提高机采井系统效率配套节能技术研究

针对目前大庆油田机采井节能措施覆盖率仅为39．33％,平均系统效率仅为24．25％的现状,试验研究了多杯等流型气锚技术、免清蜡技术和抽油机节能减速器等配套节能技术,并开展了节能示范区现场试验,试验结果表明以上节能技术均能够提高机采井的系统效率,达到了预期的效果。     

抽油机用电动机和外加装置的节能运行分析

电网直接供电的普通三相异步电机的特点与抽油机负载的需求不匹配,是抽油机系统效率低下的根源。对电动机进行改进或外加节能装置,可以实现一定程度的节能运行,但往往又会引起新的问题。抽油机系统是比较复杂的系统,系统的节能不仅取决于电动机的效率,而且与输电线路上的损耗、对电网的谐波污染、生产工艺、可靠性及成本等因素有关。本文从系统的角度详细分析了抽油机常用的各种电动机和外加节能装置的节能原理与优缺点,对其进行综合评价,为抽油机节能装置的改进或研制提供借鉴。     

掺稀抽油机井系统效率计算新方法与提高对策探讨

中国石化塔河采油二厂共有机采井530口,其中机抽井399口,占机采井总数的75.3%,但抽油机井整体系统效率平均仅为19.7%,平均吨液耗功达到14.1kW·h/t,且尚无系统的抽油机系统效率测试与计算方法,影响抽油机井系统效率的主要因素也不明确。在常规机抽井系统效率的计算方法基础上,考虑掺稀注入系统的影响以及掺稀井动液面确定这两个因素,研究出掺稀机抽井系统效率的计算方法,并指出影响系统效率的主要因素为动力驱动因素(抽油机电机)和杆柱因素(抽油杆柱),次要因素为注入系统因素(掺稀泵)和井下管柱因素(套管)。通过对38口掺稀井的系统效率计算,发现针对套压0的油井,存在系统效率为负值的情况,对影响系统效率的因素进行分析后,将计算方法进行修正并验证其实用性。同时,提出使用节能电机、变频柜以及井下配套工具提高系统效率,现场试验结果表明,使用节能电机和变频柜,系统效率由18.1%提高到25.5%,使用井下配套工具,系统效率由17.4%提高到24.9%。     

降低抽油机井地面能耗技术在安塞油田的应用

针对安塞油田抽油机井地面能耗高的生产现状,以节能降耗为目标,分析了机采井地面能耗高的影响因素,阐述了降低地面能耗的途径及措施.通过抽油机平衡优化、合理匹配电机、加强抽油机井生产管理等综合治理措施及无功补偿装置、节能型变压器、抽油机节电箱、集中控制节能装置、高效电机、节能抽油机等节能设备的应用,提高抽油机井配电质量、提高电机效率及提高抽油机效率,从而降低了安塞油田抽油机地面能耗.     

抽油机节能方法与变频技术合理应用研究

为了充分发挥变频技术在抽油机节能方面的潜能,大范围地推广变频技术在油田上的应用。本文从多角度阐述了变频技术在抽油机节能方面的巨大优势以及一些常用油田节能方法的局限性,结合交流调速理论总结出变频技术应用存在的一些缺陷。最后,提出一种合理可靠易实行的抽油机变频节能技术。通过理论分析、现场试验表明上述技术可以有效地解决变频技术应用中出现的不足。     

新型节能变压器在采油系统中的应用

针对胜利油田抽油机启动载荷大，运行载荷小的特点，研制了新型抽油机专用节能变压器。室内实验表明，新型节能变压器与电动机合理匹配，系统综合节电率为13％。20％；现场试验表明单台抽油井每年可节约资金7000—13000元；800多台新型变压器的现场应用，年节约费用1000多万元。     

低渗透油田机采井节能降耗配套技术应用

低渗透油田机械采油系统能耗高、系统效率低,采取的节能措施缺乏针对性,应用效果不明显。从能耗节点和系统效率分级测试入手,依据相关资料文献,对能耗节点进行分析诊断,找出影响机采系统能耗高的主要因素:地面、井下、设计和管理因素。遵循对地下地上整体考虑、优化运行的思路,通过在管理上实施间抽、参数调整、盘根盒调整等措施,技术上应用无刷直流电机、伺服电机、低转速电机和在线调平衡等措施,摸索降低机采能耗对策,找到了适合外围低渗透油田的机采节能措施。通过对现场措施能耗数据的分析对比及经济效益评价,确定了各项措施在低渗透油田的适用范围,但是,为保证后期设备的正常运行,需要加强机采系统分析与综合管理,从而找出改善抽油机性能、节能降耗的方法,最终实现降低机采能耗及提高抽油系统整体效率的目的。     

游梁式抽油机液力偶合传动的节能控制技术

为解决传统游梁式抽油机以皮带方式驱动需要较大启动和运行电流的问题。分析了油田经常采用的各种配套抽油机节能技术的现状及研究方向,应用将调速电动机、偶合器、齿轮减速箱组合为一个独立的动力单元的抽油机液力偶合传动装置;电动机直接驱动偶合器,再由偶合器驱动一对锥齿轮,改变输出转向,经两级齿轮减速后,达到现场油井生产所需冲次,满足了提质增效的需要。现场6口油井应用表明,降低了抽油机启动电流、节能效果明显、油井系统效率得到提高,并增加了系统的安全性和可靠性。在老油田节能改造中具有极大的推广价值和节能意义。     

长庆油田抽油机节能产品应用分析

本文主要是对长庆油田在用抽油机节能产品的节能效果、应用瓶颈及发展前景进行阐述,为抽油机节能降耗、经济运行提供试验分析依据。     

十屋采油厂机采系统效率优化及发展方向

抽油机井采油是油田主要的机械采油方式,抽油机也是油田主要耗能设备之一。抽油机采井系统效率是抽油机在提液过程中其有效功与系统输入能量的比值,反映抽油机井采油的能耗水平,是机械采油经济技术指标之一。介绍机采井系统效率的计算方法、影响因素,并对提高机采井系统效率的措施进行探讨。提高机采井系统效率,是降本增效的有效途径。     

弯游梁抽油机与低转差电机的优化匹配仿真对比分析

针对大庆九厂油田的井况特点,以弯游梁式抽油机、永磁系列电机和双速双功率电机为对象,建立相应的有杆抽油系统的数学模型,在此模型基础上,从仿真的角度出发,讨论弯游梁式抽油机与两种节能电机的优化选配问题,为弯游梁抽油机与节能电机的合理选配提供了理论依据和解决方法。     

有杆泵抽油机井节点能耗及系统效率优化仿真模型及应用

机采井能耗高、系统效率低,严重制约了大庆油田有杆泵抽油系统的高效运行和区块整体经济、有效开发,机采井的能耗分析与节能优化研究已成为油田节能工作迫切需要解决的问题之一.通过对有杆泵抽油机系统效率进行组成分析,把有杆泵抽油机系统分为电机、皮带、减速箱、四连杆机构、盘根盒、抽油杆、抽油泵和管柱8个节点,建立了能耗所占比重较大的电机能耗、抽油泵能耗、抽油杆能耗和管柱能耗仿真模型以及熵权模糊优化仿真模型.根据所建立的仿真模型和大庆油田某采油厂在用的4种机型的8个节点的测试资料,利用Visual Basic 6.0开发了有杆泵抽油机系统节点能耗和系统效率优化仿真软件.仿真计算结果表明,各节点损耗大小的次序为:电机＞抽油泵＞抽油杆柱＞管柱＞皮带-减速箱＞四连杆＞盘根盒.依据仿真结果,有针对性地进行抽汲参数优化,使抽汲参数更加合理.与优化前相比,抽油机井优化后的系统效率提高了4.74个百分点.     

节能降耗技术在抽油机井上的应用

针对抽油机井能耗高的问题,对油田目前应用的各项节能技术进行了分析及测试评价。不同的节能产品,在不同井况下,其节能效果有很大差别,筛选出节能效果好的进行优化组合。通过评价试验,新区方案设计应以节能抽油机为主,节能型拖动装置为辅,并且匹配要合理;对于供液不足井,应采用调速电机、智能间抽技术。资料统计表明,智能间抽时平均日产油比连续生产时上升0．4t／d,平均日耗电量比连续生产时下降50kW·h。     

油田机采系统整体节能潜力分析及优化

大庆油田第八采油厂为了实现"十一五"期间将机采系统单井日耗电降低在80kW.h/d以下的目标,对全厂新投产井和老油田生产井的机采系统进行了理论计算和现场情况分析,制定并实施了有针对性的节能措施。对于新投产井,利用最佳冲程和冲次校核载荷、扭矩,优选机型及装机功率,对抽油机、电机进行优化匹配。对20个新区块采油工程方案中2272口井采取优选节能措施后,平均设计载荷和装机功率分别降低了28kN、9.8kW,平均单井日耗电由措施前的85.7kW.h/d降低至65kW.h/d,累计节电5600×104kW.h。对于老油田生产井,通过采取优化抽汲参数、加强盘根盒管理、进行抽油机节能改造等措施,并试点应用了间歇采油技术、往复式潜油泵采油技术、智能抽油装置采油技术,使全厂机采系统平均单井日耗电、吨油电耗降低到了78.3kW.h/d、58.6kW.h/t,实现了节能目标。     

柔性抽油机节能原理探讨

柔性抽油机结构上使用钢丝绳和滑轮组替代了常规抽油机的游梁和连杆。以X2-D4—641井为例验证其节能效果表明,与常规抽油机相比,其节电率高达44.87％。分析认为,影响抽油机系统效率的主要因素是悬点载荷。悬点载荷波动小,则抽油机运行平稳,有利于降低装机功率,提高电机效率。据此,对滑轮组中钢丝绳长度与曲柄旋转角之间的函数求导,得出悬点加速度的函数;函数曲线显示,柔性抽油机最大加速度为0．1m/s^2左右,远小于常规抽油机的0．5～1．0m/s^2,说明柔性抽油机悬点载荷远小于常规抽油机;示功图对比显示,柔性抽油机所受载荷的波动幅度减小．抽油机运行状况平稳;抽油机装机功率从37kw降到18．5kW,消耗功率从13．55kW降到7．81kW,提高了电机负载率,即提高了电机效率,从而达到节能的目的。但仍存在摩擦力增大,钢丝绳和滑轮组的使用寿命降低等缺陷。     

Starting and Steady-State Characteristics of DC Motors Powered by Solar Cell Generators

The performance of dc motors (series, separately-excited, and shunt motors) powered by a solar cell generator and loaded by two different types of loads, one a constant load and one a ventilator load, were analyzed with respect to the transient (starting) and steady state operation. Direct current motors are employed in photovoltaic water pumping systems; therefore, the understanding of the system operation and the matching of the system components (solar cells, dc motor type, and load type) are important factors of the system design. Since the solar cell generator in a nonlinear and time-dependent power supply with an output that varies with the insolation (hourly and daily), the performance characteristics of the dc motor are different when supplied by a solar cell generator than when supplied by a conventional constant voltage source. The transient solution was obtained by using an available computer program - SUPER SCEPTRE. The separately - excited (or permanent magnet) motor with a ventilator load was found to be the most suitable for the solar cell generator. The series motor is quite acceptable, but the shunt motor gives poor performance. In all cases the ventilator load is more compatible with the solar cell generator than with the constant load.     

Design features of the Bad Creek pumped storage project generatorsmotors

The four pumped-storage generator/motors for the Bad Creek project in Oconee County, SC, are distributed. Consideration is given to the general unit construction, the cooling system, the thrust bearing, and the structural design. The most unique design aspect of these units is the arrangement of the forced fan ventilation system, which uses twenty motor-driven fans to direct air in very controlled paths. The adequacy of the system was verified by prototype laboratory testing. Field testing is planned to verify the system and machine efficiencies at the time of unit startup     

Sizing and modelling of photovoltaic water pumping system

With the decline in price of the photovoltaics (PVs) their use as a power source for water pumping is the most attractive solution instead of using diesel generators or electric motors driven by a grid system. In this paper, a method to design a PV pumping system is presented and discussed, which is then used to calculate the required size of the PV for an existing farm. Furthermore, the amount of carbon dioxide emissions saved by the use of PV water pumping system instead of using diesel-fuelled generators or electrical motor connected to the grid network is calculated. In addition, an experimental set-up is developed for the PV water pumping system using both DC and AC motors with batteries. The experimental tests are used to validate the developed MATLAB model. This research work demonstrates that using the PV water pumping system is not only improving the living conditions in rural areas but it is also protecting the environment and can be a cost-effective application in remote locations.     

抽油机井节电设备配置优化试验与应用

油井抽油机、电机、电控箱组合配置有利于节能（电能）。以吨液百米耗电量为指标,考察了7组不同抽油机、电机、电控箱组合配置在4种举升高度（200m、400m、600m、800m）下的系统效率。耗电设备的合理配置,可以提高系统效率,降低吨液耗电量,节能（电能）效果显著。