Уравновешенность Установок Скважинных Штанговых Насосов На Основе Анализа Ваттметрограмм

Abstract

Актуальность. Значительная часть фонда нефтедобывающих скважин нашей страны эксплуатируется установками скважинных штанговых насосов. В качестве приводов установок скважинных штанговых насосов используются низкоскоростные асинхронные электродвигатели с повышенным пусковым моментом. Электродвигатели таких установок работают в недогруженном по мощности режиме с циклически изменяющейся нагрузкой. Такие режимы отрицательно влияют как на работу самих электродвигателей, так и на электрическую сеть. Ухудшаются энергетические характеристики двигателей, такие как коэффициент полезного действия и коэффициент мощности. Балансировка установок скважинных штанговых насосов путем регулирования грузов противовесов позволяет сделать нагрузку более равномерной, улучшив режимы работы приводов и снизив расход электроэнергии. Однако оценить сбалансированность работающих установок достаточно сложно, так как скважины обычно не оборудованы датчиками для измерения ваттметрограмм и оценки сбалансированности. На месторождениях часто балансировку проводят при помощи обычных мультиметров с токовыми клещами. Поэтому важно оценить влияние сбалансированности насосных установок скважин действующего фонда на потери электроэнергии. Цель: исследовать скважинные насосные установки действующего фонда с точки зрения сбалансированности; определить, какая часть фонда скважинных насосных установок является сбалансированной, какой коэффициент неуравновешенности имеют другие скважины; оценить влияние сбалансированности установок скважинных штанговых насосов на потребление электроэнергии; сделать выводы о перерасходе потребления электроэнергии в результате недостаточной сбалансированности. Объекты: нефтедобывающие скважины, скважинные штанговые насосные установки, асинхронные электроприводы. Методы: статистический анализ ваттметрограмм; математические методы анализа ваттметрограмм с определением среднего значения потребляемой мощности, коэффициента неуравновешенности, потенциала энергосбережения. Результаты. Установлено, что сбалансированными можно считать только 2 % скважинных насосных установок. При этом 35 % скважинных насосных установок имеют коэффициент неуравновешенности хуже 0,5. Показано отрицательное влияние недостаточной балансировки установок скважинных штанговых насосов на потребление электроэнергии. В результате доуравновешивания энергопотребление приводов скважинных насосов может быть снижено более чем в 2 раза при сохранении объемов добычи.