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      PLC井口電保溫自動(dòng)控制裝置的研究與應(yīng)用

      2019-09-10 07:22:44宋成立李英安文霞
      石油研究 2019年4期
      關(guān)鍵詞:井口電機(jī)溫度

      宋成立 李英 安文霞

      摘要:在采油廠的生產(chǎn)管理中,電費(fèi)一直是生產(chǎn)成本支出的重中之重,就某某采油廠來(lái)說(shuō),正常運(yùn)轉(zhuǎn)的抽油設(shè)備就有5500多套,全年需要電費(fèi)折合成本1.3億元,通過(guò)電力補(bǔ)償?shù)确绞蕉家詰?yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),但是動(dòng)力費(fèi)還是占據(jù)著每個(gè)單位生產(chǎn)成本較大的比重,而且控制難度越來(lái)越大。在采油隊(duì)電力消耗主要體現(xiàn)在電機(jī)和井口冬季保溫上,電機(jī)消耗的電能影響因素較多,通過(guò)一系列的工藝改造,可降耗的空間越來(lái)越小,井口電保溫是采油廠冬季井口的主要保溫方式,而井口電保溫在冬季消耗的電量較小,往往被人們忽視,實(shí)際上電保溫消耗電量在節(jié)能降耗上還是存在很大的潛力的。

      關(guān)鍵詞:電保溫;井口;電機(jī);溫度

      一、存在的問(wèn)題

      (一)傳統(tǒng)方式存在的問(wèn)題

      為了防止冬季油井出現(xiàn)凍井口現(xiàn)象,采油隊(duì)通常都是應(yīng)用井口電保溫技術(shù)。而傳統(tǒng)的電保溫供給方式是24小時(shí)供電,由于冬季的氣溫比較低、晝夜溫差大,井口電保溫應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng),出現(xiàn)故障不容易及時(shí)發(fā)現(xiàn)等因素,增大了冬季安全生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)因素,浪費(fèi)了大量的電能,增加了生產(chǎn)成本,給管理帶來(lái)了很大的難度,不適合精細(xì)管理的需要。目前,扶余采油廠共有5500口生產(chǎn)井,單井電保溫年消耗量1496.88度,全廠年消耗量823.2尤千瓦,折合成本510.6萬(wàn)元。

      因此,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)電保溫的需要自動(dòng)開(kāi)、關(guān)電保溫的通電時(shí)間,既能保證生產(chǎn),又能準(zhǔn)確顯示電保溫目前的供電狀態(tài)。

      目前,傳統(tǒng)的油井電保溫的控制方式還是采用24小時(shí)連續(xù)供電的方式,24小時(shí)供電浪費(fèi)了大量的電能,這也就是我們要解決的重點(diǎn)。另外還有的利用溫控開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制,但現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)證明,這樣的方式不適合野外電保溫的有效控制,由于溫控開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,安裝在專(zhuān)門(mén)的盒子里,給現(xiàn)場(chǎng)管理帶來(lái)了很多不便,有時(shí)由于電保溫停運(yùn)了,采油工還以為是溫控保護(hù)起作用了,造成管線凍凝,給生產(chǎn)帶來(lái)困難。由于沒(méi)有明顯的供電指示,有時(shí)也能造成觸電事故,給安全帶來(lái)很大的隱患。

      (二)改進(jìn)思路

      針對(duì)以上分析的傳統(tǒng)方式在井口電保濕中存在的問(wèn)題,我們需要設(shè)計(jì)一個(gè)裝置,研究方向主要是具有可調(diào)節(jié)功能,根據(jù)戶(hù)外溫度來(lái)自行設(shè)定,有效地減少了24小時(shí)不間斷供電所造成的浪費(fèi)。

      井口保溫自動(dòng)控制裝置能有效的解決這一問(wèn)題,通過(guò)在配電箱里安裝該裝置,占用的空間小,控制器采用微電腦控制,可靠性強(qiáng),從面板上可以清楚的看到該裝置的工作狀態(tài),從而給生產(chǎn)帶來(lái)便捷的同時(shí),也起到了保證生產(chǎn)安全節(jié)能降耗的目的。

      (三)PLC電保溫自動(dòng)控制裝置結(jié)構(gòu)

      該裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用進(jìn)口IC芯片,時(shí)鐘自動(dòng)控制器,微電腦,交流接觸器,發(fā)光二極管,變壓器等組件來(lái)實(shí)現(xiàn)此功能,見(jiàn)圖1。

      外部主要由PLC控制模塊、高亮分段液晶顯示屏、微觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、防雨聚內(nèi)烯塑料外殼四部分組成。

      (四)PLC電保溫自動(dòng)控制裝置工作原理

      可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度,管線內(nèi)流體溫度、含水等基礎(chǔ)資料,綜合扶余采油廠原油凝固點(diǎn)設(shè)定電保溫的電熱帶通、斷。達(dá)到既能保證生產(chǎn),又能節(jié)約電能的需要,同時(shí)還要準(zhǔn)確顯示電保溫目前的工作狀態(tài)及高溫設(shè)定、低溫設(shè)定及目前電保溫溫度顯示值,方便員工調(diào)整。

      (五)方案實(shí)施

      我們先期做一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)。在采油隊(duì)培訓(xùn)室模擬了一個(gè)油井的電保溫現(xiàn)場(chǎng)。利用兩塊數(shù)字式單項(xiàng)電度表進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量,一組連接油井電保溫控制器并設(shè)定為開(kāi)一小時(shí)、關(guān)一小時(shí)的間開(kāi)的工作制度,另外一組按照電保溫正常連接方式。通過(guò)一周的實(shí)驗(yàn),能很清楚計(jì)算出一口單井電保溫一年消耗的電量,單井平均12米保溫帶計(jì)算,小時(shí)消耗的電量是0.462×24=11.088度,一年按照四個(gè)半月計(jì)算將消耗11.088×4.5×30=1496.88度,應(yīng)用單井電保溫控制器的電表折算只有748.44度,單井年可節(jié)電419.12元

      二、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)效果

      2015年1月24日在采油隊(duì)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)(見(jiàn)表1)可以看出在三個(gè)平臺(tái)42口井上實(shí)驗(yàn),根據(jù)不同的產(chǎn)液、含水設(shè)定不同的工作參數(shù),起到了節(jié)能的效果,三個(gè)平臺(tái)每天可節(jié)電260.47度,自試驗(yàn)到大面積安裝此節(jié)能裝置,合計(jì)近40天時(shí)間,累計(jì)節(jié)電1.04萬(wàn)度,節(jié)約動(dòng)力費(fèi)0.6萬(wàn)元。經(jīng)濟(jì)效益非??捎^。

      通過(guò)在采油廠5500口生產(chǎn)油井上安裝井口保溫自動(dòng)控制裝置,既滿(mǎn)足了油井的正常生產(chǎn)又節(jié)約了大量的電能,創(chuàng)造了客觀的經(jīng)濟(jì)效益。

      三、技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

      PLC井口電保溫自動(dòng)控制裝置,具有四個(gè)創(chuàng)新點(diǎn):

      (一)自動(dòng)控制:可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度的變化、油井產(chǎn)液量的多少,含水,產(chǎn)液溫度、原油物性等綜合指標(biāo)確定控制裝置的設(shè)置,該裝置可手動(dòng)設(shè)置低溫啟動(dòng)、高溫停止。

      (二)可視精確:還可實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前保溫撬內(nèi)的真實(shí)溫度,控制精度在0.1℃。

      (三)防水處理:整個(gè)裝置采用防水設(shè)計(jì),內(nèi)部用防水膠灌注,即使放到水盆中依然能正常工作,這樣就可保證操作人員的安全要求。

      (四)節(jié)約電能:液晶顯示采用大液晶,分屏顯示,微觸點(diǎn)控制,操作簡(jiǎn)便,顯示清晰,可保證了生產(chǎn)的同時(shí)節(jié)約大量電能。

      四、應(yīng)用效果

      PLC井口電保溫自動(dòng)控制裝置是一項(xiàng)適合冬季安全生產(chǎn)管理的實(shí)用技術(shù),保證了安全生產(chǎn),降低了生產(chǎn)成本,也可減少員工的勞動(dòng)強(qiáng)度。目前,采油廠共有5500口生產(chǎn)井,單井電保溫年消耗電量1496.88度,全廠年消耗電量823.2萬(wàn)千瓦,折合成本510.6萬(wàn)元。應(yīng)用井口電保溫自動(dòng)控制器,根據(jù)環(huán)境溫度、單井含水、產(chǎn)液量等綜合因素確定單井電保溫開(kāi)關(guān)時(shí)間,不但保證了生產(chǎn),年可節(jié)約電量480萬(wàn)千瓦,節(jié)約成本350.7萬(wàn)元,可有效降低單井的生產(chǎn)成本。

      參考文獻(xiàn):

      [1] 劉寶和,胡文瑞.中國(guó)油氣田開(kāi)發(fā)志[M]. 北京:石油工業(yè)出版社,2011

      作者簡(jiǎn)介:

      宋成立,吉林油田公司扶余采油廠,采油工,高級(jí)技師)

      吉林油田公司扶余采油廠,吉林省松原市,郵編:138000

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