油田机采系统节能方案探讨

王普军姬丙和张德新

（大港油田公司第六采油厂电力办公室061199）

摘要：电能是油田生产的重要动力，随着油田油气勘探开发的深入，用电量将不断增大，减少电能在生产输送、分配及利用中的耗费，提高电能的利用效率，对于保证油田正常生产，提高油田经济效益有着十分重要的意义。

关键词：变化频率高；变频调速技术；配网电压等级

一、电力运行的现状

目前，我们大港油田大部分采油厂已进入开发后期，综合含水都己达到80％以上，部分油田已超过90％。随着含水率的上升，采出总液量不断增加，能耗迅速增长。由于油田电网的接线方式多采用干线式或放射式.特点是结构简单，设备费用少，运行方便，但问题在于线路较长时，线路末端电压偏低，致使抽油机（异步电动机）不能在额定电压下运行，无法获得最佳效率，使得电动机转差增大，绕组温度升高，加速绝缘老化，影响电动机寿命，电压波动还使得电网功率损耗显著增加加大。

目前，各个采油厂约有60％左右的电力用于机械采油，抽油机单井负荷变化幅度大、变化频率高，功率因数在一个冲程中可由0.1变至0.9，造成负荷接入点的电压波动较大。

二、综合节能方案

根据采油厂的实际情况，与我们近几年来的工作经验总结出了一套具体的节能技术措施供参考。

1、动态无功补偿改善功率因数。

2、合理选择变压器容量和型式。

3、平衡负荷、移峰填谷。

4、变频调速技术及其改造。

5、中频电加热技术及其改造。

6、节能电动机应用。

7、提高配网电压等级，增大导线截面。

2.1动态无功补偿改善功率因数

（1）油田配电网大约50％的无功功率是消耗在输、变、配电环节中，其余50％消耗在电力用户。通过电网无功电压优化运行，在保证各结点电压合格的条件下，以网损最佳为目标，动态集中控制变压器有载分接开关档位和变电所无功补偿设备（容性和感性）投切，达到全网无功分层就地平衡，全面改善和提高电压质量，降低电能损耗。当电网满足调压条件时，提高或降低运行电压能够达到降损节电的效果。

（2）合理使用异步电动机，减少线路输送的无功功率

2.2合理选择变压器容量和型式

油田现有变压器容量过剩，“大马拉小车”现象非常严重。许多配电站均为两台变压器并列运行，配电变压器运行效率较低。因此，应对系统本身的运行方差异较大：不同容量的配电变压器其损耗也不相同；功率因数的变化对变压器损耗影响较大。

目前采油厂电网中尚有S7等非节能型变压器在运行。其铜损和铁损高，月老化严重，维护工作量增大。针对变压器在配电网络电能消耗中的影响，采用装配低损耗配电变压器，加装束端低压电容器加强运行管理，合理调配变压器容量等措施，对配电网络中所使用的变压器予以调整，使其运行在最佳工作状态。

2.3平衡负荷、削峰平谷

（1）由于电能具有不易存储的特点，电网运行中用电负荷又随时间而变化，造成在用电高峰期，电力短缺负荷，用电低谷期，发电容量浪费的现象。线路运行中产生的损耗不仅与峰谷差有关，还与峰谷持续时间长短有关。研究表明，线路负荷不均衡时的损耗大于负荷均衡条件下运行的损耗。负荷越均衡，电流变化的增量越小，则损耗越小。这说明线路损耗的大小不但和电流增量大小有关，还和各增量持续时间长短有关。

（2）人为做好集输系统的“移峰填谷”工作。因为电价的峰值与谷值存在着巨大的价格空间（峰：08：00---11：00、18：00-----23：00、0.93元/度；谷：23：00----07：00、0.5元/度；平：07：00---08：00、11：00-----18：00、0.72元/度）调整好一些负荷的运行时间（包括集输注系统中的机泵、电加热系统），可以减少大量的电费支出，节能潜力巨大。

2.4热泵技术的应用

通过采用太阳能高温热泵加热技术，不改变油井现有生产工艺的条件下，利用太阳能热量通过高温热泵换热系统将泵出的原液加热至75°C，做油水分离后，将75°C污水回掺，为井下原液伴热。既达到了节能降耗的目的、又实现了余热利用。其工作原理如图所示。

太阳光透过真空玻璃管，照射在真空管内金属吸热翅片的选择性吸收涂层上，高吸收率的太能选择性吸收膜将太阳辐射能转化为热能通过导热铜带传至内插热管，迅速将热管蒸发端内的少量工质汽化，被汽化的工质上升到热管冷凝端，使冷凝端快速升温，集热器联集管上的导热套管吸收冷凝端的热量加热集管内流体。热管工质放出汽化潜热后，冷凝成液体，在重力作用下流回热管蒸发端，再汽化再冷凝。超导真空管集热器通过热管内少量工质的汽—液相变循环过程，连续不断的吸收太阳辐射能为热水系统或采暖系统提供热源。

2.5增大导线截面，减少线路损耗

在电能的输送过程中，6kV电压级的配电网的网损占了整个电网网损相当大的比例。理论计算表明，6kV电网升压改造为10kV系统后，负载损耗能降低64％。而且输电线路还能够满足用电负荷增长的需要，提高线路输送容量，线路损失较少。

在电能的输送过程中，保持输送负荷不变的情况下，加大导线截面，可减少线路电阻，降损节电的效果也较为明显。在工程具体实施时，需根据实际情况，进行经济比较，以达到经济效益的最佳效果。

三、结束语

油田机采系统节能降耗是一项系统工程，既要结合实际生产状况，总结和制定出合理的技术措施，又要高度重视员工全员参与的工作环境，既要积极借鉴各大油田的经验和技术，又要做好适合本单位要求的节能设备和技术的跟踪与检测工作，从而达到电力运行工作为油田深入挖潜节能降耗、创建节能节水型企业保驾护航。