АНАЛИЗ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТАХ УСТАНОВОК СКВАЖИННЫХ НЕФТЕДОБЫВАЮЩИХ НАСОСОВ

Р. А. Семисынов, Е. С. Киселев, М. И. Хакимьянов

Аннотация


Скважинная механизированная добыча является самым энергоемким технологическим процессом на предприятиях нефтегазового комплекса. Среди всех способов эксплуатации скважин основным на месторождениях РФ является использование электроцентробежных насосов с приводом от погружных двигателей. Скважинные установки электроцентробежных насосов имеют невысокие значения КПД и большое удельное энергопотребление – до 10…15 кВт∙ч/м3 жидкости. Поэтому в настоящее время в условиях постоянно растущих тарифов на электроэнергию нефтедобывающие предприятия стремятся найти пути сокращения энергозатрат на механизированную добычу нефти и тем самым снизить ее себестоимость.

Потребляемая установками электроцентробежных насосов энергия расходуется на подъем скважинной жидкости, а также на потери во всех элементах установки: в предвключенном устройстве, в насосе, в протекторе, в погружном электродвигателе, в кабельной линии, в трансформаторе, в станции управления, а также в сетевом и входном фильтрах. Задача оптимизации энергопотребления установок скважинных насосов сводится к определению таких режимов работы, при которых непродуктивные потери электроэнергии будут минимальными.

Несмотря на то, что потребление мощности в любом из элементов насосной установки можно рассчитать по известным аналитическим выражениям, задача анализа эффективности эксплуатации каждой конкретной скважины является достаточно сложной задачей. Это связано с тем, что на энергопотребление влияет множество технологических и эксплуатационных параметров, таких как плотность, вязкость и обводненность скважинной жидкости, содержание газа, градиенты температуры и давления по стволу скважины, характеристики установленного насосного оборудования и других.

В статье авторы рассматривают методы определения потерь во всех элементах скважинной насосной установки, а также приводят диаграмму потерь, рассчитанную для одной из скважин. Сделан вывод, что определение нормативного удельного энергопотребления и сравнение его с фактическим значением позволяет сделать выводы об энергетической эффективности эксплуатации каждой конкретной скважины и определить способы ее повышения.


Ключевые слова


electric submersible pump;energy efficiency;loss of power;specific energy consumption;submersible motor;variable-frequency drive;погружной электродвигатель;потери мощности;удельное энергопотребление;частотно-регулируемый привод;электроцентробежный насос;энергетическая эффективность

Полный текст:

PDF

Литература


Ивановский В.Н. Энергетика добычи нефти: основные направления оптимизации энергопотребления // Инженерная практика. 2011. № 6. С. 18–26.

Мищенко И.Т. Скважинная добыча нефти: Учебное пособие для вузов. - М.: ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2003.- 816 с.

Хакимьянов М.И. Удельный расход электроэнергии при механизированной добыче нефти штанговыми глубиннонасосными установками // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2014. Т. 18, № 2. С. 54.

Хакимьянов М.И., Шафиков И.Н. Анализ потребления электроэнергии при механизированной добыче нефти электроцентробежными насосами // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2013. Т. 9, №3. С. 37-41.

Хакимьянов М.И., Гузеев Б.В. Анализ использования частотно-регулируемого электропривода в нефтегазовой промышленности по результатам патентного поиска // Нефтегазовое дело: электрон. науч. журн. 2011. №4. С. 30-41. URL: http://www.ogbus.ru/authors/Hakimyanov/Hakimyanov_6.pdf

Хакимьянов М.И. Оптимизация режимов работы электроприводов в нефтедобывающей промышленности: монография. Уфа: РИЦ УГНТУ, 2013. 77 с.

Труфанова Н.М., Навалихина Е.Ю. Численное исследование температурного поля в кабельных линиях для анализа возможности уплотнения кабельного канала // Электротехника. 2014. №11. С. 11-14.

Баранов М.И. Локальный нагрев токопроводов силового электроэнергетического оборудования при аварийных режимах и токовых перегрузках // Электротехника. 2014. №6. С. 14-17.

Кудряшов Р. А. Результаты исследований электропотребления и электрических нагрузок на объектах нефтяной и газовой промышленности Западной Сибири // Нефтяное хозяйство. 2014. № 2. С. 52–55.

Математическое моделирование погружных асинхронных электрических двигателей в составе установок электроцентробежных насосов /С.В.Бирюков, А.Ю. Ковалёв, Е.Н. Ерёмин, Р.Н. Хамитов // Омский научный вестник. 2012. №. 1(107). С. 186-188.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2015-6-179-198

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.