关于油田注水泵机组能耗因素的研究论文_石相芹1,李晶2,刘宏2

关于油田注水泵机组能耗因素的研究论文_石相芹1,李晶2,刘宏2

1.大庆油田有限责任公司第七采油厂第二油矿葡二联合站 黑龙江省大庆市 163000;2.大庆油田有限责任公司第七采油厂敖包塔作业区736队 黑龙江省大庆市 163000

摘要:随着各国工业化的迅猛发展,全球多地的自然环境都遭受了严重的破坏及污染,各国工业的迅猛发展导致世界上的多种资源极速消耗与锐减,为全球居民的生存及发展构成了严重的威胁。因此“节能减排”与“资源的持续循环利用”一跃成为全球居民生存及发展的共同主题。

关键词:注水泵机组;能耗;分析

引言

在国家“节能减排”理念的号召下,油田行业的“节能减排”工作落实迫在眉睫。本文以注水泵机组的能耗分析为中心,从机电运行影响因素分析为切入点展开讨论,希望能为油田行业的“节能减排”工作落实奠定理论基础。

1影响电机效率的因素

1.1投产时间对电机效率造成的影响

笔者经过长期的调查和系统的研究发现,针对所有参与试验与检测的电机来说,它们的效率会随着使用时间的不断推移而出现一定程度的降低,但是所有电机的平均发电效率较高,平均效率还保持在91%以上,通过这项数据可知,投产总时长对于电机效率的实际影响较小。

2电机负载率对其发电效率产生的影响

经过多次的专业测试与数据分析可知,在这批实验样本中,共有2台电机的实际负载率未超过60%,这两台电机的实际发电效率是92.15%与93.27%,并且这两台电机可以将平均发电效率长期保持在92.26%左右的高水平区域;在所有的实验样本之中,一共有5台电机的实际负载率分布在60%到69%之间,实际电机效率分布在92.33%到94.35%之间,并且这5台电机的平均发电效率可以长期保持在93.37%左右的高水平区域;在这批样本中,负载率分布在70%到80%间的电机一共有10台,这10台电机的实际发电效率分布在92.44%到95.58%之间,并且这10台电机的平均发电效率可以长期保持在94.21%左右的高水平区域;在所有的实验样本中,实际负载率在81%到90%之间的电机总共有8台,并且这8台电机的实际发电率在93.55%到95.77%之间,并且这8台电机的平均发电效率可以长期保持在94.25%左右的高水平区域。此外,剩余5台电机的实际负载率高于91%,这5台电机的实际发电效率分布在94.11%到96.41%之间,并且这5台电机的平均发电效率可以长期保持在94.82%左右的高水平区域。通过全面的调查与系统的分析可得,如果电机显示的实际负载率高于60%时,此时负载率对电机的实际发电效率影响较小,但是通过观察可知,际的负载率会随着总时长的增加稳步向上涨,此时实际负载率对电机的实际发电效率影响就会有一定幅度的增加,通过分析可知二者呈正比例关系,也就是说负载率越高,对于电机发电效率的实际影响就越大。

3注水泵对电机效率的影响

笔者在落实注水泵检测工作时,共挑选90台注水泵开展检测实验工作。在笔者挑选的90台注水泵中,经过多次筛选,仅有30台样品基本符合泵效的相关测试标准及条件。符合标准的30台水泵经过测试,实际泵效值分布在8%到80.2%之间,按照计算可知,平均泵效值大概是70.9%。

3.1注水 泵级数对电机效率的影响

(1)在此次检测中,挑选了13台级数显示是9级的注水泵作为检测样品,这13台注水泵的泵效分布在58.33%到79.88%之间,检测结果显示平均的泵效值大约是72.11%。

(2)除开上述的检测活动以外,在本次检测中,笔者通过仔细挑选,选择了13台用于检测的样品水泵,这批水泵的级数为9级。通过检测,这批水泵的实际泵效值在62.1%到80.2%之间,通过精确计算,平均泵效值为71.2%。对此次检测结果做了深入的研究与分析,注水泵的实际级数对于泵效来说影响较小,所以可以推断出,注水泵的实际级数对电机效率的影响也较小,不是主导影响因素。

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3.2高压电机可能出现的故障

在此次的故障检测与分析中,ATPOLESA检测软件发挥了重要的作用,它以电机的电流信号为基础对90台电机展开了分析。从实际的检测结果中可知,在这批电机中,一共有45台电机存在故障,占全部检测电机的一半,主要的故障内容有谐波失真、转子存在断条以及匝间短路等。同时,底座震动量存在超标现象的电机一共有9台,占了所有被检测电机的10%;噪声出现超标情况的电机一共有5台,占了所有被检测电机的5.56%。此外,这批被检测电机中所有样品的实际轴瓦温度都符合有关规范与标准。

3.3 分析注水泵故障

当完成这批数量为90的电机注水泵相关故障检测任务之后,笔者对检测结果做出了深入、系统性的研究,并总结出以下结论:有1台注水泵出现了底座振动超标情况,大约占被检测对象总量的1.11%;有25台注水泵出现了噪声超标情况,大约占被检测对象总量的27.78%;90台注水泵的轴瓦温度都符合有关规定,没有任何的超标情况出现。一共有30台注水泵参与泵效测试活动,在这30台注水泵中,只有3台注水泵存在故障,大约占被检测总量的10%;余下的27台注水泵都无任何障碍,大约占被检测总量的90%。

4全面分析能耗

4.1使用时间对电机能耗的影响

因为受到高压电机的实际使用时间与运行时间相对较长的影响,在这批用于实验与检测的电机当中,一共有50台电机的预计报废年限为13a,大约占被检测总量的55.56%。这批电机的多项性能与指标都会受到不同程度的影响。引发多种不良情况发生的原因有:

(1)传统型与老式型的电机自身设计对于能耗的实际需求较大。

(2)电机的实际阻值会根据电机绕组的持续老化而增大,进而导致电机实际效率的降低。

(3)轴瓦、电机绕组等多个部件的实际振动效果会根据电机的长期运行而加剧,这在一定程度上加剧了机械的能耗。

4.2注水泵 与电机的匹配性对能耗的影响

通过大量的研究与调查可知,如果电机同注水泵的匹配性较差,就会降低电机的实际运行效率,加大实际的成本投入。引发这些不良现象的主要原因有下面几点:

(1)当实际的注水需求量发生变化时,机械负责人员更换了泵到没有及时更换电机。

(2)如果要对注水情况进行具体调整,就要对注水泵以及电机做出相应的拆级改造或者是切割叶轮。

(3)通过长期的运行,可能发生注水管网老化和严重腐蚀现象,进而引发穿孔现象。

5结束语

本文通过剖析注水系统实际运行效率的影响因素,结合具体情况提出了某些具有针对性的节能降耗措施,希望本文的阐述可以有效提升油田注水机组的实际运行效率,为今后该领域的创新提供理论支撑。

参考文献:

[1]檀松涛.提高油田注水系统效率的方法研究[J].中国石油和化工标准与质量,2016,(2):122.

[2]顾爱强.减少注水系统能耗提高注水泵效率的途径探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2016,(33):277.

[3]梁士军,廉守军,田春雨.油田生产系统节能监测规范:CB/T31453-2015[S].北京:中国标准出版社出版,2017:6.

[4]马建国.油田泵机组节能监测与评价方法[M].北京:石油工业出版社,2017:171-202.

论文作者:石相芹1,李晶2,刘宏2

论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期

论文发表时间:2020/5/6

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