电泵井应用新技术节能效果评价
2014-04-10张云海大庆油田电力集团燃机电厂
张云海(大庆油田电力集团燃机电厂)
依据某油田开发预测,机采系统自然耗电量将平均每年增长10个百分点,节能形势非常严峻。X区块电泵井约占总油井数的2.1%,其运行耗电量约占油井总耗电量的9.6%,平均单井年消耗电量32.02×104kWh,对比抽油机井年多耗电25.78×104kWh。在国内机采井的系统效率最好也不超过30%,但是在美国机采井的系统效率仍然可以达到46%[1]。也就是说,在目前机采井仍然是油田主要机采设备的情况下,对比国外的能耗水平,机采井的节能降耗还有很大的空间。基于这样的认识,在X区块电泵井上应用了变频器、永磁电动机、减级泵、自动补偿柜几种节能降耗措施,取得了较好的效果。
1 节能新技术应用效果
为了有效降低电泵井在机采方面的总体能耗,根据每口电泵井的实际运行情况,有针对性的采取了综合治理措施,相应的推广应用不同电泵井节能新技术,达到节能降耗的目的。
1.1 中压变频器应用效果
应用中压变频器5台,应用后欠载停机的不能正常运转情况得到有效缓解,减少了机组烧损台数,延长了检泵周期,增加了油井相对生产时率,减少了更换电泵机组或改变生产方式增加的二次投入成本,同时降低了电泵井耗电量,取得了较好的经济效益。措施前后效果对比,平均单井日耗电由845kWh下降到557kWh,日节电288kWh,节电率达到34.05%。系统效率由21.59%提高到25.85%,提高4.26个百分点,见表1。
表1 中压变频器节能效果
1.2 减级泵应用效果
根据原有电泵的运行和油井供液情况,在检泵过程中,同步安装减级潜油电泵2口井。在泵排量保持基本不变的条件下,实施措施前后消耗功率对比,平均单井有功功率由30.95kW下降到26.88kW,降低4.08kW,节电率达到13.17%,平均单井日耗电由743kWh下降到645kWh,日节电98kWh,系统效率由28.49%提高到29.21%,提高了0.72个百分点,见表2。
表2 减级潜油电泵节能效果
1.3 稀土永磁同步潜油电动机应用效果
利用检泵时机,应用稀土永磁同步潜油电动机2台套。措施前后效果对比,平均单井有功功率由37.48kW下降到37.04kW,节电率为3.58%,平均单井日耗电由955kWh下降到921kWh,日节电34 kWh,系统效率由16.08%提高到21.35%,提高了5.27个百分点,见表3。
表3 稀土永磁电动机节能效果
1.4 自动补偿控制柜应用效果
根据现有的电泵井的能耗情况,对能耗较大的1口井应用了自动补偿控制柜。措施前后效果对比,有功功率由57.03kW下降到56.47kW。有功功率降低0.57kW。节电率为6.25%。平均单井日耗电由1455kWh下降到1364kWh,日节电91kWh,系统效率由25.78%提高到26.50%,提高了0.68个百分点见表4。
表4 自动补偿控制柜节能效果
2 经济效益评价
按照电价0.57元/kWh计算,中压变频器每套多投入成本8万元,补偿控制柜每套多投入4万元,稀土永磁电动机每台多投入1.5万元,减级泵每台套与原电泵价格相同,暂算3年各项措施取得的经济效益。
经济效益=日节电×电价×年度×360-投入成本,即:
中压变频效益:288×0.57×3×360×10-4-8=9.73(万元);
减级泵效益:98×0.57×3×360×10-4=6.03(万元);
补偿控制柜效益:91×0.57×3×360×10-4-4=1.60(万元);
稀土永磁电动机效益:34×0.57×3×360×10-4-1.5=0.51(万元)。
从以上效益对比可以看出:中压变频器应用效果最好,其次为减级泵,第三为补偿控制柜。
3 结论
1)电泵井虽然能耗较高,但节能降耗潜力较大,只要采取合理节能新技术,可以有效的降低电泵井耗电量。
2)从各项节能技术措施取得经济效益和节能效果可见:中压变频器的效果最好,其次为减级泵,第三为补偿控制柜。
[1]何继峰.抽油机井高能耗原因及降耗措施应用.石油石化节能,2013(3):39-40.