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高压变频技术在油田注水系统中的应用

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高压 变频 技术 油田 注水 系统 中的 应用
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_姗… 岫Ⅲ 蛔 高压变频技术在油田注水系统中的应用 佟松林 金春玲 (I.辽河油田公司质量节能管理部;2.辽河油田公司沈阳采油厂) 摘要 为解决注水泵使用中存在的诸多问题,辽河油田牛居联合站针对注水泵运行现状, 结合高压变频技术的工作原理、性能特点,提出了采用高压变频技术的应用解决方案。通过现 场应用,实现了高压变频器对区块注水管网的调节作用,注水泵单耗由以前的7.42 m 降到 了6.28 m ,年节约电量335.3×1 O 约电费I 67.6 5万元。 关键词 注水泵 高压变频技术节能 0.3969/I.i 095014.010.006 注水任务主要由注水站与注水站联网运行共同 承担,联网主干线约为8 居联合站现有注水 泵4台,2台变频运行,1台工频运行,1台液力耦 合器运行。目前正常启运1台800 注水排量为100 m /h,管网平均干压为14 压为16 在2 过十几年的生 产运行,牛居联合站系统运行效率较低,虽经过一 些技术改造,但在工艺流程和设备上仍存在一些问 题,主要表现为机泵设备设施老化程度严重;流量 调节造成了泵干压差大,增加了系统截流损失;泵 型较大,流量调节范围小。 1 高压变频器的应用优势 变频器在注水泵中不仅能够降低注水泵的启动 电流,还能避免其对电网电压的影响。由于改变注 水泵频率可以改变转速,从而利用变频器来控制注 水泵的转速,在不需要较高转速的情况下可以相应 地调低转速,从而达到节能的目的。 高压变频器与普通变频器相比具有以下优点: 高压变频器采用液晶数字显示界面,调整触摸 式面板,可随时显示电压、电流、频率、电动机转 速,可非常直观地显示电动机的实时状态。精确的 频率分辨率和高的调速精度,完全可以满足各种工 艺工况的要求; 高压变频器具有国际通用的外部接口,可以同 可编程控制器(工控机等各种仪表相连, 第一作者简介:佟松林,工程师,2005年毕业于大庆石油学院,从 事节能监测工作,地址:辽宁省盘锦市兴隆台区惠宾街91号辽河 油田质量节能管理部,124010。 l 1 6 i 可与原设备控制回路相连接,构成部分闭环系 统,如与 有就地和异地操作功能,可通过互联网实现远程监 控功能。 变频机具有过压,过流,欠压和变频机故障保 护功能,具有电力电子保护和工业电气保护功能, 保证变频器和电动机在正常运行和故障时安全 可靠。 电动机可实现软启动和软制动,启动电流小, 小于电动机的额定电流,电动机启动时间连续可 调,减少了对电网的影响。 由于多功率单元具有相同的结构及参数,便于 功率单元模块化,实现冗余设计,即便在个别单元 故障时也可通过单元旁路功能将该单元短路,系统 仍能正常或降额运行。 控制系统采用光缆隔离通信,避免了系统干 扰。变频与工频之间可实现无干扰切换。 2 现场应用 牛居联合站5 高压注水泵加装变频调速装置, 以达到调节注水流量、满足注水负荷要求,以及降 低注水成本的需求,泵管压差造成的能量损失可大 大减小,甚至可能消除。同时,在变频调速装置的 参与下,根据最优原则运行注水泵和调整注水管网 的流量和压力,尽可能减少配水间及井口的节流损 失,从而使整个注水系统在高效区运行,达到节能 的目的。 牛居联合站安装高压变频调速装置后,实现了 (下转第5 0页) _ … … ∞ 节能减耗。 3.3 将电能计量仪器和计算机技术相结合 将电能计量仪器测量出的数据用计算机软件进 行处理,可以对电力系统的状态进行评估,并能实 时监测系统中存在的损耗。运用通信技术,使电力 设备和目的地之间存在一定的联系,数据相互传 输,这样可以有效地节省时间,起到节能降耗的 作用。 4 结论 1)在电力系统中,要加强电能管理,提高系 统的防窃电性能。将计量的关口放在距离电源比较 (上接第7页) [7]徐秀芬,乔晶鹏,姜民政.喇嘛甸油田机械采油系统能耗测 试与计算[J]大庆石油学院学报,2002,4(1 1):49[8]郑海金,邓吉彬,唐东岳,等.提高机械采油系统效率的 理论研究及应用[J].石油学报,2004,25(1):93[9]董振刚,庞向东,刘军.等.电动潜油泵变频配套设计方 法[J].石油机械,2001,29(1 2):45[10]石在红,李波,崔斌,等.电潜泵井生产动态分析[J].石 油学报.2003,24(1):1 00—104. [11]刘孝慈,吴晓东,于继飞.潜油电泵井能耗预测方法 [J].特种油气藏,2008.15(6):85(上接第1 6页) 变频调节与远传启动、安全管理与经济效益的双丰 收。表1为安装前后电量对比情况。 表1 安装前后电量对比 近的地方,并用密闭容器将裸露的部分进行封装, 对日常需要维护的地方安装铅封柱,一般最少是 两个。 2)采用先进的电能计量设备,确保电能计量 的准确性。 3)电能的传输多采用高压传输,为了防止输 电线路和设备的腐蚀、老化,需要定期对这些设备 进行维修保养,以保证电能安全并减少电能损耗。 4)在企业中大力推广智能抄表系统,保证抄 表数据实时、准确的传输,这样可以起到有效节能 的作用。 (收稿014—06—10) [1 2]张强,刘巨宝.罗敏基于优化设计的潜油电泵转子极 限轴向力计算[J].大庆石油学院学报,2007,31(1): 68—71. [1 3]徐永明,孟大伟,李国辉潜油电机机械损耗的分析与 计算[J].电机与控制学报.2004,8(4):370[14]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):54[1 5]管虹翔,李成见,李萍,等.变频条件下电潜泵井的产量 调节能力研究[J]钻采工艺,2008,36(2):95收稿日期:2014—03—24) 3 结论 1)在油田注水系统中应用高压变频技术具有 显著的节能效果和经济效益。 2)高压变频技术的使用简化了调整注水压力 的工作难度和强度,使注水站干压保持稳定,提高 了注水质量。 3)使用变频器降低了泵转速,减少了泵磨 损,延长了泵寿命;不需要调节泵出口阀门,避免 了高压阀门的频繁损坏。 高压变频器对区块注水管网起到了调节作用, 注水泵单耗由以前的7·42 m 降到了6·28 m , (收稿日期:2014—06—26) 实现年节约电量335.3×10 节约电费 5万元。 50 1
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