大庆四厂二矿：降低油田机采设备耗电量(上报省优)VIP

降低油田机采井吨液耗电,大庆油田第四采油厂采油工程QC小组,发布人：徐忠强,前言,我们大庆油田第四采油厂第二油矿管理各类机采井1350口，2010年机采井耗电1.48108kwh，占全矿总耗电量的二分之一。,2011年，我矿成立采油工程QC小组，积极探索节电新方法、推行节电新手段，成效非常显著。,小组概况,采油工程QC小组,组建时间：2011年1月,注册编号：DQCY4110229,活动日期：2011年1月-12月,课题:降低油田机采井吨液耗电,课题类型：现场型,小组人数：10人,当年活动次数：16次,课题选择,企业标准要求,机采井吨液耗电在11kWh/t以下,症结所在,机采井吨液耗电为11.34kWh/t,降低油田机采井吨液耗电,选定课题,设定目标,2010年,我们第二油矿,机采井吨液耗电11.34kWh/t,企业标准要求,机采井吨液耗电11kWh/t,所以,本次采油工程QC小组的活动目标,设定为,机采井吨液耗电11kWh/t,2010年机采井吨液耗电超0.34kWh/t,扣除2011年套变井数增加等因素影响，将关井15口而减少电量180104kWh。,全年机采井应节电228104kWh,吨液耗电要降在11kWh/t以下，按2011年配产液1200104t计算，全年机采井节电要在408104kWh以上。,目标可行性分析,目标可行性分析,2010年我矿机采井通过优化设备及生产参数等措施，年节电达292.71104kWh。,目标可行性分析,小组人员对2010年吨液耗电高于11kWh/t的404口机采井进行分析调查，统计汇总相关因素。,绘制了机采吨液耗电超标因素排列图，从排列图中可以看出，设备耗电量大占全部问题的61.63%，是造成机采井吨液耗电超标的主要因素。,目标可行性分析,原因分析,从地面设备、地下设备两个方面进行原因分析,设备耗电量大,是机采井吨液耗电超标的症结所在,为此,我们小组成员对此问题,找到了六项末端因素,原因分析,为了查验设备耗电量大的各种因素是否准确,小组成员划成3个分组,于2011年1月中、下旬,深入矿机关各办、各采油队进行调研,要因确认,围绕六项末端因素-逐项进行要因确认,并与,采油队长副队长技术员采油工结合,翻阅资料,核实数据,勘查现场,研究定论,要因确认,要因确认一：电机功率因数较低,确认方法：调查分析功率因数,要因确认,调查统计，2010年有4个采油队的机采井在正常生产时的电机无功功率消耗过大，功率因数水平较低；尤其是四区十队的65口机采井，电机无功功率消耗达到25.69kW，功率因数只有0.38，有很大的节电挖潜空间。,电机功率因数较低是要因,结论：,经过功率因数的调查与分析,要因确认,要因确认二：电流调平衡法不精确,要因确认,确认方法：抽样调查电流调平衡法的局限性,结论：电流调平衡法不精确是要因,根据电流调平衡法对机采井调平衡3口，虽然电流平衡率达到标准，但功率测试仪检测平衡率低于50%，没达到完全平衡。所以，电流调平衡法不能将机采井平衡参数达最优化。,确认方法：抽样调查抽油机皮带松紧度,要因确认,要因确认三：皮带与皮带轮过紧,共抽查20口日产液、设备机型相同的抽油机井，有12口井皮带上的较紧，增加皮带与轮间的摩擦，占全部油井数的60%，但单井对比日多耗电只有2.60kWh。,结论：皮带与皮带轮过紧非要因,要因确认四：盘根与光杆摩擦力过大,确认方法：抽样调查盘根盒松紧度,共抽查20口日产液、机型相同的抽油机井，有14口井因员工怕井口漏油，将盘根盒填料压盖上的较紧，增加了光杆与盘根的摩擦，但单井对比日多耗电只有3.99kWh。,结论：盘根与光杆摩擦力过大非要因,要因确认,要因确认五：普通电机“大马拉小车”,2010年我矿低产低效井有376口，电机功率利用率不足20%，其电机存在“大马拉小车”现象。我矿机采井节能电机类型只有1种-三功率电机，节电效果非常显著。,确认方法：节能设备应用类型分析,要因确认,小组成员经过分析认为,在2011年有必要,适当增加机采节能设备类型,更多应用机采节能新的技术,既要深挖节能新产品的节电潜力,还要增添干部、员工的多种节电管理经验,要因确认,结论：普通电机“大马拉小车”是要因,要因确认六：冲程、冲次参数过大,确认方法：机采设备参数优化分析,2010年全矿调小108口井，平均单井日节电7.43kWh。参数调整一段时间后，单井日节电量只有3.34kWh，且随着油井产量的变化，运转参数仍需不断的动态优化调整，工作量非常大。,要因确认,结论：冲程、冲次参数过大非要因,对策制定,分别制定了相应的对策,面对已确定影响设备耗电量大的三项主要因素,集思广益,小组成员,采取,按项定措施,对号入座的,办法,对策制定,对策实施,开展三项对策的具体实施工作,根据所定的对策,小组人员,以精细管理为主线,以有效实施为基准,以标本兼治为目的,实施一：提高电机功率因数,总结2010年个性化无功补偿试验，通过安装无功补偿电容器的方法来提高功率因数，形成机采设备节电技术之后，进行了全面推广（详见文字材料19页的附件1）,实施一：提高电机功率因数,根据测量功率因数及目标功率因数计算出的相角,该节电技术的研究过程是：,（1）根据单井具体情况确定单井无功补偿量,设定安装电容后单井功率因数达到0.9,CP（tg,电容容量计算公式：,tg,）,式中：C电容容量kvar,P消耗功率kW,式中：C电容容量kvar,实施一：提高电机功率因数,在电容安装过程中发现，由于抽油机井存在较大的交变载荷，上述公式计算的电容容量不能满足机采井实际运行的需要。,经过现场反复试验发现，当计算容量值放大1.3倍时，安装后的功率因数可达到要求，因此我们将,公式修正为：,CkP（tg,tg,）,（k取值为1.3）,实施一：提高电机功率因数,满足不同单井的需要,（2）确定无功补偿电容的安装和测试方法,选用,5kvar、10kvar、20kvar,三种规格的电容器,根据计算需要的无功补偿量进行组合,实施一：提高电机功率因数,单台或组合后的电容与电机采取并联的接线方式安装，与电机同时投入运行和断开。电容接线在电机进线的一端，这样在机采井需要停机时，断开空气开关后电容内储存的电量可通过电机放掉，避免了误操作伤人的隐患。,采用两种安装方式：,配电箱内有足够的所需电容安装空间,配电箱内空间较小，需安装的电容容量较大，将电容安装在外挂箱内，外挂箱固定在配电箱外侧。,内置式,外挂式,实施一：提高电机功率因数,（2）装有多个接触器的井，钳型电流互感器和电压夹应尽量接在空气开关进线端，如接线困难，可将钳型电流互感器移至接触器上方接线，避免测试时功率因数出现负数。,明确了2项测试方法及注意事项：,（1）对于装有无功补偿电容器的井，钳型电流互感器和电压夹应接在空气开关进线端，否则测试结果功率因数不准确。如安装井配电箱空间狭小或空气开关上方无法接线，也可将电压夹移至空开出线端接线，但钳型电流互感器必须接在空开进线端。,在五区二队安装无功补偿电容72口井，平均无功功率从17.67kvar下降到3.96kvar，功率因数从0.35升高到0.76，日节电量685.8kW.h，年节电量为25.03104kW.h。,实施一：提高电机功率因数,在四区十队46口井进行无功补偿电容的推广安装，平均无功功率从27.9kvar降到14.3kvar，功率因数从0.35升到0.53，综合节电率为6.31%。,实施一：提高电机功率因数,实施二：探索功率调平衡方法,以有效降低抽油机井电能消耗为重点，开展功率法调平衡试验，我矿在抽油机调整平衡的过程中同步录取抽油机上、下行功率，计算功率平衡率。,实施二：探索功率调平衡方法,当电流平衡率达到85%-100%的范围内时，消耗功率并未降到最低，而是随着功率平衡度的不断上升，消耗功率仍在缓慢下降，这说明电流平衡率85%-100%的范围并不是最佳的节能运行状态，仍有可根据功率平衡调整的余地，一口井欠平衡状态时比过平衡状态时，年多耗电0.8585104kWh。,在达到电流平衡后继续根据功率法调平衡进行调整,直至抽油机达到最节能的状态,实施二：探索功率调平衡方法,实施二：探索功率调平衡方法,实施二：探索功率调平衡方法,根据数次试验结果认为，电流平衡率在95%115%间，最为节能。功率法调平衡试验19口井，提高了机采设备平衡参数的精确度，达到了节电目的，节电16.3104kWh，在130口油井应用，节电128104kWh。,实施三：增加节能技术应用类型,节能效果好的设备,与厂相关部门加强节能工作沟通,降低低效井单耗,围绕,增加,节能新技术应用类型,增多,选取调参困难的低效井进行安装，在上半年全部安装到位，安装该电机后，单井年节电0.6104kWh。,实施三：增加节能技术应用类型,一是安装高转差电机,2011年，我矿安装25台高转差电机，该节能装置有两种额定功率，分别为37KW和45KW，通过手动调整电机转速来调节抽油机冲次。,二是增装三功率电机,实施三：增加节能技术应用类型,安装45台三功率电机，运行在最小功率档，平均单井消耗功率由7.1kW降到6.3kW，单井年节电0.7004104kW.h。系统效率上升了4.3%。,2010年四区六队系统效率为23.57%，与矿水平30.51%相比，低6.94个百分点。小组把四区六队作为低系统效率治理示范区，增装节能技术产品。,2011年机采井耗电量13032.15104kWh，与2010年对比，用电量减少1809.88104kWh，扣除高含水、套变等因素关井106口少用电1329.24104kWh，机采井节电480.6378104kWh。,机采耗电14842.02104kWh,机采耗电13032.15104kWh,2010年,2011年,机采节电1809.88104kWh,2011年,一是小组活动目标得到实现,效果检查,全矿2011年油井产液量实际为1193.9630104t，机采吨液耗电量为10.92kWh/t，与2010年对比，降低了3.7个百分点，较好地实现了本次活动目标。,效果检查,2011年节电480.6378104kWh，按照QC小组成果经济效益计算方法运算，节电取得经济效益283.5763万元，扣除投入费用84.114万元，小组全年取得纯经济效益199.4623万元。,效果检查,二是取得了直接的经济效益,通过制定、实施提高机采井电机功率因数、实施功率法调平衡等对策，不但消除了机采设备耗电量大的问题，还有效提升了油田节能管理水平。截至今年5月底，我矿实施的提高电机功率因数及功率法调平衡措施，在其它矿400口井进行推广应用，节约电量为129104kWh。,效果检查,三是创出了良好的社会效益,巩固措施,小组成员,在总结评价降低机采设备耗电管理经验的同时,将机采设备节电工作达到,专业化精细化规范化,小组起草了第二油矿机采井节电管理办法，总结功率调平衡方法，编写成机采井节电管理新标准。,总结及下步打算,本次QC小组围绕“降低油田机采井吨液耗电