抽油机控制器设备节能效果研究

在油田开采过程中,针对抽油机井能耗高,电能浪费严重的问题,对不同抽油机及控制箱设备进行组合测试,并对各组合的效果进行定量评价,优选抽油机与节能控制箱的最佳配合,以实现降低能耗的目的。节能型控制箱的综合节电率随原装电动机有功功率利用率的增加而下降,针对功率利用率在30%以内的抽油机控制箱进行节能改造节电效果好,而当原装机的有功功率利用率高于30%时,各类控制箱的节电率在5%左右,这时进行控制箱改造增加投资是不经济的。该研究为抽油机井新井投产、措施井改造、节能优化,进一步降低油井能耗提供依据。     

可变功率节能拖动装置在低渗透油田的应用

某低渗透油田原油物性差,要求抽油机启动扭矩大,需要大容量的装机功率,造成电动机生产时处于轻载运行状态,为解决这一问题,在电动机能耗分析的基础上,研究试验了可变功率节能拖动装置,应用该装置单井平均日节电15.12 kWh,综合节电率达24.82%。     

抽油机井合理控制地面举升设备能耗方法的探讨

抽油机作为机械举升的主要方式之一,其举升能耗的合理控制一直是油田技术人员与管理者所研究的课题。为此应用机采井节能理论的研究成果,结合油田实际从管理角度上阐述了合理控制抽油机地面举升设备能耗的方法为"在供、排平衡的条件下,实现抽油机的平衡率在80%以上,(即:80%≤λ≤100%)与抽油机拖动装置的合理匹配"。并应用该理论指导了部分井的实践,见到较好的节能效果,系统效率由42.88%提高到54.90%,有功节电率21.89%,为抽油机井的节能管理提供了有力的技术支持。     

加强抽油机“四个节点”管理质量

目前节能电动机的应用率达90%以上,节能控制箱应用率超过95%,传统以"换"为主的节能工作不能满足新形势的需要。以油井平衡率、皮带、盘根、回压为能耗治理点,开展了机采节能四个节点现场试验,通过消除负功调平衡、松紧定压调皮带、转矩量化调盘根、综合治理调回压四个节点工作,累计节电201.2×10~4k Wh,创经济效益120.7万元,抽油机节能管理质量得到了提升。     

节能控制技术应用与负载率关系探讨

目前,用于油田抽油机井上的节能控制技术种类较多,应用范围广。现场测试表明,这些控制技术的节电率与电动机负载率有较密切关系。通过分析抽油机电动机负载率与电动机实际运行效率关系,能确定抽油机电动机的负载率对节能控制技术应用效果的影响。试验结果表明:抽油机井上应用节能控制技术时,可根据电动机实际负载率针对性选用节能技术,有功节电率可提高4.24个百分点;根据抽油机载荷的平衡状况,可采取相应的节能平衡改造技术,通过改善抽油机的平衡效果,可进一步降低油井的能耗损失。     

电控换向塔架式抽油机举升技术应用

针对传统游梁式抽油机传动效率低、能耗低、节能效果差的问题,开展电控换向塔架式抽油机举升技术试验,旨在降低单井能耗,提高节能效果。通过改变游梁式抽油机四连杆机构传动为电动机经减速器减速直接带动驱动轮、动滑轮传动,并由智能控制装置控制进行上下往复运动,提高传动效率和系统效率,降低能耗。经过4口井试验数据对比分析,平均系统效率提高11.29%,吨液百米节电率26.3%,平均单井日节电56.4 kW,具有较好的节能效果。4口井累计年节电8.176×10~4kWh,年节约电费5.217万元,具有较高的经济效益和广阔的应用前景。     

抽油机平衡度对变频器耗电的影响研究

本文研究抽油机平衡度对变频器耗电的影响,通过分析抽油机负载及抽油机用变频器的特点,采用客观的试验数据得出初步的结论,并首次提出不同于工频调平衡法用于变频器抽油机的调平衡方法——减少负功调平衡法。对于油田大多数变频器,该方法与传统调平衡方法相比可以节电5%～10%。     

节能型提捞式抽油机的现场应用

对于低产抽油机井,存在着设备负载率低、能耗高等不易解决的问题,也存在着机型老化、维修困难、故障点多等生产管理问题。提捞式抽油机具有节电效果显著,易于生产管理的优点,其举升工艺具有智能控制系统,采用间歇式提捞采油,设备维护方便,实现了自动启停、自动量油、自动测量动液面等智能化运行功能,应用节能型提捞式抽油机能有效地避免上述问题。现场应用表明,提捞式抽油机举升方式能够达到正常生产的需求,平均单井百米吨液耗电降低12.22 k Wh,日节电率高达86.06%,具有广泛的经济和社会效益,具有良好的应用前景。     

抽油机多功能调速装置节能评价与认识

抽油机作为机械采油井的主要举升工艺技术,具有变负载运行特性,配套使用的电动机属于恒转速运行设备,无法根据抽油机负载变化的需求,动态调整功率输出;同时,具有重载启动特性,造成装机功率偏大,低负荷问题突出,并存在负发电现象,降低了电动机的功率因数。因此,针对启动负载大或液面波动大、需要频繁调参的游梁式抽油机井,大庆油田第七采油厂进行了现场试验,2013—2016年初,现场共应用抽油机多功能调速装置760台,在产液量基本不变的前提下,与同型常用抽油机工频运行对比,有功节电率11.63%,无功节电率47.87%,综合节电率16.35%,单井日节电37.8 k Wh,取得较好的节能降耗效果。     

螺杆泵井变频调速装置在油田的应用效果

随着油田的开发,石油开采成本越来越高,其中电能消耗比重很大,为了节约能源、减少消耗,许多节能降技术在油田应用。其中螺杆泵井应用变频控制装置是改进抽油机系统的一个重要措施。为评价应用变频控制装置的节能效果,在现场进行变频前、后期对比试验,经实际测试,与普通螺杆泵井相比,平均提高有功节电率8.08%、无功节电率48.29%、综合节电率10.11%,平均每台设备年节电7 550.4 k Wh,节能潜力巨大。