抽油機節能系統

一．行業背景

油田系統是一個綜合性用電環境，用電系統很多，各系統對電力的需求有很大差別。油田主要用電設備是抽油機和注水泵設備。根據對各系統的調研分析，油田目前供電系統普遍存在設備陳舊、效率低下的問題。 這直接導致電耗費用占生產成本的比重較高（占總成本的35% 以上），電耗費用的增加直接影響著油田生產成本和效益，所以油田的節能降耗改造勢在必行。

目前,我國石油化工行業中抽油機的保有量在10萬臺以上,電動機裝機總容量在3500MW,每年耗電逾100億千瓦時。抽油機的運行效率特別低，在我國平均率為25.96%，而國外平均水平為30.05%，年節能潛力可達幾十億千瓦時；注水泵是油田生產的重要設備，節能潛力巨大，它的正常運轉和工作效率同樣關系到整個油田的經濟效益。

輸配電系統浪費嚴重

1、變壓器效率低：油田輸電系統中還有大批量的SJL1型高耗能變壓器在運行，其數量約占系統運行總臺數的1/3，造成油田系統電網損耗損高的主要原因之一。

2、線路損耗大：油田供電線路長，部分線路老化嚴重，線路導線的截面大部分未進行更換，近幾年來隨著油田用電負荷的增加，部分線路因導線截面偏小已不堪重負，造成導線運行過程中嚴重發熱，甚至有燒斷導線現象出現。

設備陳舊，效率低下

1、抽油機采油系統作為油田**大的生產用電系統，其年耗電量約占油田總用電量的56% ，其系統效率現狀：

抽油機設備匹配存在“大馬拉小車”的不合理現象，電機普遍負荷率較低；

眾所周知，抽油機工作狀態有其自身的特征，負荷變化范圍大，變化周期快，在往復過程中存在能量反饋現象。特別是為了滿足重載情況下能可靠工作，抽油機所配電機容量遠遠大于實際負荷（卡井、結臘，冬季由于原油溫度的因素，使管阻增大，造成電動機運行電流增大）這樣就不可避免地存在著“大馬拉小車”的狀況。功率因素低下：抽油機都為野外工作，地點分散，供電線路長，電網除提供給抽油機所必須的有功電能外，還必須提供很大的無功電能；同時，抽油機存在半撈或空撈現象，電機輕載或空載運行時有發生，因此抽油機運行時功率因數非常低，電能損失嚴重。

2、注水泵

我國的油田不像中東的油田那樣有很強的噴發能力，多為低滲透的低能、低產油田，大部分油田要靠注水壓油入井，再用抽油機把油從地層中提升上來，注水系統用電量約占油田總用電量的30% 。
油田注水泵在實際階段就存在額定流量與實際流量不相匹配的問題，注水泵如果直接用電網驅動，即工頻、全壓工作，存在啟動電流大、電機沖擊嚴重、油田電網電壓波動大等現象，同時，注水壓力無法根據油井需求的注水流量進行自動調整，導致高壓水打回流，這些因素影響了注水泵正常運轉，結果是運行效率低、能耗高、故障多、維護費用高。

管理方式粗放

油田采油區范圍大，對設備運行情況不能及時檢測、記錄和統計，巡視、維修檢修也相對困難，浪費大量的人力和物力，多數采油單位只能從保障設備能正常運行角度對電能使用進行管理，沒有從使用效率、生產成本和設備使用壽命等角度，對油田的電能使用進行精益管理，電能利用率低。油田系統作為國家能源供應源頭，應堅持資源開發與節約并重的方針，不斷強化節能科學管理，嚴格用能監督，并積極推廣應用節能新技術、新產品，使油田系統的電能使用效率得以提升。

二．   產品介紹

抽油機節能系統是我公司根據目前國內油田抽油機的實際運行情況，并吸收節電裝置應用的技術，重點解決了抽油機控制和節電設備智能投切的關鍵技術，集智能監視控制中心、終端和智能無功補償溶于一體的技術產品。具有電氣參數測量、記錄、抽油機運行控制、復合開關投切動態無功補償、RTU（三遙）功能于一體的多功能綜合裝置。既可實現對現場抽油機運行、無功補償電容器進行自動和人工控制，也可通過聯網通過集中微機系統進行智能自動和人工控制,實現區域優化，并且**大限度的挖掘節能空間，使節能達到**大化。產品本身完全代替現有的油田抽油機控制箱，同時減少抽油機正常運行時的電能消耗，極大地減輕了勞動者的勞動強度。裝置安裝方便，操作簡單，可靠性高，是油區低壓配電系統中抽油機網自動化的理想升級設備。

三．   產品優勢

1) 具有抽油機控制與節能的雙重功能，高度的可靠性，可實現免維護以及無人值守；

2) 有效節約能源,視負載不同平均可節電7-25％左右；

3) 就地無功補償，利用靜止補償和動態補償相結合方式，能動態跟隨抽油機無功變化快的特點。投無涌流，切無過電壓，能有效地改善電壓質量，提高功率因數，降低網絡損耗；

4) 具有自動的測知油井的實際工作參數，使抽油機由固定不變的機械運行變為動態響應的智能運行，即自動間抽功能。另外還有二種工作模式可供選擇：定時模式和無間抽模式；

5）借助于無線電、載波、微波和光纖等通道，通過中央控制系統實現規模更大、距離更遠、功能更強的抽油機運行狀況、無功補償監控系統，實現臺區科學有效管理；

6) 實時監測、整點記錄、事件記錄、極值記錄、合格率記錄等；

7) 提高電網輸送能力和減少電網的配變容量；

8) 可以給用戶帶來巨大的經濟效益和社會效益。

四．   基本原理及功能

在油田的后期原油生產中，機械采油是生產原油的主要手段，同時機械采油的電力消耗也是主要的能耗之一。就中原油田而言，油區抽油機負荷約占生產用電負荷的80%以上。而這類負荷是一種依抽油機的沖程為周期性連續變化的負荷。電動機功率的匹配通常是根據負載電流或扭矩變化規律，按均方根求出等值電流或等值扭矩來計算的。但在實際運行中，因藏油情況的變化、泵掛深度的改變、地面調參情況的優劣及自然氣候等因素的影響，抽油機電機的運行與負載的變化又很難處于**佳配置中，所以使得抽油機電機實際運行中負載率低下，又因單井電動機的無功補償不到位，致使整個油區低壓配電系統的功率因數偏低，力能指標(η×cosφ)也就低下。因此機采系統單井用電的功率因數的高低，是決定整個油區低壓配電系統功率因數高低的關鍵因素，要想提高油區低壓配電系統的功率因數，必須提高單井用電的功率因數，這對提高電能的利用率，獲得可觀的經濟效益具有重大的現實意義。另外，隨著油井由淺入深的抽取，井中液面逐漸下降，泵的充滿度越來越不足，直到**后發生空抽的現象，如果不加以控制，就會白白地浪費大量的電能。對于這種油井，簡單有效的節能方法是實行間抽，即當油井出液量不足或發生空抽時，就關閉抽油機，等待井下液量的蓄積，當液面超過一定深度時，再開啟抽油機，這樣就提高了抽油機的工作效率，避免了大量的電能浪費。

抽油機節能系統主要由監視中心、監控終端、智能無功補償控制器，復合開關模塊、通信模塊、電容器、斷路器、機柜等構成。

主要功能：

1、完全代替現有的油田抽油機控制箱。具有完善的保護功能：缺相、過載、堵轉、短路、過流、欠壓、過壓、錯相、電壓不平衡保護。過載采用反時限運行特性曲線。典型值1.5倍過載時間1分鐘；堵轉時小于2秒鐘。

2、使抽油機從系統中吸收的無功**小的原則對電容器組進行靜止補償和動態補償相結合方式，靜止補償是按抽油機**小無功補償量90%隨抽油機起動延時按入，動補按抽油機沖程變化利用智能開關模塊進行過零動態投切，跟隨速度達20ms。

3、利用電子開關進行投切，投切無涌流，對電網無沖擊投入過程是在具有過零投切、無涌流、觸點不燒結、能耗小、無諧波注入等特點。避免了投切電容器的沖擊，使運行更加穩定、安全、可靠。提供了包括可控硅短路、可控硅斷路、電容器相間以及相對地短路故障、支路過流、支路過載、支路不平衡等在內的全面的預防性保護，**大限度的避免各個支路發生破壞性故障。大大提高了設備的安全保護水平，延長了設備使用壽命。

4、配備間抽控制器（可選功能）,即可以根據油田的實際情況來選擇是否進行間抽。有三種工作模式可供選擇：自動間抽功能、定時模式和無間抽模式。自動間抽功能是自動的測知油井的實際工作參數，使抽油機由固定不變的機械運行變為動態響應的智能運行。由于抽油機是按照油井**大化的抽取量來進行選擇，并且還留有設計余量。另外，隨著油井由淺入深的抽取，井中液面逐漸下降，泵的充滿度越來越不足，直到**后發生空抽的現象，如果不加以控制，就會白白地浪費大量的電能。對于這種油井，簡單有效的節能方法是實行間抽，即當油井出液量不足或發生空抽時，就關閉抽油機，等待井下液量的蓄積，當液面超過一定深度時，再開啟抽油機，這樣就提高了抽油機的工作效率，避免了大量的電能浪費。

6、微機中控、通信和聯網功能（可選功能），帶有RS-232C和RS-485通信接口，通信波特率可以選擇;通訊規約為IEC870-101,DNP3.0等。通訊和組網方式非常靈活。，實現規模更大、距離更遠、功能更強的區網監控系統。友好界面可實現區網所有抽油機所有運行狀況，包括各種運行數據、每臺抽油機自動或人工啟停、無功補償等參數整定；

7、結構簡單、緊湊，安裝及維護方便，充分的防護措施。

五．   應用范圍

可以適用于目前常見的游梁平衡、曲柄平衡和復合平衡的3種游梁式5.5-90KW油田抽油機。

                                   如有意合作，請立即致電：18618150201   白經理