前置增压泵变频控制系统在注水泵的节能效果分析

技术·皿用，Technology&Application前置增压泵变频控制系统在注水泵的节能效果分析崔明(大庆油田有限责任公司第七采油厂)摘要为了实现注水系统的节能降耗，对注水泵进行了变频改造，实现前置变频系统控制，使泵的耗电量从每天4．5×10‘kWh降到2．2X1Okwh，节约了大量的能源，达到节能降耗的目的。并对前置增压泵变频控制系统存在的问题进行分析，提出合理化建议。关键词注水泵前置变频装置系统节能降耗D0I：10．3969／j．issn．2095—1493．2014．007．007随着大庆油田进入中高含水开发期，注水量逐年增加，系统输出压力逐年升高，注水耗电量也大幅度上升。目前，注水用电量约占整个油田总用电量的40％。在实际生产中，由于注水系统的不稳定性，使得泵站压力经常发生变化，当压力超过或低于规定值时，只能靠人为的启停泵或打回流来调节压力，不是欠注就是超注，很难达到要求。因此，长期以来，泵站经常处在超压或欠压状况下运行，不但不能够经济运行，而且增加了工人的工作量，调节不及时还会造成管网压力过高或过低，流量过大或过小，影响生产及设备的安全运行。第七采油厂P—I联合站注水岗是1988年正式投产的，担负着第一油矿的注水的生产任务，设计日注水液量6500m。为了实现节能降耗，厂于2011年6月对1号注水泵进行了变频改造，实现前置变频系统控制，使泵的耗电量从每天4．5×10kwh降到2．2X10kWh，节约了大量的能源，达到节能降耗的目的，但运行一段时间后，由于各方面原因达不到预期效果，于2013年6月拆除恢复原来运行状态。1变频装置系统改造前后的效果分析1．1未使用前置变频系统前注水泵存在的问题在油田生产上，由于各种因素的影响注水量的波动，引起注水系统运行工况的变化，因不能及时调整相应生产参数，以致于注水泵运行过程中的流作者简介：崔明，2009年毕业于中国石油大学(北京)(石油工程专业)，从事油田生产管理工作，E-mail：120938937@qq．corn，地址：黑龙江省大庆油田有限责任公司第七采油厂第一油矿葡一联合站，163517。量出现相对过大或过小的现象，耗费了大量的电能，对机泵也造成很大的损害。1．1．1注水泵运行过程中的流量调解未安装前置变频装置系统时，当注水液量突然增加，就需要手动开大注水泵出口阀门调解注水量，调解不及时就会造成管压降低，注水泵开到最大流量，超负荷运转，损害了设备，影响油田正常注水。1．1．2注水泵运行过程中的压力调解注水泵泵压和管压是随着注水量的变化而变化的，注水泵运行中最高压力15．9MPa，最低压力13．9MPa，注水量少压力就高，反之则压力就降低，有时为了提高注水压力就要控制注水泵的流量，这样注水流量又得不到保证，所以生产实际中很多时候是注水泵流量开到最大，由注水间根据注水井的需要自行调节。长期如此运行增加注水泵的磨损，降低注水泵的使用寿命。1．1．3注水泵耗电量大，增加了原油生产的成本由于注水泵长期处于超负荷运转，注水耗电量自然很大，设备生产参数得不到合理的调节，浪费了大量的电能，增加了原油生产的成本，见表1。表1改造前系统能耗情况口年第7期石油石化节能I15_技术·血用，Technology＆Application由表1可以得出，改造前每月耗电量平均为1320728．17kW，平均注水单耗5．85kWh／m，耗电量比较大。1．2使用前置变频系统后的效果分析在保证油田配注要求的前提下，结合生产实际，对P—I联合站注水站1注水泵进行优化减级并应用加装前置泵变频技术，使其能耗降到最低，达到节能降耗的目的。经过一段时间的运行，发现前置变频系统装置存在很多问题，虽然达到了节能降耗的目的，但影响了正常生产。1．3前置变频系统控制的增压泵流量满足不了注水泵的需要减级的1注水泵的型号为：D300—150×10A、流量为300m／h、功率2240kW、扬程1580nl，经过减级后只是扬程发生了变化，流量不变，所选用的增压泵型号为PCP—T—BC、流量为300nl／h、功率200kW、扬程150nl，两台泵的流量相同，在实际生产运行中，机泵不可能超负荷运行，由于前置增压泵采用变频控制系统，当频率为最高50Hz时输出的流量还能满足注水泵的工作需要，当频率低于45Hz以下时，输出的流量就无法满足注水泵的工作需要了。1．4前置增压泵变频控制系统有效功率损耗过大前值增压泵在运行过程中，当流量达到300m／h时，泵压和效率还能达到正常值，当流量低于这个值的时候，流量减少、泵压下降，根据前值增压泵在运行过程中的各项参数和特性曲线可以看出，前置增压泵变频控制系统所产生的有效功率损耗过大，机泵达不到最佳工况点。1．5前置变频系统保护装置保护过于频繁在生产中为了更好的保护设备，防止突发事故造成设备损坏，每台运行机泵都