摘要
随着油田进入高含水开发期,注水量大幅度增加,注水系统耗电量也大幅度加大,成为造成油田电力紧张的重要原因之一。因此,开展注水系统的节能研究已经成为刻不容缓的事情。
在广泛分析了众多注水系统节能措施后,本文选择了调电机端电压调速节能的方法进行研究。注水泵机组采用调压调速系统后,泵站就可以根据实际需要的流量来调节电机的转速,并保证了电机仍在高效区运行,从而减少了不必要的能耗。调压调速节能,具有投资小,调节简单,维修方便等优点,是一种具有广泛应用前景的节能方法。
本文主要对以下几个方面进行了研究并得出了相应的结论:
(1) 通过理论分析油田注水系统使用调电机端电压调速节能的可行性,指出调压的范围不能太大,在大范围内运行效率不高。一般的调压范围最好限定在额定电压的10%左右。
(2) 本文以欧姆龙CPM1A-30CDR型可编程控制器(PLC)为核心,加上模拟量输入模块和压力变送器构建了整个调压调速控制系统,实现了调压调运的自动化控制。
(3) 通过室内对5.5KW电机进行调端电压实验以及对实验数据的分析可知,调压调速的节能方法在异步电动机拖动泵类负载的系统轻裁时具有一定的节能效果。
(4) 本文最后提出了增大调压范围的措施和进一步研究的建议。
A mass of water needs to be injected into the wells because of high level containing water oil fields, so electric energy consuming increased greatly. This is one of the important reasons of short of electric power. So. saving energy in injection system has no time to delay.Based on analyzing many measures of saving energy in water-injectionsystem--technology by adjusting input voltage of electromotor in waterinjection system is chosen to research in this thesis.Pump station can adjust the electromotors' rev according to the practical flux when the method of adjustment rev by adjusting input voltage of electromotor is adopted. This measure can make electromotors run in high efficiency, so that reduces much unnecessary waste of energy. The measure has some advantages such as less cost, adjusting simpleness, maintain convenience, etc. and it has an wide application foreground.Several aspects are studied and some conclusions are got in this thesis: (1) The feasibility of adjusting input voltage to saving energy is analyzed in detail according to theories. It is point out that the adjustment rage of input voltage is not extensive and the best adjusting rage was about
引文
[1] 丰国斌.油田注水系统节能.石油规划设计,1996,(2):7～9
[2] 王红丽,王奎升.浅谈国内注水系统的节能措施.石油矿场机械,2002,31 (5):7～10
[3] 邹清林,杨洪彬,韩光军.提高吉林油田注水系统效率的途径.油田地面工程,1994,13(5):7～9
[4] 陈丕璋,周明宝,俞金昌.电动机节能技术.北京:科学出版社,1989,233～240
[5] 周文革,喻卫革,姜士湖,陈波.实现注水系统节能的新方法.西南石油学院学报,1998,20(4):53～54
[6] 宋志强,卢刚,胡义,于东光,马宏伟.提高注水系统效率方法初探.油气田地面工程,2002,21 (1),36
[7] 伍年青.如何提高小油田注水系统效率.吉林石油科技,1995(1):48～51
[8] 乔玉芬.注水系统节能措施.注水及水处理,1996,(1):8～11
[9] 路国刚.对提高离心注水泵性能的探讨.油田节能,1998,(2):27～29
[10] 王红丽,王奎升,田仲强,荆德侠,孙玉海.注水系统调电压法的节能措施.石油矿山机械,2002,31(6):16～18
[11] 田凤桐.机电设备及其控制.机械二业出版社,1998,10:34～36
[12] 张芝,林庆泽.柱塞泵注水系统的恒压调控.油田地面工程,1993,12(6):10～13
[13] 田学华,张殿瑞,祁涛.注水系统的节能技术改造.油田节能,2001,(1):30～32
[14] 白文雄,李志峰.提高油田注水系统效率的探讨.石油机械,1997,25(6):47～48
[15] 陈伯时,陈敏逊.交流调速系统.北京:机械工业出版社,1998,4:78～90
[16] 吴安顺.最新实用交流调速系统.北京:机械工业出版社,1998,8:13～24
[17] 包国良,梁圣新,王义军.电动机节电的方法.节能技术,2001,19(3):43～44
[18] 马效忠,靳思贤.变频调速器闭环系统在油田注水中的使用.石油矿场机 械,1998,27(5):1～2
[19] 伍年青,李凤全,徐艳秋.提高离心泵调速的节能降耗.油气田地面工程,1998,17(6):58～60
[20] 田坤明,张群会.油田注水系统中管网给定下的管经优化.图书与石油科技信息,1994,8(1):21～24
[21] 浦宁.注水系统模拟计算方法.油田地面工程,1990,9(2):19～24
[22] 刘维震.注水系统参数优化方法及其应用.节能,1999,(11):23～26
[23] 陆耀军.油田用离心泵的调速节能分析.华北石油设计,1990,(2):77～85
[24] 薜敦松.国内外油田注水系统节能技术.油田节能,1998,(1):7～11
[25] Shiels S. The importance of proper review in pump specification. World Pumps, 1999, (388) : 38～41
[26] Shiels S. Locating the greatest centrifugal pump energy savings. World Pumps, 1998 (384) : 56～59
[27] Patterson M. M. On the efficiency of electrical submersibe pumps equipped with variable frequency drives: a field study: SPE 25445. SPE Prodn. Oper. Symp. 19930321, Oklahoma City
[28] Dunkle N. M. Power optimization. Pipeline Ind, 1985, 62 (6) : 23～24
[29] Steinacher P. Effects of VSC on ESP performance. World Pumps. 1985 (231) : 361～365
[30] Harris B. Minimize oil field power consumption. Pet. Engr. Int. 1999, 72 (8) : 33～38
[31] Hisham Saadawi Water-injection system tailored to Abu Dhabi environment. Oil & Gas Journal 1986, 84 (31) : 31～36
[32] Hdaraulic Institute Quickly predict efficiency for centrifugal pumps Chem. Engng. Prog. 1999, 95 (1) : 37～40
[33] Edmonoson J. G. Inhibiting chlorine di: oxide corrosion in oil field waterflood US4994195-A, 1991. 2. 19
[34] Lan Rennle. Reducing small pumps energy bills World Pumps. July 1997: 18～20
[35] Stan Shiels, Shiels Turbomachinery Cost factors when considering pumping rate and line size World Pumps. 1997, (374) : 48～51
[36] Owen W. Protect centrifugal pumps from low flows Chem. Engng. Prog, 1995, 91 (6) : 53～58
[37] 李鲁新,李世超.油田注水高压变频技术的节能分析.油气储运,2003,22(2):58～59
[38] 王仁祥.常用低压电器原理及其控制技术.机械工业出版社,2001,4:129～135
[39] 杨兴瑶.电动机调速的原理及系统.北京:第一版,水利出版社,1979,329～468
[40] 王莉,丁波,于力.杏南油田注水系统变频调速节能降耗分析.油气田地面工程,2000,19(3):12～13
[41] 富巍,陈彦,张金学,韩晓春.鼠笼式三相交流异步电动机的变频调速系统的研制.淮海工学院学报,2001,10(2):19～22
[42] 邹龙庆,常玉连,杨超.对油田注水系统节能降耗的研究.石油规划设计,2002,13(1):22～24
[43] 郑朝科,唐顺华.电力拖动基础.上海:同济大学出版社,1995,5:45～50
[44] 杜金城.电气变频调速设计技术.中国电力出版社,2001,4:56～61
[45] 冯垛生.电力变频调速与节能.贵州科技出版社,1991,12:34～45
[46] 朱先其.调压调速实心转子异步电动机性能改进研究.中小型电机,1997,24(2):24～26
[47] 王更生,张兆琨.带转矩观测器的交流调速系统.南昌大学学报,1997,19(1):63～65
[48] 李浚源,秦忆,周永鹏.电力拖动基础.华中理工大学出版社,1999,10:138～168
[49] 常玉连.油田注水系统节能技术与装备.国外石油机械,1997,(12):57～59
[50] 盛敬超.工程液体力学.机械工业出版社,1988,6:53～69
[51] 茹慧灵,闫宝东.输油管道节能技术概论.石油工业出版社,2000,8:45～78
[52] 罗建龙.浅淡注水系统效率.采油工艺,1999,(1):16～18