抽油機(jī)井變頻柜在油田現(xiàn)場的應(yīng)用
這4口井是2005年新投的油井,經(jīng)過初期短暫的高產(chǎn)后,日產(chǎn)液大幅度下降,平均泵效僅為10.7%,平均系統(tǒng)效率僅為6.1%。除118-160井外,其它三口井沖次己經(jīng)接近最小,無法調(diào)小沖次。
2、試驗(yàn)井效果
(1)、沖次任意調(diào)節(jié)
不用更換皮帶輪,不需停產(chǎn)調(diào)節(jié)速度,提高了生產(chǎn)效率。解決了因調(diào)速造成的停產(chǎn)和沖次無法調(diào)小問題。
(2)、分段轉(zhuǎn)速控制
通過變頻對抽油機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié),根據(jù)抽油機(jī)的特殊工況,把轉(zhuǎn)速控制細(xì)劃為上沖程轉(zhuǎn)速控制和下沖程轉(zhuǎn)速控制,減少漏失,提高泵充滿程度,提高泵效。
(3)、提高油井的產(chǎn)量和泵效
根據(jù)油井的實(shí)際供液能力,動態(tài)調(diào)整抽取速度,使油井的供排協(xié)調(diào),減少泵的空行程,提高泵效。4口井,提高泵效16.58%,日產(chǎn)液提高0.5,日產(chǎn)油提高0.2。
(4)、提高功率因數(shù)
使用變頻器后,電動機(jī)功率因數(shù)提高到接近1,從而減輕了電網(wǎng)和變壓器的負(fù)擔(dān),降低了線損,節(jié)省了無功損耗的電費(fèi)。
(5)、對電網(wǎng)和設(shè)備無沖擊
當(dāng)電機(jī)在工頻狀態(tài)下啟動時(shí),啟動電流相當(dāng)于5~7倍額定電流,對抽油設(shè)備和供電電網(wǎng)造成很大的沖擊,尤其是118-160井稀土永磁電機(jī)在啟動瞬間產(chǎn)生很大的電流和震動,使用變頻后電機(jī)柔性啟動,使啟動電流降至3-4倍,減少了對電網(wǎng)和抽油設(shè)備的沖擊。
(6)、改善了抽油桿受力狀況
光桿抽油速度對抽油桿受力有很大的影響,變頻降沖次和優(yōu)化上下沖程速度實(shí)現(xiàn)上慢下快,改善抽油桿循環(huán)特性。
(7)、提高系統(tǒng)效率
變頻器應(yīng)用油井使供排協(xié)調(diào),泵充滿程度提高,改善桿管應(yīng)力,提高了井下效率;減少地面無功損耗,提高了地面效率,整體上系統(tǒng)效率明顯提高。
(8)、減少電機(jī)能耗
油井調(diào)小頻率,平均輸入功率減少3.66kw,平均噸液耗電減少27.62kw.h,平均日耗電減少87.78kw。
(9)、負(fù)功能夠回饋電網(wǎng)
對生產(chǎn)中的負(fù)功,使用回饋式制動單元,能把再生電能回饋電網(wǎng)。內(nèi)部已經(jīng)安裝有電抗器和噪聲濾波器,全程噪聲過濾,不會污染電網(wǎng)和干擾其他設(shè)備。
(10)、減少熱洗清蠟的負(fù)影響
油井熱洗時(shí),調(diào)頻提高沖次,增加理論排量,強(qiáng)排生產(chǎn),可以明顯縮短含水恢復(fù)期,減少影響產(chǎn)油量。
六、經(jīng)濟(jì)效益分析
⑴產(chǎn)出費(fèi)用
①節(jié)省電量費(fèi)用:
3.66kw×24h×360d×0.47元/kw.h=14862.5元
②少影響產(chǎn)油量費(fèi)用:
洗井影響:1445元/噸×2噸/次×10次=28900元
③增產(chǎn)量:
1445元/噸×0.2噸×360天=104040元
合計(jì):14.7802萬元
⑵投入費(fèi)用
①設(shè)備投入費(fèi)用:整套設(shè)備投資32000元
這套裝置投入產(chǎn)出比是1:4.618,而且這套裝置壽命較長,可以長久使用,經(jīng)濟(jì)效益非常可觀。
七、結(jié)論
從變頻器應(yīng)用現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析,變頻器一次性投入較高,但解決了機(jī)械采油系統(tǒng)功率因數(shù)低、電機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩大、負(fù)載率低、能耗大的問題。電機(jī)起動性能良好、功率因數(shù)提高到0. 98 、節(jié)電率達(dá)40 %以上。
◎變頻后無極調(diào)速,調(diào)速范圍廣,調(diào)速過程平滑;
◎調(diào)頻后功率因數(shù)接近1;
◎柔性起動,可大幅度降低對供電變壓器裝機(jī)容量的要求,并使電機(jī)振動及噪音大大減小。
◎降低抽油泵容積損失,提高了泵充滿系數(shù)。
◎抽油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)性能得到改善,動載荷明顯減少,載荷線光滑平直。
◎減少桿管磨損次數(shù),改善桿管受力狀態(tài),延長桿管壽命;
◎降低電機(jī)輸入功率和油井噸液耗電。
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