油田节能论文

油田节能论文1

　　摘要：通常在设计油田供水系统中的泵站时，一般都会对油田的用水量和实际所需水量做自己的考察、统计和分析，在充分考虑各种因素的基础上，来确定在泵站中所安装的水泵的型号、大小规模等，有针对性的选曲合适的水泵设备。比如，某中心泵站有六台卧式离心泵，其中有三台机是250S65A型号的，还有三台是350S75B型号的，通常白天运行一台350S75B型号的离心泵，晚上运行的则是一台250S65A型号的离心泵，在没有使用变频节能技术前由于频繁的切换水泵，使得电机水泵在启动时受到较大的冲击，知识水泵和电动机在运转中经常出现故障需要维修，加大了维系人员的劳动负担，同时缩减了设备的使用年限，加快了资产折旧的速度，增加了供水系统运转的成本。而随着变频调速器的投入，大大的减少了油田供水系统中水泵等设备的切换次数，减少了设备应频繁切换而造成的损失，延长了设备的使用时间，从侧面减少了油田供水所花费的成本。

　　关键词：节能技术,工业设计,能源

　　变频调速器除了具备过压、过流、过载、过热等保护功能，其自身还自带软启动功能。在未使用变频节能技术时，油田供水系统中的电动机一般都是以直接启动的方式加入系统的运转之中，然而这样的方式却会产生强大的电流冲击以及转矩冲击，这些都会对电动机本身的运转以及由其负载的水泵带来十分不利的影响，会增大电动机和管网的损耗。而变频调节技术具备的相对比较全面的保护功能，在其软启动功能的保护下，其电动机启动时所产生的启动电流仅为试运行电流的1-3倍，其在启动过程中所受到的冲击远小于直接启动所受到的冲击，电动机和管网因冲击而产生的折损明显缩小，机泵、管网等设备的使用寿命得以延长。此外，在实际的生产过程中，变频节能技术能够有效降低油田供水系统的用电量。将两台同类型的设备放在一起，一台使用工频设备，另一台使用变频设备，在同等的工作时间下，在经过研究对比后发现，使用变频设备平均每年可节约工业用电费用至少20多万元，在烧煤发电的形式下，平均每年减少烧煤量近40吨，这还只是一台机器的每年所减少的能耗。如果是一个颇具规模的油田生产基地，变频节能技术的运用，每年为其所省去的相关生产成本将是不可估量的。

　　变频节能技术所设计的内容较广，对促进我国的油田供水和相关的生产工作有着非凡的意义，其在油田供水系统的具体应用和优势绝不止上述文中所提到的内容，笔者仅是对该技术做了初步的探索。但笔者有一点可以确定的就是，随着该项技术在我国油田供水系统应用的逐渐成熟，必将使油田工作的环境得到极大的改善，并且为我国的节能减排事业的不断推进做出贡献。

　　在输水泵工频运转维持在一定速度的情况下，通过改变泵出口阀门来控制泵的运转，降低电机的负荷。假设水泵本是在点A运行的，在出口阀门全开的情况下，其出水量达到QA，扬程为HA。如今为了减少注水量，想要将流量降至QB，如果没有使用调速装置，那只能是通过关闭阀门的方式来对出水量进行调解，这种方法在出口阀门上就需作出QAx(HA-HB)的功，能耗较大，且出现故障的可能性较高，会缩短相关设备和设施的使用寿命。而变频调速系统，则是将AB视作泵的性能曲线，结合曲线QA计算在既定流量下所产生的相应的压力，在A点的水泵达到最高效率时，关闭阀门，而多出来的能耗则作为热量损失被流动的物质带走，从而实现对出水量的有效控制。而变频调速器，在这个过程中所承担的任务就是在任何的流量条件下，都能匹配出与之相应的泵的特性曲线，并且随着流量的减小，电机的运转速度也要相应的减慢，同时由于改变水流而产生的压差也需与电机的运转速度的平方呈正相关。进而根据实际的注水和出水变化来及时准确的调节水泵的扬程，有效降低能耗，实现节能减排的作用。

　　在油田注水的过程中，注水站是满足油田注水系统的源头，且输水泵需要持续的变动外输泵的运转形式，来应对供水过程中输水量和压力的改变。在没有使用变频调速技术时，人们多数是通过对开泵台数和人工调节阀门的方式来控制水的流量，注水系统的负担较重，同时工作效率偏低。而在现实的生产工作中，一个承担着15座注水站的供水以及调节相关地区的供水平衡的供水站，假设其平均日供水在9000-10000m3之间，且拥有4台型号为LzA200-630D外输供水泵，平均每台的装机容量达132kW，日常工作中只运转其中的2台，其余两台备用。由于在实际的生产过程中，外围注水站的注水量直接与供水系统的日供水量向挂钩，假设油田供水系统的水压为1.1MPa，受外围注水量减小的影响，供水系统的供水压强增加，这时为了对水量进行高效的控制，人们采用变频调速器，通过实际的情况，来对正在运动的水泵进行变频调速，使之与实际的注水和输水相匹配。有研究报告曾表示在使用变频节能技术进行控制之前，我国油田供水系统的工作效率不足30%，而在使用变频节能技术后，效率提升了5个百分点，同时在供水过程的耗能远低于之前供需水的消耗。

　　恒压变量给水是油田供水系统中变频节能技术所常用的一种措施，即为了使水泵出水口的压力维持在一个恒定的水平，将压力传感器设置在水泵机组的出水口，并将该压力值设为最不利于水泵出水所需的值。一旦管网出口的压力超出传感器上所设定的压力值，那么压力传感器就会将实际检测到的压力值传给PID调节器，由PID调节器对高于或者低于设定值的数据进行处理，将处理结果交给变频器，再由变频器对来改变电动机的运转速度，通过这样一个过程来达到恒压的目的。管网压力越趋于稳定，其在工作过程中所出现的压力失恒现象也就越少，同时由于管网压力过高而造成管网穿孔和补漏的次数也将明显降低，有研究者曾对此作出相关的统计和分析，发现使用变频调速技术而产生管网穿孔的概率仅为不适用变频调速技术的一半，换句话说即使用变频调速技术，管网穿孔的可能性将降低50%。管网穿孔的次数降低了相应的由此而产生的补漏的次数也必然会随着降低，减轻了维修人员工作负担，节约了维修成本，同时延长了管网等设备的使用寿命，有效的控制了油田供水系统的运转成本，提高了其工作效率。

油田节能论文2

　　【摘要】随着社会的不断发展，目前我国倡导节能减排，希望能够构建可持续发展的绿色之路。近年来，节能措施进行创新，并在油田电气工程中得到越发广泛的应用。论文主要结合实际工作情况，针对节能措施在油田电气工程中的应用进行分析和研究，从而提高节能措施在油田电气工程中的应用。

　　【关键词】节能措施；油田；电气；工程；应用

　　1引言

　　当前能源消耗量较大，其带来的危机让我们感觉到压力山大，各行各业采取节能措施势在必行。只有这样才能够使节能措施得到有效改善，取得良好的节能效果，而节能措施在油田电气工程中的应用也成为目前关注的焦点。

　　2节能措施在油田电气工程中的应用原则

　　目前，节能减排必须贯彻应用经济合理技术等各种先进的原则，只有在此原则下才能提高节能效果。

　　2.1节能措施必须满足油田电气工程的主要应用

　　这主要是指在采取节能措施的过程中，虽然要达到一定的节能效果，但是我们也要满足油田电气工程的基本开展，满足油田电气工程的照度、色温、显色指数等各个方面的要求。在不断开采的情况下，只有节能措施才能使得油田电气工程的开展顺利进行。我们不能仅仅为了采取相关的节能措施而使油田电气工程工作的开展受到相关限制。

　　2.2考虑实际的经济效益

　　目前，在油田电气工程应用节能措施的过程中，我们必须考虑到国情以及油田工程中的实际经济效益，不能仅仅为了节能，从而导致油田电气工程的投入和消耗投资过大，增加整个运行的成本。若是在这样的前提条件下采取节能措施，那么并不能达到其最终的效果，因此，我们对采取节能措施的部分投资必须在一定的时间内能够进行有效地运行和回收，保证油田电气工程投资的有效性。

　　2.3必须节省不必要消耗的能量

　　这主要是指所采取的节能措施必须有效地运用到油田电气工程中，且我们节能的出发点重点应该是放在节省不必要消耗能量的部分。首先，我们必须找出在油田电气工程中哪些部分的能量消耗与其工作项目的开展无关紧要，并采取相关的措施来进行节能，比如，如果变压器的功率损耗都是一些无用的能量消耗或者是照明的范围较广，照明容量较强而并不能增强整个工作的开展效果和速度，因此，我们可以采取一定的节能措施来进行限制。

　　3节能措施在油田电气工程中的应用策略

　　3.1减少变压器的有功功率损耗

　　减少变压器的有功功率损耗，这主要是指在选择变压器的过程中，我们首先应该选用节能型的变压器，使其能够有效地应用到油田电气工程。

　　3.2减少线路上的能量损耗

　　在油田电气工程开展的过程中，由于设备线路上存在电阻，当一定的电流通过线路时，那么将会产生有功功率的损耗。而且电路的总有功损耗相对来讲属于比较客观的部分，我们必须要对电路上的能耗减少引起足够的重视，当线路上的电流是不能改变的时候，我们只有以减少线路的损耗才能够减小线路的电阻。首先，我们可以选用相关的电导率较小的材质作为导线，这主要是指在选用电导率较小的材质时可以选择铜芯，因为铜芯和其他的材质不同，它的电导率较小，做导线的时候能够实现节能节约的目的。因此，我们可以选择负荷较大的铜导线或者是在三类或负荷量相对较小的建筑中采用铝芯导线来进行节能。其次，我们可以减小整个导线的长度，这主要是指在电气工程中，如果我们能够尽量保持线路走直线的情况下，那么低压线路应该也保持少走回头线，这样就能够使得变压器在一定程度上尽量靠近负荷的中心。最后，我们在高层建筑电器中低压配电时应靠近竖井部分，只有在这样的情况下才能够充分实现节能措施在油田电气工程中的应用目的。

　　3.3加大导线的横截面

　　我们应在一定程度上加大导线的横截面，如果在线路较长的情况下，我们必须要满足载流量热稳定保护的配合等方面，选择相对科学合理的导线截面来满足需要。在加大一级导线截面情况下相应的费用也会变多，因此，我们必须利用某些季节性负荷的线路，从而使得这些用户在不使用的过程中，能够给长期用户作为供电线路使用，从而减少线路和电阻，实现油田电气工厂中节能的目的[1]。

　　3.4综合节能技术

　　根据油田现场实测等各个方面的实际情况，我们应采取相关的综合节能技术，理清相关节能的思路，然后以各种方法对其进行汇总，制定并实施相关的节能方案。首先，我们必须要对油田电气工程机械设备的使用和操作情况进行分析和研究，例如电动机是减少线路输送中无功功率的第一首选，如果电动机在空载状况下运行，那么消耗的油量表明了电动机的实际负载量，所以电动机的容量和负载量产生存在着紧密的关联，将电动机的容量和负载量产生最大功率，从而满足负荷不足现象发生。在一定程度上要及时更换相关负荷不足的电动机，只有这样的情况下才能够预防相关安全事故的发生。除此之外，我们必须要增加无功补偿的装置，结合油田电网目前的主要特点，加大电容器的容量，从而提高它的功率因数，增加整个模块的无功电源容量。

　　3.5针对相关节能技术进行完善和改造

　　我们必须不断地对相关节能技术进行完善和改造，如果电能在不能存储的情况下，那么用电量在运行时变化多端，常常会出现用电短缺或者用电浪费等各种现象，而相关的技术人员也要进行有效的分析，找到线路运行中产生的能耗以及在峰谷差和峰谷持续长短存在着较大的差异，因此流水号的大小和电流量之间增大，与电流增量持续时间长短有直接的关系。正式油机工作时较为长期的问题，我们必须要将技术目标设定为稳定峰波的正弦电流吸收功率平衡等各个方面，如果相关的技术能够符合这样的标准，那么有关的问题自然而然能够得到解决。同时，对待调速要求很强的电动机会促进相应的变频调速技术的产生，从而产生较为客观的节能效益，这样不仅能够避免电动机能耗出现浪费的状况，也能提高电动机运行的整体速度，甚至降低电动机空载运行的损耗，从而一举多得，实现节能的最终目标。

　　3.6保持油田电气工程中电流电压的稳定性

　　我们必须要保持油田电气工程中电流电压的稳定性，这主要是指整个系统电压的微小偏差都可能会对用电设备的运行造成较大程度上的影响，而所谓的用电设备也常常是按照额定电压来进行设计生产的，所以如果在一定的情况下电压和额定电压之间的差距过大，那么整个用电设备的运行性能会出现下降，而设备工作效率也会大大降低，甚至会因为电压差距出现各种各样的故障停止运行，因此在电流电压不稳定的状况下，会使得整个损耗增加，且设备寿命也会变短。所以我们必须要重视对电压的调整，在采取节能措施时对电压进行科学合理地调整，不仅依靠调节发电机变压器等各个方面，还要通过改变无功功率的分布或线路参数等来实现相关的目标。若是电力系统无功电源出现不足的地方，那么可以适当的装饰补偿这个缺口，这样既能够减少线路传输中无功功率的损耗，提高相应负荷点的电压设备。

　　4结语

　　综上所述，在油田电气工程中，节能措施的应用必须在合理的范围内。我们要提高供电系统节能降耗的应用，但是也要在一定的程度上把握各个环节和技术的应用，工程人员必须通过不断学习国外先进技术的情况下研发符合我国当地油田电气工程的特点和要求的设备与技术，解决电气工程后期所面临的各种问题和条件。实现油田电气工程的开发实现最终保持经济效益和环境效益，实现双向平衡，促进我国油田电气能够充分得到相关的保护，满足日常生活的需要。

　　【参考文献】

　　【1】代风，孙熒.注重节能管理,促进油田建筑工程电气设计规范化[J].装备制造,20xx（06）:129.

油田节能论文3

　　应该对系统本身采用变压器的运行方式进行合理配置，将变压器的调整到合理容量，方法有：（1）可以将两个变压器采用单母线并列连接，使其中的一个变压器正常运行，另一个作为备用，这样能够单台变压器的性能和运行效率；（2）取消负荷率较低的变压器，可以用运行功率和容量适宜的节能型变压器代替，这样能够减少变压器工作效率低的现状，充分发挥适宜容量变压器的效率，改变过分高容量变压器效率低下去耗能高的状况；(3)将不再使用的变压器从用电系统中撤离，并将其接电线路也拆除，这样能够优化调整电网结构，减少整个系统的能消耗。

　　功率因数的合理改善

　　1选用合适的异步电动机，控制无功功率的最小值。

　　油田异步电动机消耗的无功功率计算式为：Q=2QO+(QN一QO)(P／PN)2=QO+(QN一QO)β2式中QO为电动机空载运行时消耗的无功功率，PN和QN分别为额定负载运行时的有功与无功功率，P是电动机实际负载。从中我们可以看出，当有功负荷P减少时，负载系数β降低，无功负载的大部分是不变的，只有小部分按β2减少，这和有功需要量减少不成比例，功率因数变坏。因此应尽量选择容量接近其所带负载的电动机。利用一定的方法检测出负荷不足的大容量电动机，用小容量电动机来代替。

　　2无功补偿装置的使用

　　当依靠上述2.1方法对功率因数的改变不能满足经济运行的要求时，要使用无功补偿装置，在油田电网中，补偿装置选用的电容器一般为静电电容器，补偿方式有多种，效果最好的可以使用个别补偿和集中补偿相结合的方法。可以根据电容器的负荷变化进行若干的分组，依组授入或切除，这样方便在运行过程中随时调节电容器的容量。为了达到提高功率因数的效果，设置无功补偿装置电容器的容量计算方式是：QC=P(tanφ1一tanφ2)式中QC为补偿装置中电容器的容量，P为有功负荷，φ1和φ2分别为功率因数改变前后的相位角。但在油田的实际工作中，无功补偿装置设置还要根据油井和变压器的具体使用情况而定。

　　平衡高峰和低谷用电，平均负荷

　　电网电能不能够存储，随着电网运行时间的变化，用电负荷也在变化，这就使得在用电高峰和低谷时期，其电力出现紧缺和浪费的现象。电网运行中线路运损耗与用电高峰低谷差和时间有关系。研究表明，线路运行时，其负荷不均衡时的损耗要均衡条件下的损耗，电能损耗和负荷的大小呈正相关。我们可以假设，从系统运行来看，如果抽油机的运行是如下状况：（1）三相功率平衡；（2）电流波动正常，无功功率的吸收恒定；（3）起动电流或冲击涌流较小；④功率因数恒定不变为1。在这些状况下，抽油机能够达到很好的节能效果，在这种设想下，人们创造了负荷质量调节器，此设备通过无功和负序补偿相结合、源滤波、短时有功支持等方式调节抽油机的负荷达到上述理想条件，从而改善抽油机的性能，达到节能的效果。

　　调整电压，采用动态电压支撑技术

　　系统电压对所有的用电设备运行有很大的影响，用电设备的正常运行是在额定电压条件下，当系统电压相对于额定电压来说较大时，就会因为电压或电流过大，而损坏用电设备的正常性能，甚至对设备造成损坏。尤其是对于电动机来说，如果运行电压过大，就会影响电磁转矩，降低了设备的效率，降低使用寿命，增加电能耗损，甚至会因为电压和频率的稳定性、绝缘性、谐振情况等变化，无端地增加了电网能源的损耗，造成生产的浪费。所以，针对电网的异常电压波动要有相应的调整方法，相应的措施主要有两种：一种是调节发电动机、变压器等的输出电压；另一种措施是改变无功功率分布、线路参数等。第一种措施只能在电力系统无功电源充足的条件下使用，当无功电源不充足时，为了减少发电机的无功功率负荷，往往要降低整个电网的电压，即使采用调节变压器分接头等方法部分提高系统某部位的电压水平，反而是增加了无功功率的消耗，如果不得不再次降压，就会导致整个系统运行性能的不足，严重时甚至导致整个系统的崩溃。所以当无功电源不充足，必须要在合适的地方设置无功补偿装置。一般说来，无功补偿装置可以有效减少线路输出的无功功率，降低整个电路系统的电能消耗。

　　变频调速技术及其改造

　　变频调速技术对于有大范围调速要求的电动机来说具有重要的作用，在油田生产的合适环节中，对电动机采用变频技术，能够提高电动机的运行效率，减少空载运行损耗。对已经使用具有变频技术电动机的油区来说，可以对变频技术进行进一步的改造，以提高其节能效果。比如可以在变频器的输出一侧加装无源滤波器，这个滤波器的作用是有效地过滤掉变频器输出的高次谐波，使得给电动机供电的电压是理想的正弦波，这种方式可以减少谐波制动和脉动过程，大量的降低谐波输出时需要的附加损耗，能够提高电动机的使用性能，提高其运行使用率，降低电动机电能损耗。

　　设计油田电气节能方案，要积极的借鉴国内外相关的技术和经验，在结合油田本身情况的前提下，采取一系列有效地技术手段，真正解决油田在电气能源利用方面面临的难题，减少电能在油田生产各个过程中的损耗，提高电能的利用效率，从而做到节能环保生产，提高油田的经济效益。（本文作者：费跃 单位：大庆油田工程建设有限公司大庆油田路桥公司运输处）