苏北工区提高机采系统效率节能潜力与应用效果分析
抽油机井系统效率影响因素分析
抽油机井系统效率影响因素分析摘要:抽油机井目前普遍存在系统效率偏低的问题。
本文通过对机采系统的理论计算,分析了系统效率的构成及影响因素,结合油井生产运行情况,认为地面设备、井下工具、采油管理等都不同程度地影响了机采井系统效率的提高,从而从管理和新技术运用等方面有针对性地提出了提高机采井系统效率的多项措施。
关键词:抽油机井系统效率措施1 机采系统效率影响因素及分析1.1 地面设备对系统效率影响分析1.1.1 电机影响电动机是抽油机井的主要动力设备,也是油田主要的耗能设备之一,机采系统的耗电量最终也体现在电动机耗电上。
电机的影响关键在于电机负载率的影响。
电机负载率过低时,电机效率和功率因数下降,电机处于“大马拉小车”现象,严重影响抽油机系统效率。
多年来抽油机的驱动电机一直采用通用系列异步电机,这种电机额定功率运行时的效率和功率因数呈现最大值,而当负载降低时,效率和功率因数都随之下降,无功损耗随之增大。
为解决异步电机所带弊端,我站从2009年开始推广使用永磁电机等节能电机,目前,节能电机已经占全站总电机数的76.5%。
1.1.2 皮带影响皮带在转动过程中会带来功率损失,皮带传动损失包括:①绕皮带轮的弯曲损失。
②进入与退出轮槽的摩擦损失。
③弹性滑动损失。
④多条皮带传动时,由于皮带长度误差及轮槽误差过大造成的各条皮带间载荷不均而导致的功率损失。
现在使用的皮带一般都是联带和单带,通过上面的分析,我们发现联带与单带相比,能够减少能量损失,所以应尽量使用联组皮带。
1.1.3 减速箱影响减速箱损失包括轴承损失和齿轮损失,它们都是由摩擦引起,减速箱中一般有三对人字齿轮,齿轮在传动时,相啮合的齿面间有相对滑动,因此就会发生摩擦与损失,增加动力消耗,降低传动效率。
如果减速箱润滑不好,减速箱的损失将增加,效率将下降。
1.1.4 四连杆机构影响在抽油机四连杆机构中共有三副轴承和一根钢丝绳。
四连杆机构损失主要包括摩擦损失及驴头钢丝绳变形损失。
机采井系统效率界限分析及指标评价管理研究
抽 油 机 井 系 统 效 率 进 行 综 合 评 价 、宏 观 管 理 和
考核。 1 .采 液 指 数 与 系 统 效 率 的 关 系
到 ,对 式 ( )求 一 阶和二 阶 导数 ,令 q 为 0可求 4
得一个 P ,;式 ( ) 中 G R 为 气 液 比,该式 为 隐 5 L
目前 计算 和管 理抽 油机 井 系统效 率采取 单井 逐
一
力下 合理 的产 量 、有 效 举 升 高 度 等 参 数 的最 值 范
围 ,此条件 下抽 油机 井输 入功率 可 由式 ( )确定 。 2 因此 由式 ( ) 可确 定 不 同 采 液指 数 条 件 下所 能提 1
分析判 断方 式 ,对抽 油机 井 系统效 率缺乏 综合 性
3 .系统 效 率上 限的应 用
的需 投入 节能设 备才 能得到 较好 效果 ,投入 较高 。
应用 系统 效率潜 力上 限能较 好地 指导抽 油机井 参数 优化 设 计 。对 比 了 5 9口井 的设 计 目标 、实 测
效果 和上 限水平 的差 距 ,这 些井在 设计 优化 目标 时
图 2 系 统 效 率 指 标 控 制
0
图 l 系 统 效 率 潜 力
问 的关 系 。但 油井 实际 系统效 率数 据拟 和 的系统效
系统效率 潜力 图 主要 由系统 效率 上限 线划 分两
维普资讯
1 6
油 气 田地 面工 程 第 2 卷 第 4期 (0 7 4 6 20 . )
个 区间 。按 图 1 示 ,处 于每个采 液 指数 范 围内的 所
若 要达 到最 高 限则需进 行 抽汲系 统 的整体 优化 ,有
机采系统效率影响因素及对策简析
机采系统效率影响因素及对策简析一、机采效率影响因素分析为了研究抽油机井系统效率的影响因素,可将机采效率效率影响因素分解为地面因素、地下因素和设计管理因素。
1、地面因素机采井地面效率主要由三部分组成,即电机效率、皮带传动效率、减速箱和四连杆机构效率。
(1)抽油机电动机在正常运行时均以轻载运行,存在“大马拉小车”现象,使电机负载率低,对机采系统效率影响较大。
根据抽油机电机负载率与效率的关系曲线,当电机负载率低于20%时,随着负载率的提高,电机运行效率上升幅度较大,当电机负载率高于20%时,随着负载率的提高,电机运行效率上升缓慢,当电机负载率高于40%时,随着负载率的提高,电机运行效率基本稳定在90%。
根据抽油机电机运行工况特点,确定20%-40%为抽油机电机经济负载率。
适度降低电机功率,不但能提高电机负载率,而且可以降低电机空耗产生的无功功率损失,减少耗电量,提高系统效率。
(2)传动皮带和减速箱对机采效率的影响主要表现在传动过程中摩擦造成的功率损失。
(3)抽油机四连杆机构,它对机采系统效率的影响主要体现在摩擦传动过程的功率损失和在往复运动过程中的弹性变形所造成的损失。
抽油机各部件松动或润滑保养不好,造成抽油机各部件之间的摩擦、变形,致使抽油机不平稳运行,从而无功耗电,影响机采效率。
2、井下因素(1)油管柱功率损失直接影响到机采系统效率的高低,其损失主要包括油管漏失损失、产出液与油管内壁产生的摩擦损失和油管弹性伸缩损失等。
(2)抽油杆的影响体现在抽油杆功率的损失,包括抽油杆与油管的摩擦损失、抽油杆与井下液体的摩擦损失和杆柱弹性伸缩损失,与生产参数的确定有直接关系。
(3)抽油泵效率是机采系统井下效率重要的一部分,其功率损失主要为抽油泵柱塞与衬套之间的摩擦损失、泵漏失损失和产出液流经泵阀时由于水力引起的功率损失。
(4)盘根盒的影响主要表现在光杆与盘根盒中密封填料的摩擦损失,突出表现在密封填料的材质、产出液含水率的高低和井口对中程度等方面。
稠油热采井机采系统效率影响因素分析
稠油热采井机采系统效率影响因素分析机采系统效率是衡量油田开发水平的重要经济指标之一。
河南稠油油田热采井随生产阶段的变化,抽油机载荷、油井产量随之变化,导致稠油热采井具有周期性变化的特点,在2006年中石化机采系统普查中,稠油热采井机采效率仅为 6.88%,远远低于中石化15%的行业标准,提高机采系统效率有较广阔的空间。
1 影响机采系统效率的主要因素分析影响抽油机系统效率的主要节点分为地面部分:电动机、皮带轮、减速箱,抽油机的四连杆机构,井下部分为盘根盒、抽油杆、抽油泵和管柱。
下面重点从我们具备测试和计算手段的电机、抽油机平衡、抽油泵因素入手,分析其对机采系统效率的影响。
1.1 电机因素电机效率越高,机采系统效率越高。
电机效率与电机的负载率、功率因数等因素相关。
电机效率与电机的负载率成正比(见图1)。
以井楼油田高浅3区和七区测试资料加以分析。
高浅3区和七区抽油机电机的平均有功功率为3.82kW,最大有功功率为11.59 kW,最小有功功率为1.48 kW,平均负载率23%,平均电机功率因数0.39。
高浅3区和七区电机平均有功功率不到4 kW,而电机额定功率为15 kW、18.5 kW,很明显电机额定功率配备过大,“大马拉小车”现象严重。
井楼七区电机有功功率分段统计显示:电机的有功功率对机采系统效率影响较大(见表1)(见图2)。
电机有功功率每降低1kW,机采系统效率提高约1个百分点。
在工况相同的情况下,电机有功功率越小,机采效率就越高。
1.2 抽油机平衡因素抽油机运行过程是一个能量转化的过程,平衡调整的目的有两个,一是保证抽油机安全运行,二是节能。
见图3,平衡度在90-100%范围内,电机能耗最低。
目前判断平衡的标准:一是电流平衡法,用下冲程的最大电流与上冲程的电流比值得出抽油机的平衡度,平衡度在80~110%视为抽油机平衡。
二是功率法,根据抽油机曲柄轴的均方根扭矩最小,使抽油机平衡且能耗最低。
测试数据显示,井楼七区抽油机平衡度为71%,平衡度合格率为 55 %,稠油热采井生产周期内平衡度变化比较大,前期油井处于排水期,因含水率高,产液量大,载荷大,平衡度较低,后期随着油井温度的下降,摩阻增大,悬点载荷增大,平衡度低,中期温度、含水相对比较平稳,载荷变化较小,平衡度基本稳定。
提高抽油机井系统效率管理办法摸索与应用
提高抽油机井系统效率管理办法摸索与应用【摘要】近年来提高抽油机井系统效率的管理办法逐渐被重视,但由于设备配置与油井举升能力不能完全匹配,通过综合运用各种技术及管理办法,整体提升抽油机系统效率还有较大的空间,针对本油田的能耗特点,利用能量最低的设计思路,从设计源头对每口机采油井进行优化,摸索出提高油机井的系统效率管理办法,降低系统能耗。
【关键词】抽油机系统效率提高办法近年来提高抽油机井系统效率的管理办法逐渐被重视,以防泵漏、防管漏、防偏磨等配套工艺的实施,抽油机井举升效率明显提高,但由于设备配置与油井举升能力不能完全匹配,通过综合运用各种技术及管理办法,整体提升抽油机系统效率还有较大的空间,特别是大部分低渗区块油井,还存在着整体抽汲参数偏大等系列问题,通过优化后与新技术的应用,节能潜力大。
1 现状调查及原因分析1.1 管柱漏失油管漏失引起管柱功率损失,降低管柱效率。
油管漏失主要有三方面:一是管材原因,二是生产过程中振动使油管螺纹松动产生丝扣漏失;三是杆管偏磨导致油管局部磨穿漏失。
沈阳油田出砂、偏磨较严重,油管内壁磨损、腐蚀老化,而检测分选能力有限,下井油管不能保证质量。
1.2 杆管之间的滑动摩擦功率损失抽油杆与油管间的摩擦损失分别为偏磨和挠曲两方面造成的。
前者与油井的井身结构关系极大,其程度与井斜段狗腿角大小直接相关;后者主要由载荷和抽汲参数决定。
摩擦损失在实际操作过程中难以计算,一般采用试验和实测的方法得到。
在抽油过程中,井斜段抽油杆柱和油管摩擦,特别是抽油杆的下部发生挠曲,造成有效载荷的波动,增大了额外能耗。
1.3 抽油泵的影响泵的容积功率损失包括泵隙漏失和凡尔漏失两方面。
正常情况下,抽油泵泵隙漏失主要是指柱塞与衬套之间漏失,对于出砂井而言,以sio2为主要成份的石英、长石等细粉砂颗粒硬度高于泵筒与柱塞的表面硬度,当这些细砂粒进入间隙内很容易造成柱塞泵筒摩擦副表面磨损,生产一段时间后间隙变大,漏失量也增大,泵效快速降低。
抽油机井节能潜力分析方法研究与应用
近年来国内外针对抽油机井优化的软件有很多,例如国外Lufkin 公司开发的SROD 和DIAG 有杆泵系统优化设计和诊断分析软件,国内江苏瑞达开发的能耗最低机采系统设计软件,中国石油开发的PetroPE 4.0油气井生产系统优化设计与诊断决策软件[1],这些软件大都能够实现对油井系统效率的提升,但是理论方法过于复杂,购买专业软件成本高,在实际现场应用中需要专业技术人员的指导。
另外根据对抽油机井系统[2]的组成和能量传递的分析,将抽油机井系统划分为五个节点,抽油机系统五节点示意图见图1。
通过抽油机的能量传递规律可知,抽油机井的系统效率等于各部分节点效率的乘积。
但是过分追求精确计算的过程十分复杂,对于提升系统效率也并无太大作用。
因此,可以通过着重考虑各节点效率的关键性因素,忽略对节点效率影响微小的因素,提出节点抽油机井节能潜力分析方法研究与应用王丽莉(大庆油田有限责任公司第一采油厂)摘要:大庆长垣油田目前抽油机井系统效率平均为30.87%,系统效率低于25%的井数占比达到18.76%,抽油机井系统效率有进一步提升空间。
根据抽油机井人工举升理论、抽油机井多节点能耗分布规律,明确影响各节点能耗损失的关键因素,提出一套适用于现场工程应用的抽油机井节能潜力优化判断方法,快速分析抽油机井各个节点的提效潜力,提出对应优化措施,在大庆长垣油田应用330口井,系统效率平均提高3.6个百分点,实现抽油机井节能潜力的快速、精准挖掘和优化措施的精准施策。
关键词:长垣油田;抽油机井;系统效率;优化措施DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2023.07.003Research and application of energy conservation potential analysis method in oil pumping wells WANG LiliNo.1Oil Production Plant of Daqing Oilfield Co .,Ltd .Abstract:At present,the system efficiency of pumping wells in Daqing Changyuan oilfield is 30.87%on average,and the percentage of system efficiency with less than 25%of wells reaches 18.76%.Hence,there is room for further improvement in the system efficiency of pumping wells.According to the artificial lifting theory of pumping wells and the distribution rule of multi-node energy con-sumption of pumping wells,the key factors affecting the energy consumption loss of each node are identified,and a set of optimization judgment methods that are suitable for the energy conservation po-tential of pumping unit of field engineering application are proposed.Then the efficiency potential of each node of pumping wells is rapidly analyzed and corresponding optimization measures are proposed .Additionally,the 330wells are applied in Daqing Changyuan oilfield,and the system efficiency is in-creased by 3.6percentage points on average,which realizes the rapid and accurate exploration of energy conservation potential of pumping wells and the precise application of optimization measures .Keywords:Changyuan oilfield;oil pumping well;system efficiency;optimization measures作者简介:王丽莉,工程师,1993年毕业于中国石油大学(华东)(油气储运专业),从事抽油机节能相关工作,139****9728,******************,黑龙江省大庆市萨尔图区东风新村毅腾商都,163000。
抽油机采油节能潜力分析及节能方案设计
目前,某采油厂共有10230口井,其中系统效率低于30%的井有3069口,占比48.76%,这一部分井由于传动效率低、供采关系不完善、大马拉小车等原因导致系统效率低于30%。
进行技术改造后,抽油机井系统效率提高2%,年可节电2000×104kWh 以上,提高机采系统效率是目前亟待解决的问题。
对于节约生产成本投入,缓解电力紧张具有重要意义。
通过分析现有机采技术应用现状及能耗,研究节能潜力并设计节能技术改造方案,提高电动机及传动效率并优化供排关系,对节能改造技术的应用效果和经济效益进行评价,从系统效率入手,以节能降耗为目标,通过科学管理,达到控本增效的目的[1-3]。
抽油机采油节能潜力分析及节能方案设计张董磊闫静(大庆油田有限责任公司第二采油厂)摘要:抽油机井机械举升是目前常规采油的主要方法,常规抽油机举升能耗高、系统效率低是节能技术改造的重点。
针对电动机和传动系统效率低及供排关系调整问题进行分析,应用双速双功率电动机提高电动机效率,采用永磁半直驱拖动装置提高传动效率,运用多功能调速配电箱优化供排关系。
评价节能改造技术的应用效果和经济效益,共改造1268口井,年节电约1828.6×104kWh,直接经济效益1191.6万元,系统效率提高2.71%。
现场应用为节能降耗、控本增效提供有效技术指导。
关键词:抽油机采油;节能改造;方案设计;经济评价DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2022.07.018Analysis of energy -saving potential of pumping unit and design of energy-saving schemeZHANG Donglei,YAN JingNo.2Oil Production Plant of Daqing Oilfield Co.,Ltd.Abstract:Though mechanical lifting of pumping wells is the main method of conventional oil pro-duction,the energy consumption and efficiency of mechanical oil production have always been the prominent contradiction in the process of energy-saving technical transformation.In this paper,the low efficiency of motor and transmission system and the adjustment of supply and discharge relationship are analyzed.The double speed and double power motor is used to improve the motor efficiency and the permanent magnet semi-direct drive driving device is used to improve the transmission efficiency.The multi-functional speed regulation distribution box is used to optimize the supply and discharge re-lationship.The application effect and economic benefit of energy-saving transformation technology are evaluated,which saves about 1828.6×104kWh in the annual power,directly gets 11.916million yu-an in economic benefit and increases by 2.71%in the system efficiency.Field application provides effec-tive technical guidance in saving energy,reducing resource consumption,controlling cost and raising efficiency.Keywords:pumping unit production;energy-saving transformation;schematic design;economic evaluation第一作者简介:张董磊,工程师,2007年毕业于黑龙江科技学院(信息与计算科学专业),从事采油工程工作,181****8958,****************,黑龙江省大庆市红岗区第二采油厂第三作业区,163414。
化工设备如何挖掘节能潜力问题及建议
化工设备如何挖掘节能潜力问题及建议一、引言化工行业是我国国民经济的重要支柱,但同时也面临着能源消耗高、环境污染重的问题。
据统计,化工行业的能源消耗占全国能源消耗总量的15%左右,其中大部分为工艺过程的能源消耗。
因此,挖掘化工设备的节能潜力,对于实现我国能源消耗的“双控”目标具有重要意义。
本文将从化工设备的角度,分析当前存在的问题,并提出相应的建议。
二、化工设备节能潜力挖掘存在的问题1. 设备老化严重化工行业中的许多设备已经运行了很长时间,老化严重,导致设备效率低下,能耗增加。
这些设备的更新换代需要大量的资金投入,对企业的经济压力较大。
2. 节能技术应用不足虽然我国在化工设备节能技术方面已经取得了一定的成果,但在实际应用中仍存在不足。
部分企业对节能技术的重要性认识不足,导致节能技术推广应用滞后。
3. 节能管理不到位化工企业的节能管理存在一定的漏洞,如设备运行监控不力、能耗统计不准确、节能措施落实不到位等,导致节能潜力难以充分挖掘。
4. 产业链协同不足化工行业的产业链较长,涉及原料供应、生产、销售等多个环节。
目前,产业链中的企业之间协同不足,导致整个产业链的能耗较高。
三、化工设备节能潜力挖掘的建议1. 推进设备更新换代政府和企业应加大对化工设备更新换代的投入,优先淘汰高耗能、低效率的设备,引进先进的节能设备。
同时,鼓励企业采用节能新技术、新工艺,提高设备效率。
2. 加大节能技术研发和应用力度政府应加大对化工设备节能技术研发的支持力度,推动产学研结合,加快节能技术的研发和产业化进程。
企业应积极采用先进的节能技术,提高设备能效。
3. 加强节能管理化工企业应建立健全节能管理制度,加强对设备运行的监控,确保节能措施的落实。
同时,提高能耗统计的准确性,为节能决策提供依据。
4. 促进产业链协同政府和企业应推动化工产业链的协同发展,加强产业链各环节之间的沟通与合作,优化资源配置,降低整个产业链的能耗。
四、结语挖掘化工设备的节能潜力,对于实现我国能源消耗的“双控”目标具有重要意义。
提高抽油机系统效率的措施
提高抽油机系统效率的措施摘要:目前在全球范围内,抽油机采油系统是传统石油工业的采油方式之一,也是迄今在采油工程中一直占主导地位的人工举升方式。
抽油机工作运行原理比较简单,就是将电动机的旋转运动,通过皮带、减速箱、曲柄连杆机构,变换为抽油杆和抽油泵的上下往复运动。
在这个过程中,涉及多个环节,均存在效率损耗的过程,多个效率的叠加导致抽油机系统低。
所以提高系统效率不仅仅是单项环节的提高效率,而是整体匹配、规划、管理的综合方法,可以从提高地面系统效率和井下系统效率两方面进行研究。
关键词:系统效率;抽油机;可行性方法引言目前油田油井的平均机抽采油效率相对较低,探讨目前抽油机机抽效率不高的原因,其主要是缺少科学高效的技术装备,抽油机抽油系统的设计是影响油井管理水平的直接原因。
游梁式抽油机-有杆泵机械采油方式是目前主要的生产方式。
查阅资料得出有杆泵抽油井平均系统效率基本保持在22%左右。
这个效率相对较低,其中机械采油系统造成了大量的机械损耗,且能耗居高不下,这与油田降本增效的生产方向相悖。
那么如何提高机械采油井的系统效率,进一步节约能源,降低生产的成本是目前亟待解决的重要问题。
因此本文的探讨就是为了此目的,希望能够提供一定的借鉴作用。
1抽油机机井系统效率概述1.1系统效率定义抽油机是将地面电能传递至井下,进一步将井下的液体举升至井口,在整个抽油机系统工作过程中就是能量转化的一个过程,伴随着能量转化就一定存在能量的损耗。
因此可以知道抽油机系统效率就是抽油机有效的功率与抽油机输入功率之间的比值。
那么要进一步提升抽油机效率就应该进一步提升抽油机的有效功率。
然而抽油机的有效功率则是指在一定扬程H下,进而将井内液体输送到地面所需的功率。
这里面就有很多变量影响有效功率。
例如油井的产液量、油井的液体密度、有效扬程等因素。
那么何为抽油机的输入功率呢,知道输入功率也就是电动机带动机械采油设备运转所产生的功率。
该功率主要是根据电动机自身性能所决定。
提高抽油机井系统效率的有效对策
提高抽油机井系统效率的有效对策随着石油资源日益枯竭,提高抽油机井系统的效率变得尤为重要。
只有通过有效的对策,才能更好地利用地下资源并降低能源消耗。
以下是一些提高抽油机井系统效率的有效对策。
1. 完善设备维护计划:定期检查和维护抽油机井设备,确保其正常运行。
这包括清洗和更换油管、检查接头和密封件等。
通过定期维护,可以及时发现潜在问题并采取正确措施,从而避免系统效率下降。
2. 优化泵杆设计:泵杆是抽油机井系统的关键部件之一。
优化泵杆的设计,可以减少能量损失和泵杆振动,提高抽油机井系统的效率。
可以改善泵杆材料的强度和刚性,降低泵杆的重量和摩擦损失。
3. 提高油井的生产能力:通过改进油井的设计和操作,提高其生产能力,可以提高抽油机井系统的效率。
可以采用增加油井抽采压力、调整油井口径等方法,提高油井的产能。
还可以改善油井的注水和采油工艺,增加油井的输出率。
4. 优化抽采工艺:抽采工艺的优化也是提高抽油机井系统效率的关键。
可以通过改进抽油机井系统的控制策略、调整抽采参数等,实现系统的最优化运行。
可以根据油井的产能和液位情况调整抽油机的运行参数,保持系统的稳定工作状态。
5. 应用先进技术:随着科技的不断进步,很多先进技术可以用于提高抽油机井系统的效率。
可以采用智能化监测系统,实时监测抽油机井系统的运行状态,及时发现并处理故障。
还可以应用物联网技术、大数据分析等,对抽油机井系统进行优化调控,提高系统的效率和稳定性。
6. 培训操作人员:抽油机井系统的操作人员是保证系统高效运行的关键。
培训操作人员,提升其技能水平,可以提高抽油机井系统的效率。
操作人员需要了解抽油机井系统的工作原理、设备维护方法等,能够及时处理系统故障并调整系统参数。
通过完善设备维护计划、优化泵杆设计、提高油井的生产能力、优化抽采工艺、应用先进技术和培训操作人员等对策,可以有效提高抽油机井系统的效率。
这些策略的实施不仅能够减少能源消耗和环境污染,也能够更好地利用地下资源,实现可持续发展。
油田抽油机井系统效率节能潜力分析及提高措施
李丹丹等:油田抽油机井系统效率节能潜力分析及提高措施第10卷第9期(2020-09)我国有92%的油井采用机械采油方式[1],但部分机采系统效率一直处于较低水平,导致油气生产能耗成本较大;因此,提高机采系统效率对油田的节能降耗工作具有重要意义。
机采系统能耗影响因素多且较为复杂,主要分地面及井下两部分[2-3]。
近几年,对胜利、西北等8家中石化范围内的油田分公司开展了4000余口井的机采系统效率测试分析,本文仅从电参数及生产参数两个影响机采系统能耗的主要方面进行节能潜力分析并制定相应的提高措施。
1机采系统效率节能潜力分析通过对机采系统测试数据进行深入、细致剖析,仅从电参数及生产参数两方面入手,发现影响油田机采系统效率的因素主要有以下五个方面。
1.1部分电动机功率因数较低1)不同类型电动机平均功率因数差异较大。
根据测试数据,对目前油田应用的安装变频器电动机、永磁同步电动机、安装电容器电动机、三相异步电动机,进行功率因数的统计分析(图1)。
由图1可知,不同类型的电动机功率因数差异较大,由高到低的排序为永磁同步电动机、变频器电动机、电容器电动机、三相异步电动机。
图1各类电动机功率因数情况统计三相异步电动机功率因数低,原因是为维持电动机运转,需要消耗一部分功率来产生磁场;永磁电动机的磁场由磁铁产生,无需消耗这部分功率;电容补偿柜是利用电容的容抗来补偿电感负载的感抗,可有效改善线路功率因数。
油田用变频器多为三相不可控元件,直流侧一般不外接电抗器,功率因数基本在0.65左右。
需要说明的是,安装变频器电动机的功率因数较高,但因产生谐波,一般不作为功率因数治理手段。
2)节能技术产品应用占比较少。
从上述分析中得出,节能技术产品应用占比是影响功率因数的主要因素,部分抽油机井应用普通电动机且投用年限较长,故功率因数较低,使得系统能耗增加。
3)节能技术产品运行状态欠佳。
在测试及数据分析过程中发现,永磁同步电动机可能存在退磁、电压过多偏离电动机反电势点(超过±2%)的问题,变频器存在运行状态欠佳的问题,电容器油田抽油机井系统效率节能潜力分析及提高措施李丹丹1刘向东2张晓菡1宋泓霖1董伟佳1(1.胜利油田技术检测中心;2.胜利油田检测评价研究有限公司)摘要:为了进一步深挖油田抽油机井系统效率节能潜力,开展了大范围机采系统效率测试工作。
海拉尔油田机采井能耗及节能潜力分析
海拉尔油田机采井能耗及节能潜力分析作者:王冬冬来源:《中国石油和化工标准与质量》2013年第10期【摘要】本文针对海拉尔油田人工举升时能耗高、系统效率低的问题,分析了系统效率的影响因素,并对油井的节能潜力进行了分析,并提出了机采井节能降耗措施,对机采井节能工作有一定的指导意义。
【关键词】抽油井系统效率1 机采井能耗现状1.1 机采井现状目前,海拉尔油田共有油井1007口,其中抽油机井972口,提捞井34口,螺杆泵1口,抽油机正常开井830口,常关井142口,间抽生产井241口。
油井平均单井产液量3.1t/d,日产油1.6t/d,油井平均下泵深度1712.3m,平均泵效18.44%。
1.2 系统效率测试及计算公式(1)有效功率2.4 电机利用率低原因分析由于海拉尔油田由于油层埋藏深度大,所需的抽油机型号大,与之匹配的拖动装置额定功率也较大,但由于单井产液量较低,泵径和生产参数小,电机的输出功率低,导致电机的利用率低下。
3 节能潜力及建议措施3.1 节能潜力分析3.1.1 地面系统效率影响因素(1)电机能耗损失在抽油机的每一冲程中,电动机的输出功率出现两次瞬时功率极大和极小值。
极大值可能超过额定功率,而极小值一般为负功率,即电动机不仅不输出功率,反而由抽油杆拖动而发电。
因此电动机的输出功率的变化远远超出了(60%~100%)额定功率的范围,特别是当抽油机平衡不良时,其电动机甚至可能在(20~120%)额定功率的范围内变化,电动机的损耗有的高达30%~40%,具有较大的节能潜力。
(2)皮带传动损失抽油机上常用的V型皮带的传动效率都比较高,最高可达98%,即其传动损失仅为2%,在现有技术条件下,皮带传动部分效率的提高潜力已很小。
(3)减速箱损失减速箱损失包括轴承损失和齿轮损失,减速箱的传动效率为87~90%。
这是在润滑良好情况下的数据,如果减速箱润滑不良,效率将下降,从工程角度上看,这基本是目前大功率减速器传动效率的最高值。
提高老油田机采系统效率的方法探索
P — —有效 功率 ,k ; 右 w
P— —地面 损失功率 ,k ; W
P——井 下粘滞损 失功率 ,k ; W P——为 井下滑动损 失功率 ,k ; w
P —— 原 油在泵 固定 阀 以上 油管 中脱气 所 引起 膨 的膨 胀功率 ,k 。 w
以P 最低 时所对 应 的参 数组 合作 为系统 的机采 参 数 ;根 据泵 径 、泵深确 定油 管材型 及长度 ;根据
提高老油 田机采 系统效率 的方法探索
王 刚 陈 鑫 。 陈 庆。
( 门油 田 1 老 君庙 油 田作 业 区开发技 术科 ; . 采 院 ; . 下作 业 公 司 , 肃 玉 门 7 5 0 玉 . 2钻 3井 甘 3 0 0)
摘要 : 老君庙 油 田 已经 开发 7 年 ,设备 老化 ,能耗居 高不 下 ,机采 系统效 率低 于股份公 司平 均水平 。近年 3周
节 能效果如下 :
表3 井下管杆 泵组合 参数优 化效 果评价
从 而建立 特定 的抽油机 、电动机 、油管 、油杆 、深
井泵构 成的采油 系统 。
2 老君庙油 田机采 系统节能 改造情况 及效 果分析
2 1 年至 2 1 年,老君 庙作业 区选取 具有 代表 00 0 1 性 的1 1 9 口井进 行 了评价分 析与预 测 ( 见表 1 ,经 ) 测算l1 9 口井平 均单 井消 耗功 率 ( )为 i 9 k , P . 2 W 平 均年耗 电1 8 9 W ,平 均年 电费8 0 元 ,平均系 6 1kh 49 统效 率为7 2 % . 9 ,最佳 系统效 率实现率 为5 . % 9 1 ,平 均功 率因数为0 3 8 ,未达到 国家规 定的标准 。 .93
抽油机井提高机械采油效率分析
抽油机井提高机械采油效率分析摘要:通过以抽油机井系统效率评价为抓手,以方案设计为源头,开展抽油机、抽油杆、抽油泵合理匹配及生产运行参数的优化调整,在新井设计和老井调参两方面实现系统效率持续提升。
综合考虑水驱、聚驱、复合驱不同驱替方式采出液粘度,不同冲程、冲次、泵深等工况对系统能耗的影响,修正了传统电参数计算公式,实现抽油机系统不同组合下能耗的精细描述,为新井效益建产方案设计提供精准理论支持。
建立抽油机系统优化及节能措施优选匹配模板,明确优化方向及措施界限。
关键词:抽油机井;机械采油;效率1机采系统效率节能潜力分析1.1部分电动机功率因数较低(1)研究发现,机械采油系统利用的电动机主要为永磁同步电动机、电容器电动机等,针对电机的功率因数进行分析总结,发现,多种类型的电动机,其具备的功率因数不同,同时适用的场景也不同。
其中永磁同步电动机的电动机功率因数最大,其次排序分别为变频器电动机、工频电动机、三相异步电动机。
可以发现,三相异步电动机功率因数最低,著主要是因为三相异步电动机没有磁场保持功能,只能耗费部分的动力生成磁场,而功率因素较高的永磁同步电动机等不需要额外的动力来生成磁场,只需要通过内置的磁贴来生成。
在油田之中一般安装三相不可控元件,主要为变频器,约为0.65的功率因数。
虽然安装变频器电动机的功率提高,但是会生成谐波频段,不过该因素一般对于系统功率的影响较小,可以忽略。
(2)在机械采油系统中的节能设备应用范围过小,机械采油系统的设备功耗主要通过内部的节能技术装置来减小,而大部分的抽油机都是使用时间较长的老设备,内部设置的节能装置过少,进而导致整体的功率能耗变大。
1.2部分变频应用缺乏针对性当抽油机井的频率超过45Hz时,再利用变频器进行参数调节的效果就很不明显了,同时由于设备的故障问题,反而还需要维修这些易发生故障的节能设备,增加了成本,同时当抽油机井的频率小于20Hz时,变频器则需要超负荷工作,损耗提高,系统的功率升高。
深挖潜力降本增效提高企业核心竞争力
深挖潜力降本增效提高企业核心竞争力辛美兰【期刊名称】《中国煤炭工业》【年(卷),期】2017(000)011【总页数】3页(P24-26)【作者】辛美兰【作者单位】神华准能集团大准铁路公司【正文语种】中文神华准能集团大准铁路公司通过围绕降成本、提质量、增效益这条主线,树立成本意识、分析成本要素,加强班组现场管理、进行技改技革和修旧利废、提高废旧物资回收再利用以及创新创效等手段,强化全员节约意识,深入推进班组经济核算,使班组管理更加规范、准确、高效,真正实现“精益、精细、精确、精准、精美”的“五精”管理。
一、总体要求一是健全组织体系;二是明确责任划分,与“433”工资分配挂钩,自上而下层层落实,形成指标分解—日常核算—绩效考核—奖惩兑现的闭环管理模式;三是加强班组核算要素分析,发现问题,挖掘潜力;四是制定降本增效目标;五是转变观念,转变“发工资”为“挣工资”的理念,打破“平均主义”的分配机制,以开展群众性劳动竞赛活动为载体,群策群力,降低生产成本,降低管理费用,提高公司综合效益,以全面完成全年任务、提升企业核心竞争力为目标,扎实做好各项工作。
二、实施方式1.开展班组经济核算工作大准铁路公司把班组经济核算“节约型班组”创建作为一项重要任务来抓,将成本管控关口前移到班组,重心下倾到一线,深入开展班组经济核算工作。
设立专兼职工作人员,建立定额标准,完善台账管理,分解经济指标,加强核算考核,定期分析存在的问题和原因,制定切实可行的应对措施,积极探索班组核算的新思路、新途径、新方法,建立降本增效长效机制,提升班组综合管理能力。
2.开展双增双节活动大准铁路公司扎实推进“五型班组”建设,提高公司应对困难复杂经济局面的能力。
各单位在班组深入开展“双增双节”活动,进一步节约煤、水、电、材、办公用品等物资消耗;深入开展小指标竞赛、修旧利废等活动;开展经济效益分析,厉行节约,精打细算,努力拓宽增收渠道,严格控制成本费用支出,确保实现增收节支。
江苏地区电力用户用电信息采集系统的研究的开题报告
江苏地区电力用户用电信息采集系统的研究的开题报告一、题目:江苏地区电力用户用电信息采集系统的研究二、研究背景随着社会的发展,电力已成为现代社会不可或缺的基础性资源。
电力用户用电信息的采集对于电力行业的运营和管理至关重要,它可以帮助电力企业实施全面的数据分析与管理,进一步提高电力系统的运转效率和安全性。
另一方面,电力用户用电信息的采集也能够为用户提供便利,例如可以让用户在家中远程查询用电详情,了解自己的用电情况,进一步降低用电成本。
目前,江苏地区的电力行业也面临着诸多问题,例如数据采集效率低,数据质量不高等问题。
因此,开发一套高效、高质量的电力用户用电信息采集系统显得尤为迫切。
三、研究目的和意义本研究的目的是通过研究江苏地区电力用户用电信息采集系统,提高数据采集的效率,提高数据质量。
同时,本研究还将探索如何通过提高电力用户用电信息的采集质量,来进一步提高电力行业的运转效率和安全性。
最终,通过本研究的实施,可以为江苏地区电力行业提供一套高效、高质量且具有可操作性的电力用户用电信息采集系统,从而提升整个电力行业的竞争力。
四、研究内容和方案:1. 电力用户用电信息采集系统设计和研发本研究将采用自主研发的方法,设计和研发一套基于云计算技术的电力用户用电信息采集系统。
该系统通过物联网技术实现数据的采集和传输,依靠强大的云计算能力,实现数据的实时分析和处理。
2. 数据库建设和优化通过对电力用户用电信息采集的数据进行分类、整合和优化处理,建立一套高效、完整、准确、可信的数据管理体系。
3. 数据安全性保障针对电力用户用电信息采集系统可能面临的数据泄露、数据篡改、数据丢失等安全问题,本研究将提出一套切实可行的安全措施,保障用户用电信息的安全性。
五、研究预期成果1. 设计并成功实施江苏地区电力用户用电信息采集系统,提高数据采集效率,提高数据质量,从而提升整个电力行业的竞争力。
2. 建立一套高效、完整、准确、可信的数据管理体系,提升江苏地区电力企业数据管理水平。
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中国科技期刊数据库 工业C
2015年35期 259
苏北工区提高机采系统效率节能潜力与应用效果分析
陈 磊 程 伟 胡微雪
中国石化华东分公司石油勘探开发研究院,江苏 扬州 225007
摘要:苏北工区油井开井约300口,95%采用游梁式抽油机开采,而机采系统效率的高低对采油成本起着重要的作用。
在大量测试的基础上,分析了系统效率的影响因素及提高系统效率的节能潜力,认为影响苏北工区系统效率的因素主要有平衡度、功率因数、泵排量系数、沉没度、生产参数等5方面,其中提高泵排量系数有着巨大的节能空间。
针对不同的影响因素,在现场实施智能无功补偿、油井动态变频技术、减载器深抽、生产参数优化等多种措施改善系统效率,取得了良好的应用效果。
关键词:提高;机采系统效率;影响因素;节能潜力;应用效果 中图分类号:TE933.1 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)35-0259-02
苏北工区溱潼、金湖、海安三个凹陷,投入开发18个油田,开井约300口,除部分稠油井螺杆泵举升外,95%用游梁式抽油机举升,机采能耗在采油成本中占的比例大。
如何提高机采井系统效率,对于苏北工区节能降耗具有重要意义。
自2012年以来,加强了系统效率测试,分析影响因素,提出改进措施,苏北工区机采系统效率不断提高。
1影响因素
2012年至2013年8月,共测试348井次,得出苏北工区机采系统效率影响因素主要有以下几方面。
1.1 平衡度
调平衡是确保抽油机经济运行的重要手段。
一口井从不
平衡调到平衡可节电0.3~1.5kW [1,2]。
平衡率在80%~110%之间为合格,在测试井中平衡度合格率为75.2%,测试中发现存在严重过平衡或欠平衡现象,如过平衡井平衡率为140%,欠平衡井仅为57%。
1.2 功率因数
按照《机械采油系统经济运行规范》,功率因素应达到0.4以上,功率因数过低会增加供电线路的损失、降低供电
设备有效利用率等问题[3]
,测试发现部分井远低于标准要求,甚至仅为0.1。
造成功率因数低的原因有电机利用率低、电容补偿不合理等。
1.3 泵排量系数
泵排量系数是影响系统效率的敏感因素,随着泵排量系数降低,系统效率降低明显。
在2012年12月测试的73口井中,按照产液量进行分类,得出其泵排量系数与系统效率的关系如表1所示。
可以看出泵排量系数与系统效率呈现正相关。
沉没度也是影响系统效率的重要因素,过小会降低泵的充满程度,降低泵效;过大会增加负荷和能耗。
通过对比看出,200~500m 的沉没度是比较合理的,此时油井泵排量系数、系统效率较高往往大于30%,过高或过低的都会降低系统效率。
研究认为,短冲程、快冲次等不合理的生产参数一方面会增加地面损失功率、粘滞损失功率及滑动损失功率从而降低系统效率,另一面造成泵有效冲程短影响泵排量系数,从
而降低系统效率。
通过井况相近的草中1-6井、草中1-8井对比表明长冲程、慢冲次可以提高系统效率(见表3)。
2.1 改善平衡度
在2013年3-8月测试的181口中,平衡率不达标井共34口,占测试总数的19%。
以改善平衡度后单井节约0.3kW 计算,年可节约8.93×104kW ·h。
2.2 改善功率因数
在2013年3-8月测试的181口井中,功率因数合格率为54%,有83口井功率因素低于0.4。
节能潜力主要体现在降低
电路损失和变压器节损,对于一台年售电量10×104kW ·h 的变压器,当功率因数由0.3提高至0.9时,年可节约耗电约3000~4000kW ·h 。
2.3 改善泵效
苏北工区泵效低于50%的有162口,占开井数的57%,平均泵效仅26%。
在测试的181口井中泵效低于50%的有92口,占测试总数的50.8%,平均泵效27%,平均系统效率15.4%,总输入功率550kW 。
若采取降低冲次等措施将泵效提高至50%以上,则输入功率可以减少40%以上,按照162口井计算,可节约输入功率387kW ,年节约耗电340×104kW ·h。
2.4 改善沉没度
从苏北工区沉没度分布表(表4)中可以看出沉没度分布在200~500m 内的井仅占10.7%。
23.5%的井沉没度过高需调整,以调整后节约功率0.5kW 计算,42口井年可节约18.4×104kW ·h 。
以洲城为代表的高渗油藏,液量大,系统效率明显高于其他区块,但抽油机反而以短冲程为主,为满足液量要求,采用5~6rpm 生产。
通过采用大泵径、小冲次的生产参数及提液等措施可进一步提高系统效率。
30口快冲次井调整后以单井井节约1kW 计算,年可节约26.2×104kW ·h。
3 做法及效果分析
3.1 利用智能无功补偿技术提高功率因数
前期配电柜中都配备有固定容量的电容进行无功补偿,虽起到了一定的补偿效果,但存在几个方面的不足:①电容容量过小,补偿效果不理想。
②过补偿会引起无功倒送现象。
③自激引起的电容器损坏问题。
④手工投切电容增加
工作量[4]。
节能环保
260 2015年35期
智能无功补偿技术能够实时跟踪系统的无功功率需求量,并决定电容值的投入值,从而实现“按需所补”,而且可以自动投切,较固定电容补偿技术优势明显。
以草32井作为试验井,按装一台总容量为40kvar 的DK-H 型智能无功自动补偿柜,其应用效果见表5。
应用智能无功补偿年可节约有功输入、低压电路损耗及变压器节损耗电5380kW ·h 。
该技术已在洲城、草舍等油田推广应用8井次。
苏北工区冲次调节手段单一,一是通过切换双速电机绕组进行调节,不能适应多变的井况;二是通过更换皮带轮,但是皮带轮更换繁琐,一方面无法反复使用,效率低下,另一方面受皮带轮直径的影响10型机最低冲次只能调整2.5rpm 。
冲次不能根据产液量的需要进行调节,造成采油厂近60%的井泵效偏低。
油井智能变频技术根据工况变化调节频率,在供液充足时快抽,供液不足时降低冲次,达到既不抽空,也不存在有油抽不完的效果。
在红1-4井开展油井智能动态节能变频技术试验,冲次由工频的3rpm 降为1.8rpm ,产液量不变,油井供液不足状况明显改善,见图1,油井日耗电由158kW ·h 下降至96kW ·h ,节电率
39.2%。
应用前 应用后
图1 井智能动态节能变频技术应用前后功图对比 3.3 利用减载器减轻抽油机载荷
深抽放大生产压差是低产井增加液量、改善开发效果的常用方法,但是随着泵挂加深,载荷增加,势必增加耗电。
抽油机减载器是利用油套环空产生的压力差作用于减载活
塞的下端面产生上举力,起到减载作用[5]
,其结构如图2所示。
假设井筒液密度为1g/cm ³的情况下,减载器下深1000m 可以减轻载荷2.2t ,在油井深抽时可以有效地起到减轻载荷的目的,节能降耗。
新深2井利用减载器深抽后与同区块、
同泵挂、同液量的腰38井相比,输入功率减少0.48kW ,系统效率提高8%,年节约耗电4380kW ·h 。
图2 减载器结构原理示意图
3.4 优化生产参数提高系统效率
生产参数的优化主要有以下几种手段:1、对沉没度过大井一方面调整泵挂,一方面进行提液增效。
2、对快冲次井通过增大冲程或者换大泵方式降低冲次,皮带机是一种长冲程的采油设备。
3、对参数偏大井降低生产参数。
2012~2013年期间,调整生产参数井38口,应用皮带机2口,年可节约耗电20×104kW ·h。
4结论
(1)系统效率的影响因素繁多,每个因素的提高都存在巨大的节能潜力,系统效率的提高是一项系统工程,需要做到对功率因数、平衡率、生产参数等的精细化管理。
(2)通过分析发现,目前苏北工区机采效率提升空间主要在于调整低产液井生产参数,油井变频技术是一种有效手段,并且方便快捷,可以推广应用。
参考文献
[1]王尔钰.提高油田机采系统效率措施浅析[J].今日科苑,2008,12(10):19-20.
[2]李兴,康成瑞,邹俊松.低渗透油田机采系统效率影响因素分析[J].石油和化工节能,2008,3(6):30-32.
[3]周超,徐兴平,孙耀国.抽油机井系统效率分析及提高对策[J].石油矿场机械,2009,1(38):17-21.
[4]杜辉;夏幼红;贾慧丽.游梁抽油机电机固定电容补偿得失分析[J].电机技术,2003,1(4):12-14.
[5]邓洪军.新型抽油机减载器[J].油气田地面工程,2011, 3(30):95-96.。