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潜油电泵合理选配工艺研究
2016-02-26 09:39  

  型号低排量效率平均值/%所占比例/%高排量效率平均值/%所占比例/%高效区排量效率平均值/%所占比计井的7%.4种泵型对应的油井与排量效率的关系见潜油电泵作为一种重要的机械采油设备,在油田开发采用的各种泵型中占有相当的比例,但是在选井、选泵上依然存在一些问题,经常出现泵偏离高效区、不能在理想工况点下工作的情况。即使泵的排量效率111很高,机组的系统效率仍然很低,能耗大。因此,根据油井的产能情况,合理准确地选配机组,对生产和节能降耗意义重大2―31. 1潜油电泵运行现状对大庆油田4种泵型实际排量效率进行了统计分析(表1)。统计1752口井,占油田潜油电泵(ESP)总井数的716%.其中总体平均排量效率为9Q46%运行在低排量效率区井占统计井的42 2%,运行在高效区内的设计开发和应用研究工作-E-mail:董振刚等:潜油电泵合理选配工艺研究bookmark1 /疳余犟牝番排量效率/% 11低排量效率机组对生产的影响在大庆油田,由于聚合物和三元复合驱采油对离心泵有一定的影响,低排量效率井比率较大。在统计的17S口油井中,低排量效率油井有739口,平均排量效率为5829%*低的一口井排量效率仅为267%极大地影响了油井产量。按高效区允许的*低排量计算年累计排量差额达到1145表2大庆油田4种泵型低排量效率产量损失分析结果型号排量效率平均值/%井数与高效区*低排量差值/(m3-d1)累计差值/针对低排量效率井况,近年来大庆油田采取了以宽流道混流泵为主的措施4'S,小批量应用后,部分井见到明显的效果(表3)。

  12高排量效率机组对能耗的影响虽然排量效率高的油井占的比率不大,但是单井能耗损失却很大(表4)。当排量效率达到150%时,泵效下降比较明显,如Q20泵与*高效率点相差19%按照泵效下降5%确定的高效区范围,泵效损失增加了14%当排量效率达到175%时!泵实际扬程下降Ishin排量效率/%表3采取措施前后聚合物驱井排量效率对比井号额定排量/排量效率/%措施前措施后868%举升能力已经很小。

  在实际统计的1752口油井中,高排量效率井有122口,平均排量效率为15541%*高的一口井排量效率达到28612%.由平均排量效率计算出的负载功率损失情况(表5)可见,一年按365 d计算122口井累计损失约为5X 106kW°h,平均单井年增加能耗损失费用为25万元左右。

  2潜油电泵的变频调参潜油电泵变频调参虽然设备复杂,但是操作过程简单只通过改变频率就可实现。一般都采用等扬程变频配套。等扬程变频配套就是在设计的整个频率变化区间内,泵的扬程保持不变,通过频率的变化,调整泵的排11表4排量效率为150%和175%时泵效和扬程偏差率型号效率为i50%时的泵效差值/%扬程偏差/%效率为i75%时的排量/泵效/%泵效差值/扬程偏差/%表5大庆油田4种泵型高排量效率能耗损失高排量效率区对应理想泵型型号井数排量效率/%泵扬程/泵效/%负载功率/kW/型号泵效/%负载功率/kW/―f应合理选配潜油电泵,降低油田生产能耗。

  由于采用变频调参可适当增大泵高效区的幅宽,因此对于产能变化比较大的油井,采用变频调参对节能降耗是非常有利的78.根据泵的基本特性,等扬程变频机组对应的高效区边界点排量计算公式为工频排量点的叶导轮单级扬程,m;h'为叶导轮额定单级扬程,m.表6列出4种型号泵变频后高效区变化范围的计算结果。采用变频器后,泵的高效区范围比工频增宽,并且在高效区范围内,泵的扬程保持不变,不会出现工频机组排量越大,扬程越低,以及动液面下降的情况。

  表6 4种泵型变频后高效区排量变化型号工频高效区排量/变频高效区排量/但是对于变频机组,并不是简单地加一个变频器就可提高产量。在电机的选配上,必须充分考虑提高频率负载增加的情况。对于等扬程变频机组,泵的负载功率与频率以及电机的输出功率与频率分别存在如下关系:率,kW;i为变频后泵排量,m3/d;为工频泵排量,m3/d;Qi为Qi转换到工频下的泵排量,m3/d;n为变频后泵效率,n为工频泵效率,i为变频频率,Hz;为工频频率,Hz;Pi为电机变频输出功率,kW;为电机工频输出功率,kW.输出功率增加更快。因此在配套上,电机要按*大负载功率匹配。对于工频机组,由于电机是按工频额定点负载功率匹配的,因此直接安装变频器并不能有效地提高产量。只要负载功率超出电机的输出功率,就失去了进一步提频的意义。当频率升高到超过负载功率N与电机输出功率P的交点点a时,负载功率将大于电机的输出功率,电机将出现过载i.因此,对于工频机组,通过调低频率减小泵的排量,可以保持泵的高效运行,减少无功损耗。

  董振刚等:潜油电泵合理选配工艺研究bookmark3对于低排量效率机组,应以提高潜油电泵的适应性来提高泵的排量效率。

  对于高排量效率机组,应合理选择泵型,保证泵在高效区内工作,可降低能耗。

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