電容補(bǔ)償器在抽油機(jī)井上的應(yīng)用效果分析

唐桂玲 程從亮 韋偉 干紅霞

摘 要：在抽油機(jī)井使用的配電柜里面安裝一個(gè)電容補(bǔ)償裝置，開啟該裝置后對電機(jī)無功功率有一定補(bǔ)償，可以提高設(shè)備的功率因數(shù)，使用該裝置的油井電機(jī)輸出電流會有較大幅度的下降，節(jié)能效果明顯，可以大幅降低油井單耗。

關(guān)鍵詞：電容;補(bǔ)償器;節(jié)電;抽油機(jī)

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

我們所管轄的生產(chǎn)區(qū)塊共有抽油機(jī)井（開井?dāng)?shù)）86口。

前幾年，由于供電線路電壓不穩(wěn)電容補(bǔ)償器經(jīng)常出現(xiàn)故障，加上之前使用的電機(jī)多數(shù)為同步電機(jī)，電容補(bǔ)償裝置節(jié)電效果不明顯，所以該裝置一直被忽視基本沒有規(guī)模投入使用。

近些年油田抽油井大規(guī)模推廣異步電機(jī)和節(jié)能電機(jī)，我們通過試驗(yàn)分析電容補(bǔ)償器裝置配合異步電機(jī)使用能夠降低電機(jī)輸出電流，適用于此種配電柜，能夠?qū)崿F(xiàn)降低油井節(jié)能降耗的目的。

2 現(xiàn)場試驗(yàn)跟蹤與案例分析

對管轄區(qū)域內(nèi)油井配電柜該開關(guān)的使用情況進(jìn)行現(xiàn)場摸底，先確定目前在用配電柜電容使用情況，然后根據(jù)現(xiàn)場情況相繼對生產(chǎn)區(qū)塊的20口抽油機(jī)井恢復(fù)電容補(bǔ)償器的使用，恢復(fù)使用油井?dāng)?shù)量占抽油機(jī)總井?dāng)?shù)的23%。

方案實(shí)施后，對相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)對比分析，啟用電容補(bǔ)償后的油井三項(xiàng)電流基本都明顯下降，下降幅度最高20A，17口有效井平均下降在14A。

從生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以看出，試驗(yàn)油井板69-16井啟用電容補(bǔ)償后平均功率因數(shù)由0.53提高至0.82左右，無功功率由27.36降至7.61左右，效果明顯。功率因數(shù)的提高不僅僅對于油井來說有一定節(jié)能效果，對于提高整個(gè)供電線路有效輸出起到關(guān)鍵的作用。將成功安例擴(kuò)大應(yīng)用到整個(gè)生產(chǎn)區(qū)塊油井，供電線路所帶設(shè)備的功率因數(shù)會有更大幅度的提高，對于整個(gè)供電線路的節(jié)能效果就會更加明顯。

針對幾口井節(jié)電效果不明顯的油井，我們也做了現(xiàn)場監(jiān)測和調(diào)查，其中板72-20和板68-30K比預(yù)想的節(jié)電效果要少，如板72-20啟用電容補(bǔ)償后電流下降了18A，預(yù)計(jì)日節(jié)電可以達(dá)到50度，但實(shí)際跟蹤電量看只有10-20度左右的節(jié)電效果，現(xiàn)場監(jiān)測三項(xiàng)感應(yīng)電流在啟用電容前后對比確實(shí)下降了，但有一項(xiàng)互感器電流下降比例不對，另外因該井電機(jī)之前因電流過高異響嚴(yán)重，降低電流后電機(jī)異響明顯減少，但是電機(jī)確實(shí)存在一些問題。

另外就是板72-20和板68-30K電量計(jì)算是電表每天格數(shù)乘以倍率，兩口井每天平均走6-7格，板72-20倍率40，68-30K倍率30，單井電量每天節(jié)約20度左右，通過監(jiān)測使用電容補(bǔ)償前后電流和表盤轉(zhuǎn)速證實(shí)了兩口確實(shí)有一定節(jié)電效果。

板60-43井3月20日投入電容補(bǔ)償以后，經(jīng)常突然停機(jī)，查找故障為過壓保護(hù)，經(jīng)過調(diào)平衡和調(diào)高過壓保護(hù)值又投入使用，目前正常而且節(jié)電效果明顯，日節(jié)電30度。

還有一口井比較特殊板879-9投入電容補(bǔ)償器后電流下降幅度不大只有3A，電量基本沒什么變化，但當(dāng)時(shí)該井井口出液有問題，泵效低，后懷疑泵漏失檢泵作業(yè)，作業(yè)過程中提淺泵掛200m，檢泵后出液正常但是供液不足嚴(yán)重，井口間出，對該井更換電機(jī)優(yōu)化工作制度，沖次由3.5次降至2.5次，通過兩項(xiàng)舉措把該井日耗電從330度降至200度，日節(jié)電130度。

電容補(bǔ)償見效的油井上、下行電流均減少的節(jié)電效果明顯，如果只有下行減少，上行電流增加的油井那么節(jié)電效果就不明顯。不是所有井都適用電容補(bǔ)償，另外兩口井板深21、板18-18K效果不好，觀察一天后都已經(jīng)斷開，這兩口油井使用電容補(bǔ)償后上下行電流都會增加，導(dǎo)致電量增加，其中板18-18K是專門選擇試驗(yàn)的一口同步電機(jī)油井，啟用電容補(bǔ)償后電流略有增加，電量也有所增加，而板深21井雖然是異步電機(jī)，但是使用電容補(bǔ)償后電流均增加了，監(jiān)測電流由43A/66A變?yōu)?7A/75A，導(dǎo)致電量一天增加了40度，觀察一天后停用，最后分析該井啟用電容補(bǔ)償后可能過補(bǔ)償導(dǎo)致耗電量反而增加。

3 效益分析

實(shí)施20口井中有效油井17口，日節(jié)電450度左右，月度節(jié)電1.5萬度，預(yù)計(jì)年節(jié)約用電18萬度，年節(jié)約電費(fèi)支出14萬元。使用電容補(bǔ)償器不但可以提高設(shè)備功率因數(shù)，也可以提高供電設(shè)備的有效輸出，同時(shí)也可以降低供電設(shè)備及線路中的損耗。

4 下步措施

對不適合使用電容補(bǔ)償器的油井進(jìn)行原因分析，進(jìn)一步做好此項(xiàng)工作的實(shí)施效果跟蹤和監(jiān)測，并且相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的推廣，把可使用電容補(bǔ)償?shù)挠途當(dāng)?shù)量進(jìn)一步擴(kuò)大。例如同步電機(jī)不適用電容補(bǔ)償，過補(bǔ)償電機(jī)耗電量增加不適用，一部分配電柜老化電容失效不適用。

另外輸出電流整體下降，部分油井平衡率發(fā)生變化。下步需要觀察，等穩(wěn)定下來再調(diào)整平衡率，進(jìn)一步發(fā)揮節(jié)能效果。

參考文獻(xiàn)：

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