抽油机调平衡节电技术的研究与应用

抽油机调平衡节电技术的研究与应用 中国能源(ENERGYOFCHINA)lg98,4 占.,,’ 阎敬东李吉锡./宋鑫周长敬/r々 抽油机是油田的主要耗能设备,据胜利 油田八五以来的统计鼓宇,抽油机年均 耗电26亿千瓦酎,约占全油田年均总耗电量 的46左右.根据油井工况调节抽油机平衡 度可以节电,对此人们早巳形成共识但由于 长期受监耐抽油机平衡度的方法和手段的限 制,人们对抽油机的平衡度调到何种程度最 省电,能省多少,却众说纷纭,经查阅有关 资料,也没发现有人从理论和实践上对此问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 加以研究和解决,不同程度地影响了抽油 机调平衡节电工作的开展.为从根本上解决 这一问题,统一认识,我们于1996年11.q, 成立了由油田节能领导挂帅的三结合的 抽油机调平衡与节电研究攻关小组小 组首先选取了油田有代表性的10口正常生产 油井,分日用三种耐试仪器和方法进行了为 期4O余天的现场全过程跟踪铡试(测试数据 见表2)然后小组全体成员对有关资料进 行了反复对比,研究和分析,并经油田采油 专家指导,初步搞清了抽油机调平衡节电技 术的基本原理. 一 ,抽油机平衡度(1II)的含义 ,上..一抽油机上冲对应的电机最 大输入电流A. 二,研究内容 1.抽油机平衡度调到接近最佳状态肘, 电动机的运行状况 当抽油机的平衡度调蓟最佳状态肘,电 动机的转速小于等于同步转速,印n?n 电动机处于电动运行状态,其相量图如图1; IIx1 抽油机平衡度即抽油机下冲对应的电机..图 . 最大输入电流与抽油机上冲对应的电机最大图中.UnE,,,-——定子 绕组相电 输入电流之比,用公式表示压,电势,相电流I = 等×loo%(1) 式中?——抽油机平衡度, ,下…——抽油机下冲对应的电机最 大输入电流A, ?,?,, ,ft,rt——折算后的转子绕组电 势,电流,电阻J r-,.——定子绕组电阻,电抗, , :——折算后的转子电抗, ?32?中国能源(ENERGYOFCHINA)1.98,4 —— 主磁通’ ..——j.的有功分量, S--转差率. .._目?目. _..S=—旦一?O(2) H’ , rI P.=盯;——?0(3) . S P0=3,,;,:—?o(4) 从图中可以看出0I<9O’ ...Pj=3Uj,jCOS0I>O(5) 式中t目.——电动机同步转速, .n--电动机转子转速J P——由定子传递珂转子的电磁功 率I Pn——转子的机械功率’ p一电网输入给电动机的有功功 率. 可以看出,平衡度调到最佳状态时, S,P…Pn’P.都大子零J.的有功分量 ??,?, 与Ut的方向一致,,,的有功分量与E.一 致.说明电动机从电网中吸收有功功率.此 时,电动机的负载率为2O,3O%.上冲, 下冲定子最大电流都小于电动机的额定电 流,约为额定值的5O%. 2.抽油机平衡度不在最佳状态时,电动 机的运行状况 当抽油机平衡度不在最佳状态时,在一 个冲程内电动机的载荷增加,而在另一个冲 程内电动机被抽油机拖动,出现负扭矩,使 电动机转速超过同步转速,即>n;,电动 机处于发电运行状态,其发电状态向量图如 图2l 此时,S=型<O(6) ,; 尸3o(7) ‘ 已 l I19 图2 P口=3,,}r:<o(8频 率,与电动机转子转速无关. (2)电动机在发电状态下运行,虽然 向电网回馈有功功率,但还需从电网吸收无 功功率建立旋转磁场,其无功功率大小为 0=3UI,1Sinej. (3)发电机其有功损耗仍然与定子电 流I,转子电流:有关. 3.电动机的有功损耗分析 电动机的有功损耗 P=PF+P?+Pj+PI+n 《粤 ? 中国能源’(ENERGYOFCHINA)1998,4 式中;2尸——电动机的总有功损耗, PF——电动机铁耗l Pc.——定子绕组锕耗| j——电动机机械损耗, P:一电动机转子铜耗j P6——电动机杂散损耗. 其中lPi=Sl{rI(10) , Pi;ir1.(11) 即.电动机定子和转子锕耗分剐与其电 流的平方成正比. 抽油机平衡度不在最佳状态下运行时, 在一个冲程内载荷增加,而在另一个冲程内 的一段时间电动机处于发电运行状态,使 ,i.有不同程度地增大,由公式(10), (儿)可以看出,P.z.P.2l也不同程度 地增大,导致电动机总的有功损耗增大. 笼塾电动就转子电阻报难计算,』-, , 在一个周期内变化较犬,只能定性地分 析电动机的有功损耗和平衡度的关系. 由于电动机在莱段时间内的负载系数随 抽油机平衡度的变差而增大,所以可以根据 公式 .:尸=P0+.(2PN—Po>Cl2) ,?, 2P.=(_L一1)PN(13), N 式中;PN——电动机额定损耗, 卢——电动机负载系数, . —— 电动机额定效率j P.——电动机空载损耗. 计算出抽油机上几种常用的系列电动机的 有功损耗随负载系数的变化情况(见表1). 囊1抽油机常用的Y摹列电劝机育功摄耗与负纛JII敢的对应囊 电机’B 极数0.10.20.30.40.SO.60.70.80.91.0 220.’7050.7460.8/40.9081.0301.1791.3541.5571.7872.044 430O.9160.9661.0471.I船工.3l0工.4卯1.703I.9482.2272.5船 371.1621.227I.3I.4861.眦1.9i92.卫0i2.5262.8943.305 扳451.:Z751. 3501.4751.6nl时62.1sl2.4802.8弱3.2803.754 55工.5881.dt.alS2.nI’2+2692.诣I2.9493.3743.8564.,395 220.7570.肿60.船91.004工1.531.3341.5491.796名.0772.390 , 6301.072工-l38工.2帕I.4041.6?工.842.1332.4602.8403.259 371.225工.302I.4291.6081.8372.工l82.4492.8313.23.749 极451.376i.31.5乩i.7砷1.9912.2732.6062.9903.4263.913 551.3741.4781.6501.8912.2D|2.5793灯3.5444.1294.783 220.7370.?890.8750.9961.1511.3411.5651.8232. /162.444 830I .1801.240I.339I.478.1.657工.船62.?52.4332.7703.I49 371.4521.5191.631.1.787】.9,872.2332.5222.8573.2363.659极 451.4471.5261.6591.8442.0832.3752.7203.1.t83.5694.073 4.测试结果分析 表2是利用三种测试仪器和方法对6口油 井帕测试录 (1)从测试结果可以看出有三种情况 一 是越平衡(平衡度接近或等于lO0~)越 销也j二是平衡眨对耗也的影响较小j三是 ‘ --审国能源(ENERGYOFCHtNA)1998,4 毫2抽油机不同平衡状奄142832S.474.451.043.57如93336S.酊5.67口S.47 一 纛982j. S253.033.033.36是精加4招.S35S.465.460S.Il囊碧 963634. 55.s4S.67OS.10蒜9426.52s4.243.880.493.39 簧9l讶.S266.875.I91.793.sl黼36缸.SS.52S.5804. ‘_— 黼3l27.S9.576.323.023.63异常36l缓8.106.841.1430S.S7 9757557.958.工207.虬?——工645S9o14 .69工4.880115.28 9652S0-8.”8.2SO8.20?工2a60771S.3lS.17Ol5.23 墨 嚣92S3498.i88.4J-O,8.22crl广1D068田14.91l4.99Oi5.呻冀 8S534S8|88.56.8.44. 舯S6D工4.科l4.400?.32 斟疑口639057is.玷i5.090ls.31H79s3428.盯8.48O8.33 ‘7058n9.档8.700.468.3O0 -—— 醯6OnlD.449.370.698.62 /.1747S512.22I1.船O.2S1O.58__——l46527318 . 8l15.22?.82 1日6SO12.30?.620.29io.561加S4丹17.S6l4.33il.48 In嚣蠹91484412.18n.6l0.3310.S4悄譬工稍60玎115.29工3.1工il.09 蔷84l舶4名1~.,40J.1.620.6i.10.46襄譬工l9Sl6l工3.79i2.i7i0.譬 玎.69l2.271.2310.9791钙S010.虬10.S610.31旦 32i2.s8l2.221.s3?2486S548lO.84.tO.1.3工o.29 在相同的平衡度1若抽油机型及抽油并不 一 样,其节电率也不一样. 原因分析t.抽油机舶平衡度与抽油机的 机型和井下供液情况等有密切关系,当井下 供液情况发生变化时(如并下液面升高或降 低,改变抽油机型等),其平衡度也随之发 生变化.由于每口油井的机型,泵敦,油 管,液面等均不相同,故抽油机平度对应 的节电率也不一样. (2)当抽油机严重过,欠平衡耐,用 电流法计算出的平衡度出现异常,反而趋于 规定时台格笛.其原园是由于用钳型电流表 测出的上行,下行最大电流中有-_个是发电 电流所致. (3)用三种仪器仪表测试出的结果差 q很大,原因是用国产GDP”1在测抽油机 的特入功率时,把”负功以绝对值的形式 加了进去J日产316’,9,在计量时对负功不 作任何处理1日产3165在计量肘把”负功 减掉.(下转第39页) 寸】国能诹(ENERGYOFCHINA)1998,4 l4.项且管埋 本项目的项目管理工作内容将包括对 EMC示范项目监督管理和技术援助二方 面I (1)对EMC示范项目监督管理 为确保示范的成功,设在国家经贸委的 项目办公室将帮助和监督示范项目的实施. 三个EMC必须确保有效地把欧盟和GEF的 赠款用于示范项目,把世行的贷款和国家经 贸委及省市的节能专项贷款用于扩大以新机 制(合同能源管理)方式运作的节能项目. (2)技术援助 技禾援助工作包括;组织各种 培训 焊锡培训资料ppt免费下载焊接培训教程 ppt 下载特设培训下载班长管理培训下载培训时间表下载 班和 研讨会,培IEMc工作人员和项目办的专 家,以帮助示范EMC进行项目评价,项目 管理,总结实施台同能源管理的经验教训, 并就推进节能新机制提出政策建议’召开各 种研讨会宣传三个示范EMC的初期成果, 并向政府管理部门,金融,银行杌构宣传 EMC概念J在第一期EMC示范的同时,帮 助和鼓励各省市现有的节能服务中心和潜茬, 的节能产业的投资商起草成立新的EMC的 建议 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf ,并向可能提供资助的国内外机构或 国外投资商宣传这些建议书,为二期EMC 的推广工作作好准备. 1s.=期EMC推广 为了在中国其他地区较大范圈内加快发 展EMC,本项目将组织二期EMC推广工 作.并继续争取上述国内外机构提供有限的 资金支持,能否得到这些机构的继续支持, 取决于新EMC时项目 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的可行性.二期 EMC可采取多种形式,即选择各种类型的 EMC,其中包括原备省市节能服务中心改 组成的EMC,由各种潜在的节能产业的投 资商的股份公司,以其与国外公司合作成立 的合资公司.结合第一期EMC示范工作的 开展,根据三个示范性EMC的经验总结中 国进一步发展EMC会遇到的障碍及克服的 方法,完成二期EMC的推广工作.(全文 完) (上接第34页) 三,结论 1.抽油机调平衡是确保抽油i龟备经济优 化运行的重要手段,抽油机平衡度与耗电的 关系有离散性,但都有耗电最省的对应点. 2.抽油机平衡度都有耗电最省的最佳 点,随着液面的加深,平衡度对应的最佳点 从100%逐渐下降,一般调到9O%为最经济. 3.调平衡,从胜利油田的情况看每口井 可节约有功功率0.3—1.5kTY,从我们对垒 油田500口调平衡油井的酒试数据统计,每 口井平均节约有功功率0.5kw,3个月总 计节电45万千瓦时,价值l7万元.根据平时 掌握的资料,胜利油田约有sTo01=1油井处于 比较严重的不平衡状态,者垒部调到最佳状 态,以每口井节约有功功率0.5kW计算, 一 年(按300天计)可节电1328万千瓦时. 4.由于油井工况处于不断变化中,抽油 机的平衡度也随之发生变化,周此,抽油机 调平衡工作应长抓不眠!. 5.甩电流法计算平衡发具有一定的局限 性;当严重过,欠平衡时,不能用电流法计 算平衡度. 6.测抽油机的输入功率时,必须使用能 自动减掉负功的仪器.