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抽油机用三相高转差率电动机节能效果

2017-08-23周杰何健郝军刘凯敏韩海成

石油石化节能 2017年8期
关键词:长庆油田抽油机三相

周杰 何健 郝军 刘凯敏 韩海成

(1.长庆油田公司技术监测中心;2.中国石油测井有限公司华北事业部;3.中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所;4.长庆油田公司物资供应处;5.长庆油田公司第一采油厂)

抽油机用三相高转差率电动机节能效果

周杰1何健2郝军3刘凯敏4韩海成5

(1.长庆油田公司技术监测中心;2.中国石油测井有限公司华北事业部;3.中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所;4.长庆油田公司物资供应处;5.长庆油田公司第一采油厂)

为了提高抽油机系统效率,降低能源浪费,通过将抽油机普通三相异步电动机更换为YCH系列三相高转差率电动机,并合理匹配电动机进行实际应用分析,实现了降低抽油机地面能耗的效果,从而为优化油井工作参数、提高系统效率提供技术保障。

三相高转差率电动机;效果分析;节能

油田生产的主要动力都消耗在抽油机上,抽油机一般由电动机驱动,通过抽油杆的上下运动将原油抽到地面的管网中[1],由于低渗透油藏的特点,大部分抽油机效率很低,能源浪费的现象比较严重。因此,需要高功效、高节能的抽油辅助设备,减少电能在抽油机上的浪费,提高抽油机工作效率。针对抽油机运载时效率低、能耗高等问题,通过在长庆环江油田进行抽油机YCH系列三相高转差率电动机更换试验,分析应用效果,提高电动机的效率,达到节能降耗的目的。

1 YCH系列三相高转差率电动机

1.1 工作条件及主要性能参数

参考有关资料[2],YCH系列三相高转差率电动机(以下简称电动机)主要是为游梁式抽油机制造的动力设备。YCH系列三相高转差率电动机技术规格见表1。

1.2 工作原理

六级电动机有四种转矩输出(功率输出),八级电动机有三种转矩输出,通过改变电动机绕组的九根引出线的连接方式得到不同的输出转矩[3]。高转矩输出时接成三角形,此时电动机输出转矩最大,而转差率最小;低转矩输出时接成星形,输出转矩最小,转差率最大,这种转矩输出可使抽油机运行时的转速变化达到最大,从而可使减速箱的最大净扭矩达到最小值;介于高、低转矩型式之间还有中转矩及中低转矩(八级电动机无中低转矩),接成延边三角形。

1.3 装置特性

1)高转差率电动机驱动游梁式抽油机在低渗透油田具有较为明显的节能作用。

2)高转差率电动机与抽油机合理匹配,功率自动变换,可根据油井载荷情况自动实现高、中、低三种功率转换,实现节能[4]。

3)提高电动机负载率和功率因数,降低工作热电流,降低线损和无功功率。

4)电动机的软特性可大大减少乃至消除发电现象,不仅降低对供电容量的需求,也减少能量无用吞吐过程中的损耗;同时有效保护减速箱、抽油杆,提高泵的充满度。

5)电动机可改善电力输送系统的工作状况,减轻电网负荷,减少谐波影响,减少无功用量,提高有功利用率[5]。

2 应用效果

对环江油田罗141-7井组使用抽油机YCH系列三相高转差率电动机前后效果进行对比测试(表2),发现使用抽油机YCH系列三相高转差率电动机之后系统效率平均提高2.54%,日有功节电量平均为9.32 kWh(图1)。

3 经济效益

通过对比测试,使用抽油机YCH系列三相高转差率电动机之后节电效果显著。

表1 电动机技术规格

表2 应用抽油机YCH系列三相高转差率电动机效果比较

图1 CMS油气分离测量系统

3.1 直接经济效益

安装该电动机后,单井日节电9.32 kWh,每年按300 d计算,单井年累计节电0.28×104kWh,折合标煤0.94 t。每度电按0.7元计算,则单井年节约费用1957元。

3.2 社会效益

实现抽油机的智能控制,提高了管理水平和生产效率,适应长庆油田有质量、有效益、可持续发展建设的需求。

4 结论

1)环江油田应用抽油机YCH系列三相高转差率电动机,有效地解决了低渗透油田油井系统效率低、能耗高的问题。该技术的应用能提高抽油机系统效率和电动机的有功功率,实现节能、增效的目的。

2)多功率电动机是根据抽油机负载大小实时功率转换实现节能,因此多功率电动机适用于井底不稳定的井。

[1]薄保中,姜衍智,王军民,等.论抽油机电机的运行工况与节能[J].油气田地面工程,2001,2(3):24-25.

[2]李璐.抽油机节能的有效手段[J].科技创新导报,2009,25(9):82-83.

[3]刘承榆.超高转差率电动机驱动抽油机的节能机理[J].节能技术,1991,2(5):2-6.

[4]孙世明,蔡利,张志超.高转差率电机驱动抽油机系统的耗能分析[J].大庆石油学院学报,1989,3(10):34-40.

[5]李春红,冯子明,李子良,等.高转差率电动机负载特性试验研究[J].石油矿场机械,2015,1(1):44-47.

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.08.006

2017-03-14

(编辑 张兴平)

周杰,工程师,2013年毕业于西安石油大学,从事油气田节能环保技术研究工作,E-mail:zhj002_cq@petrochina.com. cn,地址:陕西省西安市经开区凤和路,710018。

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