近年來,加快科技創新已經成為勝利油田技術檢測中心在“低油價”下提升發展質量與效益,助力油田降低能耗實現綠色發展的重要舉措。據了解,日前由技術檢測中心開展的《抽油機電機動態性能測試與優選技術》研究已通過專家組驗收,并榮獲油田科技進步一等獎、申報3項國家專利。
機采系統是油田生產中的用電大戶,而電機作為機采系統的動力核心,一直是節能改造的重點。對此,2013年以來,技術檢測中心積極開展抽油機電機動態性能測試與優選技術研究,目前已經具有很好的推廣價值。
“直接高效的改造方法就是更換節能電機或者加裝節能控制柜。”據了解,由于節能電機通常是針對抽油機特殊工況進行設計,種類繁多,節能原理也不盡相同。
此外,在實際應用中,相同節能電機在不同油井工況下的表現與節能效果往往具有較大差異,由于選配不合理,或者井況發生變化,致使相當一部分節能電機并沒有發揮出其應有的節能效果。因此,如何合理評價抽油機節能電機品質,并將其與抽油機具體工況進行合理匹配,以充分挖掘其節能潛力,是選擇抽油機用節能電機所面臨的一項急需解決的問題。
針對以上問題,技術檢測中心能源監測站積極開展科研攻關,經過反復調研論證,確定從兩個方面進行研究:一是在電機投入使用前對電機各參數及性能進行測試,根據實驗結果對電機節能效果進行預測。由于實驗室難以對抽油機井的實際工況進行模擬,因此需要對電機試驗系統進行改造,使之能夠模擬抽油機真實載荷變化過程;二是針對某一具體井況和在用抽油機類型,對節能電機進行優選,實現電機與抽油機的最佳配合,使整個機采系統處于最優節能狀態。
根據這一研究思路,項目組進行了兩年的技術攻關,經過反復試驗、驗證,研發了能夠根據抽油機負載曲線實時控制測功機輸出,進而實現電機載荷周期控制的抽油機電機動態性能測試儀,以及能夠分析評價在不同工況下電機效率的抽油機動態載荷模擬加載系統控制軟件,并以此為基礎,研究了抽油機電機與抽油機優選評價體系。該研究成果在勝利油田濱南采油廠、河口采油廠進行了現場試驗,對21口油井拖動電機進行了優化選型,根據測試結果,所優選的節能電機在現場更新安裝后均能順利啟動且平穩運行。根據安裝前后的對比測試,油井電機降容83kW,平均綜合節電率達到10.66%,具有非常好的應用效果。
研究成果的取得,使技術檢測中心具備了檢測與評價抽油機電機在各種復雜工況下能效與性能的能力,將為油田節能電機評價與使用,以及當前“模塊化設計”建設提供有效參照依據,同時也能使機采系統節能改造更具針對性,為油田更好地實現節能降耗、降本增效提供有力支撐。
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