抽油机专用变压器研究与应用效果

利用变压器容量与损耗之间的关系，变压器损耗与运行成本之间的关系，从变压器的基本电磁原理出发，推导出有载调容变压器的基本电磁关系，利用先进的工艺与结构解决降低损耗与增加变压器制造成本的矛盾，设计出适用于油田抽油机的专用调容变压器，对电网终端运行损耗及油田生产运行成本的降低起到一定的作用，通过实例应用，取得较好的经济和社会效益。     

调容变压器在油田应用的可行性分析

抽油机井是油田生产的基本单元，在吨油成本中占有相当大的比例，但实际运行中抽油机的配电变压器容量远离变压器的经济负荷区，“大马拉小车”现象严重，变压器低负荷运行，导致功率因数过低，节能存在很大潜力。本文对油田抽油机井工作特性及配电运行状况分析，提出采用调容变压器，提高配电变压器的运行效率，从而提高电网运行质量，节约投资，降低成本，节能效果显著，是油田理想的更新换代产品，同时具有较高的经济效益和社会效益。     

海拉尔油田节能管理实践应用

海拉尔油田开发建设已20 a,随着油田综合含水升高,注水量和产液量逐年增加,油田开发能耗日益增大,给企业运行成本带来极大压力。针对以上问题,海拉尔油田采用转提捞、间抽生产、调整生产参数、使用节能电动机和抽油机变频器等技术,降低举升能耗;实施集输系统综合优化,开展降温集输试验,充分利用伴生天然气,推进加热炉及变压器换代更新,降低集输系统能耗;加大注水调控力度,注水泵应用变频装置,降低注水系统能耗;实施配电线路无功补偿,加强用电设备日常管理,减少电力消耗。通过采取上述节能降耗措施,取得了年节电3 068.3×10⁴kWh,节约燃油2 093 t的效果,实现年节约成本2 192万元。这些节能技术举措对于“三低”油田效益开发具有借鉴意义。     

需方用电管理及其应用

需方用电管理（简称DSM）技术是一项现代化的管理方法，在美国及其它西方工业发达国家推广应用之后取得了可观的社会和经济效益。目前，油田电网负荷增长过快，外购电费增长过速，因而产生一些问题：主变容量无力承担新的负荷要求，电网容量成本和实行峰谷分时电价后，购电成本增加，以及电网无功缺额，使电压质量变坏，占用了一部分主变容量。认为传统的负荷管理已不适合油田节电管理的需要。油田电网推行DSM计划有其必要性和可行性，并提出了具体建议，进行了效益预测。     

关于合理选择配电变压器容量的探讨

在油田上,设有许多配电变压器,特别是油田转抽后,配电变压器的数量将大大增加。从节能意义上来讲,如何合理选择变压器容量,就成了一个很重要的问题。合理地选择变压器容量,也就是在有一定设备储量的前提下,使变压器的电能损耗和投资最少。切忌把提高变压器的利用率当成一项主要的节能措施。对同一负荷来说,虽然利用率提高了,但其铜损却大大增加。特别是负荷很大时,其空载损耗远小于铜损。     

一控二泵控泵注水泵站系统的研究与应用

国内陆上油田进入了高含水开发阶段,注水电耗已占原油生产总用电的33%~56%,注水节能成为油田降低生产成本的重要途径。基于泵控泵(PCP)技术的一控二泵控泵注水泵站系统,综合应用摘段调节、变速调节和泵的串联改变注水系统的特性曲线,使大功率多级高压离心泵始终在高效区工作,并实现注水泵输出压力和流量可调,能达到节能降耗的目的。实际应用表明,该一控二PCP系统通过调节前置增压泵转速来调节注水泵输出压力和流量,降低了泵管压差和注水电耗,提高了注水效率,有效地解决了油田注水电耗大的问题。     

高压变频技术在油田上的应用

从80年代开始高压变频技术逐步开始在各个领域里应用,在油田注水站及外输油泵站均选用了高压变频调速装置。电机容量为1600—2400kW。 1.几种高压变频的基本原理 (1)高-低-高变频器。用一台降压变压器把高压变为低压,经低压变频器变频,再由输出变压器升为高压。优点是变频器价格低,缺点是增加了占地面积和成本,增加了两级变压器损耗,可靠性大大的降低了,在低速时变压器效率更低,功率因数也很低。     

并联注水泵的节能措施

注水是提高油田采收率最重要的手段之一，超低渗透油田一般均采用高压注水的开发方式，而注水电耗已占原油生产总用电的33％-56％，注水节能成为油田降低生产成本的重要途径。本文分析了两种常用的并联注水泵的节能措施，可供同行参考。     

机采井简化配电方式

油田井网密度变大、丛式井增多以及部分机采井配电变压器有富余供电能力为简化机采井配电方式创造了有利条件。具体措施:利用有富余容量的老井配电变压器接带周围新井负荷;相距较近的新井或新老井合建节能配电变压器;将替换掉的老井配电变压器进行节能改造后再利用。采用这些简化配电方式能够节省建设投资、节约电能和降低生产成本。     

抽油机电动机与电力变压器容量的合理匹配

油田自喷井转抽油井的数量越来越多，抽油机的应用面积不断扩大，耗电也日益增加。合理地匹配抽油机电动机与电力变压器之间的容量，则直接影响到电网的供电质量和经济效益。本文提出一种新的负荷计算方法，用这种方法计算选择抽油机电机的电力变压器容量，不仅可以减少设备投资，还可以避免设备容量浪费，提高油田6kV供电网络功率因数，达到节能降耗的目的。     

电量分队计量技术优化研究

随着生产规模的不断扩大,机采耗电占油田总耗电量的比例越来越大,直接影响油田生产的成本。为了节约用电,降低生产成本,采油井用电量实现分队计量,将用电指标下达到小队,精细考核,提高经济效益,预防偷盗电现象。从计量装置位置的设置、计算公式编制两个方面开展研究。     

节能遥控智能断路控制器的研制与应用

油田企业生产运营成本高,并且受各种因素影响连年上涨,而节能降耗是减少油田运营成本的有效手段之一。电能是油田主要使用的能源之一,抽油机、电泵等各类用电设备都是用电大户,但油田内的生活用电量也不可小觑,如果这两方面的电能都能够采用科学用电的方式节省下来,那么效果将十分显著。为了更加科学的使用电能,实现节能降耗,研制了遥控智能断路控制器,经过一年的时间,在106间办公室与公寓、325根路灯以及各种低压电器回路上做实验后统计得出,累计节电25.3%,创造效益365.25万元。     

海洋石油平台电站方案的研究

渤海某油田群综合调整项目为边际油田,电站方案对油田的经济性有较大影响。经对国际多种型号发电机组的详细比选,从初始投资、长期操作性、使用业绩、供货期和机组占地面积等方面综合考虑,最终选定采用3台现场功率为25MW燃气透平发电机组,2用1备,组网后区域电力网内总负荷为67.7MW,网内运行机组总容量83MW,机组组网负荷率81.6%,满足该区域油田群产能调整后的用电负荷,节约了该油田群的整体投资。     

NOBLE为油田节电立功

油田不仅用电系统多,且各系统对电力需求差别很大,据了解,油田主要用电设备是水泵和油泵两类泵,以及抽油机和电加热炉,其次是机床、电焊设备、风机及少数零杂设备。专家对各用电系统调研分析后得出这样的结论：油田采油系统是油田最大的生产用电系统,其年耗电量约占油田总用电量的56%。其中,大部分油田采油系统效率很低,变相地浪费了很大电量。 那么,油田采油系统效率现状如何？是否能开发一种方案彻底解决其存在的费电问题？正是油田和商家们关注和迫切希望破解的难题。危难之际,NOBLE传出喜讯,他们研发出了NOBLE OIL WELL ENERGY SAVER（抽油机节电器）,在一定程度上克服了传统抽油机浪费电的现象。     

电力无功补偿在腰英台油田的应用

腰英台油田电力系统是经过3年产能建设逐步建成的,分段设计分段施工,使得腰英台油田供电线路压降较大,功率因素较低,增加了油田企业支付无功电费的成本,严重时不能及时地保证油田机井的正常用电。腰英台油田电力系统存在的问题是系统功率因数过低引起的,所以确定对腰英台油田电力系统实施无功补偿的技术改造。通过无功补偿技术改造项目的实施,功率因数达到并超过国家规定的0．9以上,大大降低了企业用电成本,提高了腰英台油田电力系统的供电能力,改善电压质量,减少线路的电能损耗,提高电能的利用率,提高电力系统的运行可靠性,保证了腰英台油田正常平稳运行。     

降低电网无功功率提高设备功率因数

在石化企业配电网中,由于电动机、变压器等电感性负载几乎占总负荷的70%,使得系统功率因数降低,无功功率增大,由此带来了线路、变压器、电动机等负载损耗增加及供电设备容量限制,同时也对电力系统的平稳运行带来了危害[1].2004年大庆石化分公司开展对电力系统发、供、用电设备功率因数治理,现已取得阶段性成果,现结合大庆石化分公司化工二厂功率因数由0.80提高到0.98的经验进行技术探讨.     

油田专用调容变压器的研制

正确分析油田配电网的网损成分和采油机械特性后,研制出抽油机专用配电变压器,改变了以往变压器匹配容量大马拉小车的不合理现象,降低了电网的占有率,配变容量可减少了一半;改变了变损和线损不合理的现状,空载损耗和负载损耗降低５０％以上,从而大大地节省了增容费和运行电费。这项新技术在研制开发,具有显著的经济效益和社会效益,是油田理想的更新换代的节能型新产品。     

变频器在油田注水泵上的节能应用

油田注水系统压力高、水量大,注水电动机大多数是大功率电动机,但油田注水站的额定流量与实际流量常常不相匹配,从而导致电动机长期处于高耗能状态。针对这一问题,提出采用变频调速装置对油田注水泵用电动机进行变速调节,以达到节能降耗的目的。文章介绍了变频系统的原理,对变频系统与原有系统进行了比较。采用变频控制方式后,不仅提高了注水系统的效率,节约了电能,而且延长了电动机的使用寿命,减少了维修工作量及成本。     

石油企业电网实施DSM计划的再认识

胜利油田针对油田用电特点，１９９７年正式实施ＤＳＭ计划，不仅降低了电费，更重要的是节约了大量电力投资，用电总量实现了０．７４％的负增长。主要有两个基本思路：一是针对机泵类用电，实施ＤＳＭ计划，先建立试验示范区采取提高机泵系统效率，优化示范区内配电系统运行等措施，使电力资源开发更合理达到节电；二是针对油田电网采用优化潮流，降低网损，就地电容补偿，优化变压器运行等措施。并正在建设电网调度自动化系统（ＥＭＳ），以期达到在不同的运行方式下，按网损最少、电能质量最佳的潮流对电网实时进行调整。     

新疆石西油田电网优化运行研究

新疆石西油田已进入高含水开发期,油田开采产量与用电量的矛盾一直是油田后期发展的制约因素,为此有必要对油田作业区电力系统进行优化运行研究。通过对石西油田电网运行方式调整、电费支出等相关数据的分析认为,改变用电负荷侧运行方式并对电网进行合理调整,引进先进的节能节电设备,同时淘汰更新用电设备是实现油田电力系统优化的有效方法。采取的措施包括:对10 kV配电网进行供电线路半径优化调整,供配电线路无功补偿,以及配电变压器优化,减少变压器空载损耗;对于出液量变化大的单井采用动态节能装置,平均节电率30%;采用配电线路10 kV故障在线监测系统,对各站配电系统进行在线监测及能耗分析,根据系统能耗变化及各项电能运行参数分析设备的运行变化情况,从而提出合理的节电运行方式。