潜油电泵井节能综合治理措施及效果
- 格式:pdf
- 大小:1.26 MB
- 文档页数:2
潜油电泵井应用节能新技术效果分析摘要:原有的潜油电泵能耗比较高,比常规抽油机耗电量增加9.2%。
根据电泵井运行实际,通过合理优化方案设计,应用各项节能降耗技术,采取综合治理措施,为下一步加大不同技术措施、方案应用力度提供了依据。
应用表明,对比分析了各项设计、技术措施应用效果,节能措施效果明显。
关键词:新技术应用方案优化潜油电泵节能降耗由于潜油电泵机组运转的工作特性,耗电量较高,油井的供液能力与所使用机组功率不能合理的匹配,出现大马拉小车的现象。
其主要原因是电泵井功率利用率比较高,可以达到80%以上。
但由于装机功率能耗比较大,电泵仍在按照原来的转速、排量运行,不能及时达到排量与地层供液能力相匹配的抽汲举升目的,所以造成能量的无故损耗。
另外,现有的潜油电泵机组本身能量消耗大,没有应用先进的电泵节能技术,也是造成电泵能耗高的一个方面。
针对电泵井能耗高问题,2009年以来应用了变频器、永磁电机、减级泵、自动补偿柜等节能装置和采取了换小泵、优化方案设计等节能措施。
通过各类措施的对比,节能效果明显。
一、措施应用与节能效果1.1中压变频器2009年以来,根据油井产量与电泵的排量情况,在全厂应用中压变频器5台,应用后欠载停机的不能正常运转情况得到有效缓解。
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。
1.2稀土永磁同步潜油电机2009年以来,利用检泵时机,在我厂应用稀土永磁同步潜油电机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34kwh。
系统效率由16.08%提高到21.35%。
提高了5.27个百分点。
利用作业施工时,替换原常规电机,无需多余工序及费用,可以提高功率因数,降低无功功率,但因潜油电泵井无功功率仅占消耗功率较小一部分,装机功率本身变化不大,所以节能效果不明显。
潜油电泵井应用中压变频器节能效果分析摘要:潜油电泵是油田开采过程中,常用的排水采气的设备,它将气井中的凝析液和地层中的积液排出地面,并将气层中生产压差维持在一定水平,由于井下作业环境十分复杂,受到地层压力、高温影响,潜油电泵会产生大量的冲击电流,损坏潜油电泵的电缆和机组,从而影响潜油电泵运行效率,增加设备损耗,影响到设备的使用寿命。
将变频器应用到潜油电泵中,可以根据根据地层实际情况调整电泵的参数,从而提高设备的运行效率。
关键词:潜油电泵;中亚变频器;节能效果引言:潜油电泵的工频启动时,设备运行负荷常大,需要耗费大量的电能。
油井的供液能力达不到机组运行公路,所以存在大马拉小马的现象,电泵运行功率达不到设计的80%。
由于设备的装机功率损耗非常大,电泵依然按照原有的速度在运行,但是达不到设备排气和供液的要求,所以导致设备的无功损耗非常严重,从而降低了潜油电泵的使用寿命。
为了积极响应国家节能减排的政策,需要对潜油电泵进行节能改造。
将变频器安装在潜油电泵上可以按照生产要求设置电泵的工作频率,提高设备生产效率。
1.变频器概述1.1变频器的构成变频器是将微电子技术和变频技术结合,改变电机工作频率达到控制交流电动机的电力设备。
变频器主要是由整流、滤波、逆变器、控制器、驱动单元、检测单元微处理单元等构成。
整流单元将固定的交流电转变为直流电,满足变频器运行要求;逆变器由大功率开关晶体管阵列构成的电子开关,它可以直接将直流电转化为不同频率、宽度和幅度的方波。
控制器按照电机的运行要求,控制输出的方波和频率,叠加为近似正弦波的交流电,驱动交流电动机运行;驱动单元主要驱动电机的运行;微处理单元主要是处理变频器内部的数据信息。
变频器内部的IGBT元件可以调节输出电源和电压,并根据电机的实际要求控制电源电压,从而达到调速节能目的。
变频器在运行过程中,还可以对电机运行过程产生的过电流和过电压进行处理,从而达到保护电机的目的。
1.2中压变频器的种类由于变频器具有调速范围宽、调速精度高、响应快、操作方便等优点,因此广泛应用在工业领域,极大地提高了生产效率。
水泵节能降耗综合解决方案随着社会的发展,节能降耗已经成为了一个重要的话题。
在工业生产过程中,水泵是一个重要的设备,其能耗占到了生产总能耗的相当大的比例。
因此,对于水泵节能降耗问题的解决,对于提高工业生产的效率和降低能耗具有重要的意义。
为了解决水泵节能降耗问题,可以从以下几个方面入手。
首先,可以通过选择适当的水泵来实现节能降耗。
在工业生产中,水泵的种类有很多,不同的水泵在不同的工况下有着不同的运行效率。
因此,在选择水泵时,应该根据具体的工况条件来选择合适的水泵。
比如,在流量小的情况下,可以选择一种小流量的水泵,这样可以减少水泵的运行功率,进而降低能耗。
其次,可以通过优化水泵系统的布置来实现节能降耗。
在一个完整的水泵系统中,除了水泵本身,还包括了水泵的进水管道、出水管道、控制阀门等组成部分。
在布置这些组成部分时,应该尽量减小管道的摩阻,减小管道的阻力损失,这样可以保证水泵系统的高效运行。
此外,还可以通过增加水泵与负载之间的中间容器,来减小水泵的起动次数,从而降低能耗。
另外,可以通过改进水泵的运行方式来实现节能降耗。
在水泵的运行过程中,通常会通过调节阀门来实现流量的调节。
然而,这样的调节方式存在着能量的浪费。
因此,可以考虑改变调节方式,采用变频器或者压力传感器等设备来进行流量的调节。
这样可以根据实际的工况要求来调节水泵的运行状态,避免能量的浪费,实现节能降耗。
最后,可以通过定期维护和管理水泵设备来实现节能降耗。
水泵是一个机械设备,长时间的运行不可避免地会出现各种故障和问题。
这些故障和问题会导致水泵的运行效率下降,进而增加能耗。
因此,定期对水泵设备进行检修和维护是非常必要的。
通过合理的维护和管理,可以保证水泵设备的正常运行,降低能耗。
综上所述,水泵节能降耗是一个综合性的问题,需要从多个方面入手来解决。
通过选择适当的水泵、优化水泵系统的布置、改进水泵的运行方式以及定期维护和管理水泵设备可以有效地实现节能降耗的目标。
优化节能措施降低机采井耗电节能是当前和未来发展的重要课题,而对于石油行业来说,优化节能措施也是至关重要的一项任务。
机采井是石油生产过程中的重要环节,耗电量也是较大的一项成本。
下面将从四个方面提出优化节能措施,以降低机采井的耗电量。
第一,优化生产过程。
机采井的耗电量主要来自泵浦的运行和控制系统。
通过优化生产过程,调整注水压力和注入量,合理控制油井的产能,以减小泵浦过载运行的情况,减少能量消耗。
此外,采用智能化控制系统,能够实现远程监测和自动调节,能够根据油井实际情况进行精细化的调控,提高生产效率,降低能耗。
第二,优化泵浦的设计和选型。
泵浦是机采井中最主要的能耗设备之一,其选择和设计合理与否直接影响到机采井的整体能效。
要选择适合井口情况的泵浦类型,并且根据井口流量和压力进行匹配。
采用高效能的电机和变频器,以实现节约能量的目的。
同时,在泵浦运行时,应定期对其进行检测和维护,保证其正常工作,减少能耗。
第三,优化机采井的绝热与隔热措施。
机采井通常位于地下,温度较低,容易导致能量的损耗。
因此,对机采井井筒和井身进行绝热处理,并增设隔热层,降低井筒温度损失,减少能量消耗。
另外,对于蒸汽输送管道,要做好保温工作,减少蒸汽损失。
第四,开发利用新能源。
在当前全球能源紧缺和环境污染等问题日益严重的情况下,发展和利用新能源是一项重要的任务。
对于机采井来说,可以通过安装太阳能电池板和风力发电机等设备,利用自然能源来为机采井提供电力,减少对传统能源的依赖,同时降低机采井的能耗。
通过以上措施的优化和实施,可以降低机采井的耗电量,提高能效。
在石油行业发展的同时,也要始终关注资源的有效利用和环境的保护。
通过推广节能措施,既可以降低成本,提高企业竞争力,又可以减少能源的浪费,促进可持续发展。
287潜油电泵在运行过程中,由于电泵机组与油井生产参数匹配不合理,经常出现泵偏离高效区,不能在理想工况点下工作的情况,具体表现为两方面:一是泵选得过大,不能充分发挥其能力,造成能源浪费;二是泵选得过小,不能高效开采油气田,并易造成电机过载和烧坏。
因此,为保证潜油电泵合理、稳定、高效地运行,开展电潜泵用电量影响因素研究是十分必要的。
本文通过对各种采油参数采集、分析、整理和统计计算,利用数学统计方法统计计算实际电潜泵用电量的影响因素并建立关系式;对比ODP设计电量与实际生产电量的误差并分析原因;从类似油田开发生产规律、不同流体性质以及排量对应的泵效等方面提出了一些建议。
在此基础上,电潜泵用电量计算才可以更好地满足现场采油工艺技术的要求。
1 油田实际生产中电潜泵用电量影响因素评价通过对海上油田生产井现场计量数据的分析,分别讨论了产液量、扬程、含水率、气油比、系统效率等单变量因素对电潜泵电量的影响。
电量与机组系统效率的关系基本呈反比线性关系;含水率和气油比影响混合流体密度和系统效率,继而影响电潜泵电量。
随着含水率的增加,流体密度增加,系统效率增加,此时对系统效率的影响较为显著;随着气油比的增加,流体密度降低,系统效率也降低,此时对流体密度的影响较为显著。
当含水率在0%~30%,随着含水率的增加,混合液黏度增加,当含水率大于30%,随着含水率的增加,混合液黏度反而减小。
2 ODP预测电量与实际生产电量对比分析研究2.1 ODP电量与实际生产电量对比以L油田为例,对比分析实际用电量与ODP设计电量。
ODP预测电量与实际电量的关系:(1)投产初期ODP设计电量低于实际发生的电量;(2)ODP预测电量逐年增加,到2009年达到高峰,然后逐年下降,而实际电量较为平稳,逐年变化较小;(3)开发中后期ODP预测电量高于实际发生电量,可以满足实际电量的需求。
2.2 ODP预测电量与实际电量的误差原因剖析为了分析ODP预测电量与实际电量的误差原因,从两个角度考虑:(1)从计算方法角度:用ODP的设计方法按照实际的产液量和流压计算典型井的电量与实际发生的电量对比。
设备管理与维修2021翼3(上)隔音罩内壁填充吸声材料,减弱噪声传播。
具体实施如下:(1)采用隔声板制作成隔声罩,对冷却塔进行封闭处理。
制作的隔声罩骨架采用50槽钢和80方管搭建,隔声板外壁材料为1.5mm 厚镀锌钢板,表面进行喷塑处理。
内壁铺设厚度为60mm 的阻燃性聚酯吸声棉,壁板采用1000mm伊1000mm 网格加筋加固。
隔声罩封闭尺寸为3000mm伊2000mm伊2000mm ,四角采用方管立柱承重,底部焊接预埋件并用膨胀螺钉固定,整个施工安全可靠。
聚酯吸声棉是100%聚酯纤维经高技术热压并以茧棉形状组成,在125耀4000Hz 噪声范围内吸声系数可达0.94,具有出色的阻燃防火性和绿色环保性,并且具有良好的物料稳定性和抗冲击性。
它的吸声原理是通过内部的无数纤维面对声波进行折射、反射、碰撞等作用,将声能转换为热能。
(2)改变出风口位置,延长噪声传递距离。
将原位于设备上部的出风口改为隔声罩侧面背对窗户方向出风,出风口尺寸为800mm伊800mm 。
5效果验证改造后,在办公室靠窗位置进行噪声检测,开窗状态且冷却塔运行状态下,室内噪声值为65dB ,符合噪声标准要求,降噪改造成功。
〔编辑凌瑞〕潜油电泵井系统效率影响因素及改善措施杨帆1,黄志敏1,姬虎军2,袁洁3(1.渤海石油装备(天津)中成机械制造有限公司,天津300280;2.中国石油大港油田分公司第二采油厂,河北沧州061103;3.中国石油玉门油田鸭儿峡采油厂,甘肃酒泉735008)摘要:通过长期积累,总结分析潜油电泵各种不同区块油藏工况下、各种规格电泵现场使用数据,通过试验数据进行验证。
针对影响潜油电泵现场运行系统效率的几个关键因素,提出提高系统效率的措施。
关键词:电泵机组;电泵井;系统效率;功率损耗中图分类号:TE933文献标识码:B DOI :10.16621/ki.issn1001-0599.2021.03.760引言潜油电泵运行系统效率直接反映实际能耗,系统效率也是潜油电泵是否处于良好工作状态的重要标志。
泵站节能降耗方案及措施1. 背景介绍电力消耗一直是泵站运行中的重要问题,如何降低能源消耗,提高设备的能源利用率,已经成为泵站管理者亟需解决的问题。
本文将介绍一些泵站节能降耗的方案和措施,以帮助泵站管理者降低能源消耗并提高节能效果。
2. 方案和措施2.1 设备优化- 更新设备:将老旧设备替换为节能型设备,新设备通常能更高效地转化能源,降低电力消耗。
- 控制设备运行时间:合理控制设备运行时间,避免不必要的能耗。
可以通过定时开关或自动化控制系统实现设备自动关闭或启动。
- 定期检修设备:定期检修设备,确保设备的正常运行,减少能源损耗。
2.2 管道优化- 管道绝热:对泵站的管道进行绝热处理,减少热量的散失,提高传热效果。
- 修复管道泄漏:修复管道的泄漏问题,减少能源浪费。
- 管道阻力优化:通过优化管道的布局、直径和材料等,减少管道的阻力,提高流体输送的效率。
2.3 运行管理- 建立定期维护制度:建立定期维护制度,对设备进行定期检修,发现问题及时修复,减少能源的浪费。
- 运行监测和控制:安装监测设备,实时监测泵站的运行状态,及时发现和解决问题,优化运行模式,提高能源利用率。
- 周期性的能源审查:定期进行能源审查,评估能源的利用情况,发现存在的问题和潜在的节能措施。
3. 预期效果通过上述方案和措施的实施,可以达到以下预期效果:- 降低泵站的电力消耗,降低能源成本。
- 提高设备和管道的能源利用率,减少能源的浪费。
- 减少维修和更换次数,降低维修和设备更换成本。
- 提高泵站的运行效率,减少停机时间,增加生产效率。
4. 总结泵站节能降耗是一个长期而复杂的工作,需要全面的分析和系统的解决方案。
通过设备优化、管道优化和运行管理等措施的实施,泵站管理者可以有效地降低电力消耗,减少能源浪费,提高设备的能源利用率。
泵站节能降耗不仅能够带来经济效益,更有助于减少对环境的污染,实现可持续发展的目标。
希望本文提供的方案和措施能够对泵站管理者在节能降耗方面提供一些参考和帮助。
1现状电动潜油离心泵采油系统由多级潜油离心泵、潜油电动机、保护器、油管柱及附属部件、动力电缆、地面控制装置(包括变频器、控制屏、接线盒等)及辅助装置(包括井口装置)组成[1]。
电动潜油离心泵采油系统与其他机械采油方式相比,具有排量大、扬程范围广、生产压差大、井下工作寿命潜油电泵节能降耗措施应用及效果分析吴秋诗(大庆油田有限责任公司第三采油厂)摘要:潜油电泵是油田重要机械采油设备,也是应用较广的无杆式采油系统。
与其他机械采油方式相比具有排量大、扬程范围广、检泵周期长、产液量大时系统效率较高等特点。
随着油田进入高含水开发阶段,油井生产情况出现较大变化,潜油电泵能耗高、出现泵偏离高效区、不能在理想工况点下工作等问题日益突出。
提高潜油电泵系统效率,节约电能,开展潜油电泵井系统的节能潜力分析与研究是十分必要的。
通过分析潜油电泵的能耗损失节点、影响因素,提出了应用变频控制技术、高压电动机等管理措施,在降低潜油电泵能耗,提升系统效率方面取得了较好应用效果。
关键词:潜油电泵;节能降耗;系统效率;应用效果;功率因数DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2023.11.007Application and effect analysis of energy conservation and consumption reduction measures for submersible electric pumps WU QiushiNo.3Oil Production Plant of Daqing Oilfield Co.,Ltd.Abstract:The submersible electric pumps are important mechanical oil production equipment in oil-fields and are also widely used rodless oil production systems.Compared with other mechanical oil pro-duction methods,it is characterized by large displacement,wide range,long pump inspection cycle,and high system efficiency when produced large amounts of liquid.As the oilfield enters the stage of high water bearing development,there have been significant changes in the production situation of oil wells.The problems which include high energy consumption of submersible electric pumps,deviation from the efficient zone of pumps,inability to work under ideal working conditions,large horses pull-ing small cars and so on are becoming more and more prominent.In addition,it is necessary to im-prove the efficiency of submersible electric pump system,save electrical energy,and conduct analysis and research on the energy conservation potential of submersible electric pump well system.Even more to the point,by analyzing the energy consumption loss nodes and influencing factors of submersible electric pumps,the management measures such as frequency conversion control technology and high-voltage motors have been proposed,which achieves good application results in reducing energy con-sumption of submersible electric pumps and improving system efficiency.Keywords:submersible electric pumps;energy conservation and consumption reduction;system effi-ciency;application effect;power factor作者简介:吴秋诗,工程师,2012年毕业于东北石油大学(工业设计专业)龙江省大庆市萨尔图区盐湖城观澜湾A 坐,163000。
潜油电泵现场管理及常见问题解决措施【摘要】潜油电泵在油田的开发中有着很重要的作用,而现场管理对电泵机组的使用寿命有直接关系。
本文主要是阐述了潜油电泵井生产过程中的管理,分析常见的问题,针对问题提出解决措施,以保证机组的正常运行,从而提升原油产量。
【关键词】潜油电泵;电流卡片;漏失当油层的能量不足以维持自喷时必须人为从地面补充能量,这样才能把原油举升出井口,如果补充能量的方式是用机械能量把油采出地面的,称为机械采油。
目前,国内外机械采油装置主要分为有杆泵和无杆泵两种。
无杆泵是不借助抽油杆传递动力的抽油设备电动潜油电泵。
潜油电泵采油技术发展是从引进到消化,吸收到创新的全过程。
国内该技术的推广应用已有20多年,在生产规模和技术发展上都有了很大的进步。
电泵井管理的好坏直接影响着原油的产量及电泵机组的运转周期。
因此,加强日常管理和电泵机组的维护及故障处理,才能提高电泵机组的使用寿命,从而提高原油产量。
本文主要分析潜油电泵的管理、维护和故障处理几个方面。
一、潜油电泵井的管理为保证油井平稳生产,首先得有合理的工作制度,其次能在油井的各项参数、数据等信息发生变化时能够做出初步的分析与判断。
日常油井管理有以下几个方面须注意:1、设备检查部位控制柜的检查:运行中接触器是否吸合稳定、振动噪音是否正常;电流记录仪是否准确,卡片上电流数与仪表量程是否一致。
变压器的检查:声音、油位油色是否属正常现象;高压开关接触良好与否,刀片吃入深度要大于80%。
井口检查:井口放气阀,油表等是否齐全;闸门开关有无锈蚀,是否灵活等。
2、电泵井投产后的管理要求电泵井正常操作由值班采油工操作,发生故障时必须由持有电泵操作证书的专业人员处理;机组投入正常运行后,注意更换电流卡片,为确保记录的准确性,在投产前或各种原因停机时应进行电流记录仪零位校正;做好各项信息的更新的工作。
3、电泵井清蜡在电泵井投产后一周内应进行一次清蜡通井,并根据具体情况制定合理的清蜡周期。
简述潜油电泵井常见故障和改进方法潜油电泵在油田的利用率很高,因其设备简单,安装方便,排量大,是保持稳产的一种有效采油方式,也日益成为油田开采的重要手段之一。
但是由于潜油电泵面临的井下工作环境复杂恶劣,一旦发生损坏,就要投入高昂的维修费用,给企业也带来巨大的经济损失。
如何最大限度减少机组损坏,延长潜油电泵的使用时间,提高潜油电泵井的利用率,是油田企业节约成本,增加经济效益的首要解决问题。
1、潜油电泵故障分析方法潜油电泵系统由多个既相互独立,又相互影响的子系统组成,我们可以从系统的角度,对各子系统进行故障分析,抓住重点故障部位进行观察检测。
采用故障分析法,把整个潜油电泵系统中最不希望发生的故障作为首要分析目标,模拟故障状态并查找相关因素,可以用图形演绎的方法建立故障模型,定量的计算出故障发生概率,得出潜油电泵系统的危险程度,为系统的安全性提供一定的依据。
2、潜油电泵井出现的常见故障潜油电泵机组由多级离心泵组成,同油管一起放入井内工作,通过变压器、控制屏、电源、电缆等连接多级离心泵、油气分离器、潜油电机和保护器等部件,通过将电能输送给潜油电机来带动多级离心泵旋转,将电能转化为机械能,将井内的井液举升到地面。
潜油电泵机组具有扬程高、排量范围大的特点,速度和频率还可以根据开采需要进行调整变化,地面设备占地面积小,在海上平台也方便使用,便于管理,在斜井和水平井上使用较多。
根据日常使用经验,总结出潜油电泵井常见的故障,具体分析如下。
2.1 潜油泵故障分析潜油泵是由多级叶轮组成,连接成多级离心泵,外形细长,结构特殊,位于潜油电泵系统的最顶端,是整个潜油电泵系统的核心部件,支撑了整套电泵系统的重量。
工作原理与普通离心泵相同,电机带动叶轮高速旋转,将叶轮内的液体通过叶片间的流道甩向叶轮四周,液体受到的压力和速度不断增加,逐级流经所有的叶轮和导轮,液体压能逐次增加,最终获得一定扬程,完成将井液输送至地面的过程。
导致潜油泵出现故障的原因通常为:①油井内出砂或结蜡、结垢使泵头和油管官腔堵塞,导致泵排量下降。
潜油电泵节能措施概述:潜油电泵是一种广泛应用于油田采油工艺中的设备,其主要作用是将地下的原油抽到地面,以便进一步处理。
然而,由于电泵的能耗较高,因此节能成为了迫切需要解决的问题。
本文将介绍一些常见的潜油电泵节能措施,以期提高其能效。
1. 优化泵的设计潜油电泵的设计中,关键部件包括电机、泵和控制系统。
通过优化泵的设计,可以降低能耗并提高泵的效率。
例如,可以采用先进的液力学设计,减少阻力和能耗;选择高效的电机,提高能量转化效率;使用智能控制系统,实现自动化运行和优化能耗。
2. 采用高效的电机电机是潜油电泵中最重要的能源转换设备,其能耗直接影响整个系统的能效。
采用高效的电机可以降低能耗,提高泵的效率。
常见的高效电机包括永磁同步电机和高效异步电机。
这些电机具有较高的能量转换效率和较低的能耗,可以显著提高潜油电泵的能效。
3. 优化泵的运行参数合理的运行参数可以降低能耗并提高电泵的效率。
通过实时监测和调整泵的运行参数,可以最大限度地发挥泵的性能。
例如,合理调整泵的流量和扬程,避免过大或过小的工况对泵的效率造成不利影响;合理控制泵的启停频率,避免频繁启停对泵的能耗产生不利影响。
4. 定期维护和检修定期维护和检修是确保潜油电泵长期稳定运行的关键措施。
通过定期清洗、润滑和更换关键部件,可以保证泵的性能和效率。
同时,及时发现和处理泵的故障和问题,可以避免因故障引发的能耗增加和效率降低。
5. 采用节能控制系统潜油电泵的节能控制系统可以实现对泵的运行状态、工况和能耗的实时监测和调整。
通过智能化的控制策略,可以实现最佳的能耗控制和运行效率。
例如,采用变频调速技术,根据实时工况需求调整泵的运行频率,避免不必要的能耗。
同时,通过数据分析和优化算法,可以进一步提高泵的能效。
6. 利用余热回收技术潜油电泵在运行过程中会产生大量的余热,如果能够有效利用这些余热,可以进一步降低能耗。
利用余热回收技术,将泵产生的余热用于加热介质或其他能源需求,可以提高整个系统的能效。
潜油电泵是当前油田机械采油中的一种重要设备,因其高扬程和大排量有着十分广泛的应用。
使用过程中不科学的选择可能导致电泵井的系统效率不高。
本文主要是从电泵井系统效率的影响因素出发,探讨改进措施来为后期的选泵提供相关理论参考。
1 潜油电泵系统效率潜油电泵系统包括潜油多级离心泵、油气分离器、保护器和潜油电机等,这些设备会随着油管下入到井内,动力源为电能。
控制柜内输入的电压经潜油电缆到达潜油电机,井液压力在高速选择的潜油泵作用下提升,经过逐级叶轮和导壳作用使其养成达到需求,井液会被举升到地面,在传输管线作用下进入后续集输系统。
潜油电泵系统工作的过程是能量转化和传递的过程,在这个过程中肯定会出现能量的损失。
采油系统内井液的有效能量是地面输入系统能量减去系统中各种损失之后的能量,潜油电泵井的系统效率为有效能量与系统输入能量之比。
潜油电泵的系统效率η为:η=P2/P1其中,P1、P2分别为地面输入功率和潜油泵的有效功率。
潜油电泵的有效机械功率η机械为:η机械=P4/P3≈P2/P3其中,P3、P4分别为潜油电泵输入功率和输出功率。
电缆的功率损耗△P电缆可通过检测方法进行测试,计算公式如下:△P电缆=3I2R×10-3其中,R为电缆电阻,I为电缆工作电流。
排除温度影响因素,在电缆型号确定之后,电阻值与长度成正比,电缆长度近似于下泵深度,可将R值和△P电缆换算为下泵深度:R=K1H下泵深度△P电缆=K2I2H下泵深度其中K1、K2分别为常数,潜油电泵的有效功率计算公式如下:P2=QH有效扬程×ρ×g/86400其中g为重力加速度,ρ为液体密度,H有效扬程为有效扬程,Q为产液量。
建立潜油电泵系统效率的数学模型可以看出:越高的机械效率会有着更少的机械损耗,对应更高的系统效率;越低的运行电流,就会有着更少的电缆损耗,对应更高的系统效率。
在固定有效扬程的情况下,系统效率会随着下泵深度的减小而提升;保持固定的下泵深度,系统效率会随着扬程的增加而提升,即较低的动液面。
水泵节能降耗综合解决方案随着能源问题日益突出,水泵节能降耗已经成为了一个重要的课题。
传统的水泵不仅存在能耗高的问题,而且也会造成资源的浪费和环境的污染。
因此,我们需要制定综合的解决方案来解决水泵节能降耗的问题。
一、优化水泵选型水泵的选型是影响能耗的重要因素,合理的选型能够提高水泵的效率,从而降低能耗。
在选择水泵时,应根据具体使用需求选择合适的型号和规格,避免选择过大或过小的水泵。
同时,还可以采用高效水泵和变频调速技术,进一步提高水泵的效率。
二、改善水泵运行控制合理的运行控制可以进一步降低水泵的能耗。
在水泵的运行过程中,可以采用自动控制技术,通过监测流量、压力和温度等参数,实现自动调节。
此外,还可以利用节能软件进行精确的调节和控制,提高水泵的运行效率。
三、优化管道布局合理的管道布局可以减少水泵输送过程中的阻力损失,改善水泵的工作效率。
在管道的选择和布置时,应避免过长、过细或过弯的布置,减少了摩擦阻力。
此外,还可以采用优质材料和合适的直径,减少管道摩擦损失,提高水泵的效率。
四、压力系统优化合理的压力系统设计可以降低水泵的能耗。
在设计和改造压力系统时,可以采用多级联泵和变频调速等技术,减少泵的开启频繁和高负荷运行,提高系统的整体效率。
此外,还可以利用压力调节装置和泄压装置等,避免由于流量变化引起的能耗损失。
五、能源监测和管理能源监测和管理是实现水泵节能降耗的重要手段。
通过采用能源管理系统和智能控制技术,实时监测和调控水泵的运行情况,发现和解决问题。
同时,还可以通过分析数据和统计能耗,优化水泵的运行策略,进一步提高能效。
六、加强宣传和培训水泵节能降耗需要全员参与和合作,因此需要加强宣传和培训。
通过培训和教育,提高员工的节能意识和专业技能,增强节能优化的能力。
同时,还可以通过举办节能讲座和展览活动等,向社会大众传播节能理念,推动水泵节能降耗的实施。
综上所述,水泵节能降耗综合解决方案需要从选型、控制、布局、优化、监测、管理和宣传等多个方面进行综合考虑。
2018年10月潜油泵综合节能方式研究隋晓明(盘锦辽河胜利电泵有限公司,辽宁盘锦124010)摘要:结合某油田开采项目,论述潜油泵综合节能方式,首先对潜油泵综合节能影响系统效率因素进行分析,其次,详细分析提高潜油电泵变频节能方式,希望分析后能够给相关工作人员提供一些参考。
关键词:潜油泵;综合节能;方式;研究石油开采阶段,潜油电泵在目前来说应用非常广泛,是当前石油开采中非常重要的设备之一,但是在工作过程中会造成巨大的能源浪费,并且便利性比较差。
当前的工作最为主要的目的就是在开采阶段提高工作效率,并且还会造成电能的过度损耗,达到节能降耗的效果,为企业创造更高的经济效益,避免造成环境的严重损坏。
潜油电泵节能性的研究是时代发展的必然产物,同时也是实现经济性、生态性的提升。
1案例情况1.1详情某油田开采任务比较中,在正常开采的过程中,需要应用225口潜油泵才能满足产量的要求。
该油田工程项目中,潜油电泵的日均输入公路为58.07kW ,电机功率因数为0.754,每个泵单日的用电消耗67.57kW•h ,全年共需电量为12040.97×104kW•h/a 。
1.2潜油泵综合节能方式分析1.2.1影响其系统效率的因素从以上的几个方面具体分析,某一级多级离心泵的功能,机械损失严重,且容积损失与水力损失量也非常大,这些损失的存在与排量Q 、扬程H 都存在直接的联系。
多级离心泵的整体性能分析之后可以发现,其效率基本上处于55%-62%之间。
如果室温保持恒定,此时可以通过进行潜油电泵能耗与工作效率的分析,其可以达到41%,这也就说明了在整个电机工作的过程中,几乎有约60%的能耗直接被消耗。
综合分析各个影响因素,潜油电泵的介质一般为水、油、气等,然后再进行液体粘性参数的分析,从而能够准确的确定泵的能耗量,工作效率也会受到严重的影响,无法达到节能环保的效果。
1.2.2采油过程中的因素潜油电泵的日常使用中必须要通过分离器才能正常的运行,综合分析,主要就是因为泵在正常工作中的油、水、气等等杂质会直接影响其工作效率,对于整个系统的效率影响也非常大。
节能降耗技术在潜油电泵井的应用化学工程与装备节能降耗技术在潜油电泵井的应用仇维章靳玉权2(大庆油田有限责任公司第一采油厂,黑龙江大庆163257)能技术,以提高电泵井的排量效率和系统效率,为实现潜油电泵井整体节能降耗提供技术保障。
1问题的提出潜油电泵作为一种产液量高、排量效率高、检泵周期长、方便管理的机械采油方式,在油田得到广泛地应用。
但电泵设计配置与生产动态变化间存在不协调环节,一是电泵机组设计扬程单一,出厂设计扬程均为1000m;二是目前电泵井井下配套电动机为异步潜油电动机,功率因数小于0.8,导致无功功率大,能耗损失高;三是随着潜油电泵井供排关系的变化,电泵井的排量与油井供液能力不相匹配,经常出现欠载或过载停机等现象,致使机组损坏。
为了解决上述问题,现场优化潜油电泵井参数,应用减级泵、自动补偿控制技术、永磁同步电动机技术、电泵变频调速技术,以及推广应用成熟管理技术,强化电泵井的日常管理,改善工作状况,提高经济运行能力,实现电泵井节能降耗的目的。
2自动补偿控制柜技术潜油电泵井自动补偿控制柜技术是针对目前电泵井电网系统功率因数偏低,消耗无用功过高而研制的。
其原理是利用电容与潜油电动机对电压超前和滞后的特性,在变压器输出侧安装补偿器,补偿6kV侧电压与电流过大的相位角,即功率因数,降低电网消耗的无用功,达到节能的目的。
机采井工作时的电能能耗主要是电动机做功实际消耗的电能和电流通过导线传输时的线路损耗(P=3I2R),简称线损。
线损又由有功电流和无功电流组成。
电动机消耗的电能不能减少,否则会影响其正常运转。
而线路损耗中的无功电流却可以通过一定的方法,使其降低到最低程度,使传输回路上只剩下有功电流的线路损耗。
自动补偿控制柜的自动补偿控制器是采用TI公司的混合信号处理器(MSP)技术,具有集成度高、测量精度高、处理速度快、功耗低等特点,可保证系统的可靠性和抗干扰能力。
它采用数字信号处理算法和模型识别与预估分析算法,确保采用最优化的电容投切方案,自动识别故障(过压、元件损坏等)并报警。
关于潜油电泵井的节能潜力探讨摘要:潜油电泵是油田的一种重要的机械采油设备,同时也是油田的主要耗能设备之一,找出其节能潜力对提高能源利用效率,增加企业的经济效益,缓解经济社会发展面临的能源和环境约束等具有十分重要的意义。
本文从油田的实际生产出发,以我国某油田为例,对其潜油电泵井的运行现状作出分析,提出具体的节能技术改造措施和方案,并找出其节能潜力。
关键词:潜油电泵节能潜力1.运行现状我国某油田现运行的潜油电泵井有225口,根据测算得出:(1)输入功率平均为58.07kW;(2)电机功率因数平均为0.754;(3)系统效率平均为22.21%;(4)排量系数平均为1.35;(5)吨液百米单耗平均为1.61kW?h/100m?t;(6)单井耗电平均为67.57kW?h;(7)整体年耗电为12040.97×104kW?h/a。
2.能耗分析与成因根据潜油电泵井的结构和实际运行状态,本文从三个方面进行分析。
2.1从影响潜油电泵井系统效率的主要因素上在潜油电机一定的情况下,其能量损耗的大小与电机负载率、井温及液体流速有关,潜油电机效率一般在82%左右。
多级离心泵为潜油电泵系统的主要部件,其能量损失由机械损失、水力损失和容积损失三部分组成。
其中机械损失对某一多级离心泵来讲为定值,水力损失和容积损失占其主要比例,且随泵的排量Q和扬程H变化。
多级离心泵的效率一般为55~62%左右。
表1所示的潜油电泵系统能流表是在室温条件下,以水为介质时得到的潜油电泵系统各组成部件的能量损耗和效率。
可以看出,潜油电泵系统效率为41%,近6O%的能量在能量的传递和转换过程中损失掉了。
如果在油井中,介质为油、气、水三相流体,由于液体粘度和气体的影响,潜油电泵系统各组成部件的能量损失将加大,总的系统效率下降。
2.2从潜油电泵井的采油过程中分析从潜油电泵井构成上看,由于采油的时候应用到油气分离器,所以存在油、气、水混合液的粘度和气体的影响,使潜油电泵井系统效率降低。
管理·实践/Management &
Practice
电泵井是喇嘛甸油田主要的大排量采油方式之一。
油田进入特高含水期后,受地层供液不足影响,部分电泵井无法保证在高效区间运行,导致能耗增加,设备故障频发[1]。
因此,针对低排量效率、低沉没度的电泵井采取了扬程优化、变频调参以及应用液量反馈装置等措施,满足电泵井高效低耗的运行需求。
1电泵井参数优化
油田高含水开发后期,部分电泵井由于各种因
素如地层压力、产液量、含水等多种参数变化,导致电泵井工作状况与原设计不符,由此造成电泵井长期处于低效工作状态,能量损失过大[2]。
对于正在工作的电泵井,应优选其扬程、泵挂等工作参数,以保证电泵井始终处于高效区工作[3]。
为保证电泵井处于最高效率区间运行,首先结合检泵,通过单井产能预测、下泵深度与总扬程确定及简化工艺管柱,以系统效率最高点为最佳工况点进行电泵井参数优化设计[4]。
2017年对供液不足的电泵井采取优化换小泵设计12口井,平均单井产液增加14t/d,排量效率由64.8%提高到108.1%,提高了43.3个百分点;对泵型偏小的井采取了小换大优化设计5口井,平均单井产液增加了71t/d,产油增加5t/d。
对于不检泵井,采用变频器调速保证潜油
电泵井的排量与油井供液能力相匹配[5]。
在5-3435井上应用变频进行调速试验,其中产液、举升高度、输入功率的变化与频率变化呈一致性;但对应频率上升,系统效率存在最佳频率点。
该井在55Hz 时为最佳频率点,系统效率达14%,百米吨液耗电1.84kWh,超过最佳频率点后产量回落,系统效率也随之下降(表1)。
表1
5-3435井变频调速试验数据
频率/Hz 4045505560
油压/MPa 0.250.350.380.380.30套压/MPa 0.53
0.550.610.550.60动液面/m 181
221.1311.6341.7452.3
产液/m 3143174197226193
有效功率/kW 24.934.847.159.473.6
举升高度/m 151.9200.3287.7324421.1
系统效率/%9.911.413.714.012.5
百米吨液耗电/
kWh 2.312.171.841.842.02
结合最佳频率范围,现场针对供液不足电泵井下调频率12口井,优化后平均动液面由892m 上升到662m,单耗下降7.3%;对低排量效率、高沉没度的潜力电泵井,采取上调频率1口井,增液22t/d,增油8t/d,单耗降低了0.8%。
在保证油井连续运转、延长检泵周期的同时,实现了节能目的。
2液量回馈装置应用
对于一些无法通过变频来优化的电泵井,为减
少低产时的无功损耗,降低吨液单耗,可采用电泵井液量回馈装置。
该装置包括分支管、连通管以及回馈管组成,通过流量调节阀控制回馈量。
现场试验应用58井次,其中4口井为由于供液
潜油电泵井节能综合治理措施及效果
李涛(大庆油田有限责任公司第六采油厂)
摘要:潜油电泵井是高含水期油田采油的有效方式之一。
电泵井供液不足、产能下降会导致油井负载与电泵机组不匹配、能耗升高、举升效率下降甚至电动机欠载停机等问题,进而影响机组使用寿命。
为解决由于油井产液能力不足造成的诸多问题,通过优化电泵井参数、应用变频调速技术,百米吨液耗电可降低0.5kWh;应用井口液量反馈技术在减少停机的同时可降低耗电0.03kWh;通过合理转换举升方式可降低耗电1.8kWh,满足了电泵机组高效低耗的生产运行要求。
采用这些节能技术为低产低沉没度电泵井的正常生产提供了一条新途径。
关键词:潜油电泵井;变频;参数优化;匹配;液量回馈DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2017.12.013
作者简介:李涛,工程师,1990年毕业于大庆职工大学(采油工程专业),从事油气田采油工程技术工作,E-mail:litao2@,地址:黑龙江省大庆市大庆油田有限责任公司第六采油厂工程技术大队,163114。
李涛:潜油电泵井节能综合治理措施及效果第7卷第12期
能力下降而导致无法正常生产的井,其余54口井为排量效率过低、频繁欠载停机井。
实施措施后,无法正常生产的4口井可以开机并运转正常,54口频繁欠载停机的井平均欠载停机次数减少2.7次/a,运行时率提高4.8个百分点,避免了电泵井的间歇运行,以及由于油井供液不足造成的频繁开启的关闭,解决了因严重供液不足而导致的关井停产现象,延长电泵使用寿命。
同时对比10口井能耗变化,百米吨液耗电下降0.05kWh (表2)。
表2
液量回馈装置应用前后停机情况对比
井号
1#2#3#4
#
5#6#7#8
#
9#10#平均
安装前
停机次数79414231544
百米吨液耗电/kWh 1.250.980.790.870.721.061.060.801.011.040.96
影响时率/%6.58.43.713.76.513.518.33.75.6
安装后
停机次数00000020200.4
百米吨液耗电/kW 1.170.80.780.850.71.020.990.780.980.990.91
影响时率/%——————1.2—0.8—1.0
以6-P3688井为例,由于周围水井注水调整,导致该井因供液不足频繁停机,从电流卡片看,仅1周内就欠载停机达2次。
发现问题后及时安装了液量回馈装置,安装后该井运行平稳4个月,至注水恢复前,未发生欠载停机现象。
3举升方式优化互换
针对严重载荷与设备不匹配的电泵井,可采取
与其他举升工艺转换的方式。
优化互换主要针对低效、高沉没度电泵井,选取原则是含水较低、含聚浓度较高井,采取与电泵井产能相匹配的螺杆泵井
进行优化。
螺杆泵井选取产液较高、无法通过上调转速或换大泵保证供排关系的井。
通过互换优化,保证油井供液能力与泵型匹配,保证合理负载率,控制合理能耗[6]。
5-341电泵井与12-281螺杆泵井互换后,平均单井产液增加16.5t/d,增油0.8t/d;系统效率提高4.04个百分点;吨液单耗下降6.9kWh,下降幅度达65.16%,日节电11kWh (表3)。
4结论及认识
依据电泵井离心泵特性,保证扬程与产量协调
表3
电泵井与螺杆泵井优化互换效果
井号5-341
对比前后
举升方式电泵螺杆泵泵型150500
日产液/t 34.256.2动液面/m 410398消耗功率/kW
287.21系统效率/%
5.5533.77百米吨液耗电/kWh
4.80.77吨液耗电/kWh
19.673.08可以确保电泵井处于高效区运行。
通过对电泵井产能、下泵深度以及总扬程进行优化,同时应用变频器,可以有效提高电泵井系统效率,降低单耗。
电泵井液量回馈装置可有效提高油井运行时率,实施后减少欠载停机2.7次/a,百米吨液耗电下降了4%。
针对电泵井载荷与设备不匹配的问题,采取与螺杆泵等其他举升方式转换方式,可以有效发挥举升设备潜力,确保在高效区间运行,单井系统效率提高4.04个百分点。
参考文献:
[1]黄晓,石步乾,范喜群.电泵井优化设计及工况诊断技术的应用[J].钻采工艺,2000,23(6):87-89.
[2]梅思杰,邵永师,刘军.潜油电泵技术[M].北京:石油工业出版社,2004:111-112.
[3]王慧勋.潜油电泵的原理及使用[M].北京:石油工业出版社,1994:71-73.
[4]张学斌,徐学军,吴金花.潜油电泵井个性化设计探讨[J].大庆石油地质与开发,2005,24(5):64-65.
[5]李振智,唐周怀,龚兴云,等.变频器在潜油电泵井上的应用[J].钻采工艺,2001,24(3):45-47.
[6]张挺.潜油电泵井应用节能新技术效果分析[J].内蒙古石油化工,2014(16):114-116.
收稿日期
2017-09-10
(编辑张兴平)。