根據(jù)抽油機(jī)在一個(gè)沖程中實(shí)際消耗功率的變化情況進(jìn)行通電和斷電控制。該裝置充分發(fā)揮了慣性及勢(shì)能釋放，在載荷發(fā)電運(yùn)行時(shí)，而并非是在頻率與有效值的調(diào)節(jié)，而是直接切斷供電電源，使得節(jié)能潛力挖掘到最大[3]。②ZJK智能節(jié)電控制器節(jié)能原理，內(nèi)置電腦對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷情況進(jìn)行全過(guò)程的自動(dòng)檢測(cè)，通過(guò)運(yùn)算參數(shù)發(fā)出指令，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的星角形接法在運(yùn)行中的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，以達(dá)到最佳節(jié)電的目的[4]。

2.3 電動(dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償技術(shù)，提高功率因數(shù)

根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)，在單井配電箱安裝相應(yīng)容量的電容器，實(shí)現(xiàn)對(duì)單井電機(jī)進(jìn)行就地?zé)o功補(bǔ)償，提高電壓質(zhì)量，減少電網(wǎng)損耗，電機(jī)功率因數(shù)可達(dá)0.9以上。

3 抽油機(jī)井常用的節(jié)電管理技術(shù)

3.1 實(shí)驗(yàn)摸索合理的間抽時(shí)間

有些抽油機(jī)井由于地層滲透率低，射開(kāi)厚度小等原因，在生產(chǎn)參數(shù)調(diào)到最小時(shí)仍嚴(yán)重供液不足。這樣的井一方面因久抽使泵干磨造成凡爾漏失檢泵，另一方面使抽油機(jī)井空轉(zhuǎn)，造成電能白白浪費(fèi)。針對(duì)這一問(wèn)題，我們運(yùn)用量油測(cè)液面的方法來(lái)確定每一口嚴(yán)重供液不足井合理間抽時(shí)間，以5-3401井為例（表1），喇5-3401井日產(chǎn)液24t、日產(chǎn)油1t、綜合含水95.9%、動(dòng)液面1049m。依此方法，我們確定了其它2口井的間抽時(shí)間，3口平均生產(chǎn)時(shí)間4.5h，日節(jié)電507度。

3.2 實(shí)驗(yàn)摸索抽油機(jī)最佳能耗平衡率

根據(jù)測(cè)試與實(shí)驗(yàn)，不同平衡率的情況下，抽油機(jī)工作的能耗，以確定最佳平衡率，使抽油機(jī)能耗始終保持在最佳狀態(tài)。

3.3 根據(jù)油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)變化及時(shí)調(diào)整平衡

針對(duì)調(diào)平衡工作中存在的有關(guān)問(wèn)題，我們堅(jiān)持對(duì)熱洗、測(cè)試、調(diào)參、作業(yè)后的井和產(chǎn)量波動(dòng)大的井及時(shí)落實(shí)平衡率，發(fā)現(xiàn)不平衡井馬上調(diào)整。2016年，我們共及時(shí)調(diào)整不平衡井117井次，實(shí)現(xiàn)年節(jié)電9.5萬(wàn)千瓦時(shí)。

4 效果評(píng)價(jià)

①全隊(duì)安裝DFCJT-4型抽油機(jī)井節(jié)能防竊一體化拖動(dòng)裝置10臺(tái)，節(jié)電率20.1%，年節(jié)電187810 kW.h，每kW.h按0.53元計(jì)算，獲效益99542元；與安裝普通抽油機(jī)電機(jī)拖動(dòng)裝置差250000元，投入產(chǎn)出比：250000：99542=2.52；②全隊(duì)安裝永磁電動(dòng)機(jī)11臺(tái)，節(jié)電率18.6%，年節(jié)電168630 kW.h，每kW.h按0.53元計(jì)算，獲效益89374元；與安裝普通抽油機(jī)電機(jī)差99000元，投入產(chǎn)出比：99000：89374=1.11；③全隊(duì)安裝ADEC型抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)自適應(yīng)動(dòng)態(tài)節(jié)能控制器4臺(tái)，節(jié)電率19.3%，年節(jié)電63964kW.h，每kW.h按0.53元計(jì)算，獲效益33901元；與安裝普通配電箱差40000元，投入產(chǎn)出比：40000：33901=1.18；④全隊(duì)安裝ZJK智能節(jié)電控制器6臺(tái)，節(jié)電率17.5%，年節(jié)電86997kW.h，每kW.h按0.53元計(jì)算，獲效益46109元；與安裝普通配電箱差51000元，投入產(chǎn)出比：51000：46109=1.06；⑤全隊(duì)單井安裝電容補(bǔ)償器3口，節(jié)電率2.9%，年節(jié)電7208kW.h，每kW.h按0.53元計(jì)算，獲效益3820元；電容補(bǔ)償器180元，投入產(chǎn)出比：240：3820=0.06；⑥間抽井節(jié)電率80%，3口井年節(jié)電555165kW.h；間抽井最佳能耗生產(chǎn)參數(shù)調(diào)整1口，日節(jié)電9.43 kW.h，年節(jié)電3441 kW.h，每kW.h按0.53元計(jì)算，獲效益296061元；⑦單井合理調(diào)整平衡率、皮帶、盤(pán)根松緊度單井節(jié)電率9%，年節(jié)電6898kW.h，每kW.h按0.53元計(jì)算，獲效益3655元。

5 幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

①根據(jù)抽油機(jī)井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)變化及時(shí)優(yōu)化參數(shù)或采取合理的間抽時(shí)間，是提高抽油機(jī)井泵效和系統(tǒng)效率，降低油井生產(chǎn)耗電的重要手段。②加強(qiáng)抽油機(jī)井日常管理，挖掘耗能潛力，對(duì)降低油田生產(chǎn)能耗具有重要意義。③油井的日常管理中應(yīng)把節(jié)能降耗作為日常管理的一部分，且時(shí)刻根據(jù)油田的生產(chǎn)隨之調(diào)整，需要不斷地創(chuàng)新、改進(jìn)及完善節(jié)能的方式方法使其得到完善，為油田高水平、高效益、可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)[5]。

【參考文獻(xiàn)】

【1】張杰環(huán).抽油機(jī)井節(jié)電技術(shù)及應(yīng)用效果評(píng)價(jià)[J].油氣田地面工程，2010，29（1）：45-46.

【2】閻礪銘，王麗娟.抽油機(jī)井節(jié)能產(chǎn)品節(jié)能效果評(píng)價(jià)[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2001（4）：31-33.

【3】閆敬東，陳軍，姜家廳，等.抽油機(jī)用節(jié)能電動(dòng)機(jī)節(jié)電效果測(cè)試和評(píng)價(jià)[J].石油機(jī)械，2000，28（4）：46-48.

【4】閆敬東，姜家廳.抽油機(jī)節(jié)能電動(dòng)機(jī)節(jié)電效果測(cè)試和評(píng)價(jià)[J].油田節(jié)能，1999（4）：30-34.

【5】羅洪志.探究抽油機(jī)井熱洗效果與節(jié)能的關(guān)系[J].化學(xué)工程與裝備，2016（5）：94-95.endprint