油田中变频器的应用论文

2022-04-14 版权声明 我要投稿

摘要:本文从石油工程井下作业中存在的不足出发,论述石油工程井下作业中应用的修井技术及工艺,对石油工程井下作业修井技术的现状进行分析,最后提出优化井下作业修井技术及工艺的有效措施,旨在为相关人员提供参考。下面是小编精心推荐的《油田中变频器的应用论文 (精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!

油田中变频器的应用论文 篇1:

浅谈变频器在油田机采中的应用

摘要: 在石油的开采成本中,抽油机耗电费用占据较大的比重。针对这种现状,石油行业都十分重视节约电能,因为节省电耗也就意味着降低石油的开采成本。目前国内有很多生产变频器的厂家,有的变频器厂家形成变频器、直流永磁电机等一系列配套使用技术,各有其特点。介绍采用变频调速技术,使抽油机的运动规律适应油井的变化工况,实现系统效率的提高,达到节能增产的目的。

关键词: 变频器;负载;调速;节能

注:“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”

作者:聂胜

油田中变频器的应用论文 篇2:

分析石油工程井下作业修井技术及工艺

摘要:本文从石油工程井下作业中存在的不足出发,论述石油工程井下作业中应用的修井技术及工艺,对石油工程井下作业修井技术的现状进行分析,最后提出优化井下作业修井技术及工艺的有效措施,旨在为相关人员提供参考。

关键词:石油工程;井下作业;修井技术及工艺

0 引言

石油是国家生存和发展过程中最重要的自然资源之一,我国每年消耗的石油量十分巨大,且主要依靠进口,扩大国内石油产能,对国家发展具有十分重要的意义。但石油生产环境非常复杂,油水井在运行过程中可能受到多种不良因素的影响,应用修井技术及工艺,能有效保障石油生产的安全性和稳定性。

1 石油工程井下作业中存在的不足

石油工程作业施工多设在野外环境中,作业过程中需要多个工种协同作业,对作业人员专业的要求很高,井下作业环境艰苦,石油、天然气、硫化氢等本身具有易燃、易爆、有毒的特性,生产作业过程会受到多种危险因素的影响,有较大危险性。若未能在井下作业过程中采取相应的防护保护措施,不仅会影响石油开采效率,还可能引发严重的生产事故,威胁作业人员的生命健康安全,造成恶劣的社会影响。因此,安全生产已经成为石油企业和社会关注的重要问题。但当前石油工程井下作业中仍存在很多不足,在一定程度上制约井下作业的安全生产水平,具有以下表现。

1.1 技术水平参差不齐

石油工程井下作业是保障油水井正常生产的重要工作,主要工作内容包含油水井维修、油水井大修、油层改造和试油。每项工作中都包含若干小项,如油水井维修工作还可细分为水井试注、换封、油井检泵、清砂、防砂、堵水等,在井下作业过程中,需要有多个工种共同配合,才能在保障井下设备维修质量的同时,保护井下作业人员的人身安全。从行业实际情况进行分析,井下作业本身工作强度大、危险系数高、收入有限,工程中人员流动性较大,企业难以保障工作队伍的长期稳定性,不同专业中工作人员的技术水平参差不齐,人员流动问题也会直接影响不同专业人员的配合度,使得实际施工工程井下作业的规范性存在明显不足。

1.2 井下作业随意性较强

石油工程中需要结合地下石油和天然气的分布情况分散布置油井,作业队伍也需要根据油井的布置状态分散作业,使得石油工程难以进行集中统一管理。另外,因石油主要分布在未经过人工开发的野外环境中,条件较为恶劣,天气情况多变,作业人员往往需要根据作业环境和天气情况的变化调整作业计划,整个作业环境存在较强随意性,会在一定程度上影响井下作业的整体效率。各油井的实际条件不同,完成井下作业后难以对所有施工结果进行统一的规范性评级,也会影响井下作业的施工质量。

1.3 施工问题的发现存在滞后性

油水井的维修和大修是石油工程井下作业中的重要内容,但油水井的维修和大修质量难以实时测评,难以及时发现维修作业中存在的漏洞和不足。若油水井维修和大修中的遗留问题始终未能发现,不仅会影响油水井的正常生产水平,在开采作业开始后还需对遗留问题进行返工处理,还可能降低作业环境的安全性,威胁作业人员的人身安全。

2 石油工程井下作业修井技术及工艺

2.1 压裂技术

单层压裂技术是传统石油开采作业中主要的修井技术,是当油井开采到一定程度后,产能和渗透率都有所下降,此时,采用水力压裂或高能气体压裂两种方式以较快速度向井中注入流体或气体,加大井底压力,油井产能和渗漏率能得到有效改善。随着石油开采技术的不断成熟与发展,单层压裂井下作业修井技术逐渐向多层井压裂修井技术方向发展,同时,可应用于井下作业中的新型压裂液种类不断增多,新型压裂液不仅具有更加良好的应用效果,并且能有效减少对环境的污染和影响,提高石油开采过程中的环保性。

2.2 试油技术

试油技术对油水井中油、气、水产量和井底压力进行测试,为油田开采提供可靠的数据依据,主要包含射孔、洗井、诱流、测试等具体内容,是石油工程井下作业中的重要技术[1]。为提高测试数据的准确性,应在实际应用过程中对其进行持续性的创新和优化,如积极应用新型连坐测试等技术,对相关技术进行不断升级,提高高压含硫测试应用范围。另外,还应结合技术发展和市场动态对试油技术的操作设备进行更新换代,为试油测试工作提供必要的硬件保障。

2.3 井控新工艺

若想切实提高检修工作质量,必须高度关注后庭控制工作。积极开拓并创新井控新工艺的应用方法,对抽水检查方式进行完善,确保清洗沙子的质量。结合井控新工艺的应用标准选择合适的工艺设施,安装安全防护设备,对石油和天然气储存层的稳定性进行控制,减小石油地下作业的污染率。井控新工艺的应用有利于提高石油工程井下作业的整体生产效率,结合工作经验,对技术进行持续性改良和优化,才能最大发挥井控新技术的实用价值[2]。

3 石油工程井下作业修井技术的现状

3.1 修井设备设施更加先进

钻修井设备设施是保障修井技术及工艺有效应用的物质保障,提高钻修井设备设施的先进水平对促进石油工程井下作业有序推进具有十分重要的意义。石油一直都是世界各国竞争的重要战略资源,对国家的生存和发展都有非常重要的影响,根据国际油气富集划分标准来看,我国属于油气资源较为丰富的国家,但石油资源分布的不均匀,需要将完成开采的石油输送到国家的不同城市中,才能有效保障整体性的石油使用需求。因此,在石油开采过程中,需要保持修井设备设施始终处于良好性能状态,才能确保石油的开采效率和产能[3]。我国当前可应用于石油工程井下作业修井技术及工艺的修井机已经发展得较为成熟,如可从设备的动力获取方式将其分为单发修井机、双发修井机、双动力修井机和电动修井机,可从行走底盘的不同将其划分为自走式修井机和车载式修井机,可从功能上将其划分为修井机、沙漠修井机、滩涂修井机、钻修两用机、放喷修井机等,还可从井架型式、结构形式、提升负荷分、吨位大小等几个方式进行细分。钻修井设备设施的发展有效减少了石油工程井下作业的风险,且多种新型钻修井设备设施都表现出良好的工作性能,自动化水平和智能化水平都在不断提升,不仅有效提高了石油工程井下作业效率和质量,还顯著降低生产成本,具有更好的环保效益。但需要注意的是,在实际施工工程井下作业修修井技术及工艺的应用过程中,应结合井下实际条件选择针对性的修井设备设施,才能最大化提高不同专业的作业效率和作业质量。

3.2 修井技术的应用更加广泛

当前世界上共有103个产油国,随着科技的进步与发展,各产油国的石油开采技术也在不断提升,修井技术的应用范围不断扩大[4]。在国际市场的冲击和影响下,各石油开采公司都在对修井技术的进行更新和优化,电子化的挖掘和作业方式正在逐渐替代传统修井技术应用中的钻头加工方式,智能化的钻井技术在行业中的应用更加广泛,能实现液压的完全移动,具有良好的发展前景。

3.3 作业故障率居高不下

虽然石油工程井下作业修井技术及工艺正在快速发展,但由于开采环境的特殊性,作业过程中设备设施的故障率仍居高不下[5]。导致修井作业出现故障的原因主要有两种,一种是因为井下地质环境在石油开采的过程中发生了改变,相关设備设施在面对不同作业条件时,未能对其参数进行及时地调整,导致故障发生;另一种是因为作业专业水平不足,操作失误导致设备设施出现故障。一旦井下修井作业中发生故障,不仅会影响石油产能,而且会使作业人员的人身安全受到严重威胁。

3.4 井下打捞情况

井下打捞也是修井作业中的重要内容,地层会在油水井采油过程中发生出盐或出砂等情况,造成卡钻或落物等情况,可通过打捞使油水井恢复正常采油[6]。井下打捞方式通常包含裸眼、套管和油管等多种打捞形式,同时根据油水井实际情况配合相应的修井技术,打捞过程中需要所有人员相互协调。从目前国内井下打捞情况来看,整体技术及工艺水平与国际井下作业修井打捞水平差距较大,具有较大可提升空间。

4 优化井下作业修井技术及工艺的有效措施

4.1 严格遵守修井技术及工艺的优化原则

在对石油工程井下作业修井技术及工艺进行创新和优化时,应严格遵循以下几点原则:第一,经济性原则。修井技术及工艺的核心作用是为了保障油水井的性能和产能,为国家和社会的发展输送更多石油和天然气资源,在对修井技术及工艺进行优化时,需要充分考虑经济性原则,使工艺技术能满足生产所需的同时,最大限度减少工艺技术的应用成本,才能提高石油开采企业的经济效益[7]。第二,可行性原则。优化后的修井技术及工艺应能更符合新社会和市场形势下的石油开采要求,提高石油产能,提高油水井的生产效率。第三,适应性原则。油水井的开采环境非常复杂,并且随着石油资源开采作业的推进,井下作业环境也会不断变化,应充分考虑修井技术及工艺的适应能力,使其能有效解决油水井作业过程中的各类故障问题,确保石油开采作业能稳定进行。以上三项工艺技术的优化原则,能有效提高修井作业的质量和效率,使石油开采企业的综合效益得到提升。

4.2 升级优化修井作业设备设施

设备设施是石油工程井下作业修井技术应用中不可或缺的重要工具,应对修井作业中应用的设备设施不断进行升级和优化,如打捞工具、动力设备和修井机等[8]。打捞工具性能的好坏会直接影响井下作业的打捞效率,在对其进行升级和优化时,应重点考虑如何使打捞工具实现一体化作业,对碎片进行有效打磨,提高井下修井作业打捞效率。

动力设备为石油工程井下作业设备设施提供动力源,提高动力设备运行的稳定性,是保障井下修井作业稳定性的重要措施[9]。在对动力设备进行升级优化的过程中,应结合当前动力设备的实际情况对其进行针对性改造,如增加减速机等配件,增强齿轮和链条连接的稳定性等。

修井机是井下作业修井技术及工艺应用过程中使用的主要设备之一,当前最常见升级优化修井机作业效率的方式,是在设备中增加变频驱动器,以提高设备的运行质量。完成这一操作的修井机在井下作业中表现出更加良好的性能优势,如构成简单、操作灵活、运行效率好等,技术人员应结合实际作业需求选择不同的变频器[10]。

4.3 提高工作人员的技术水平

工作人员是石油工程井下作业修井技术及工艺的一线执行者,其技术水平的高低会直接影响井下作业的规范性和安全性[11]。具体可从以下几方面入手:第一,石油企业应充分重视提高工作人员的技术水平,在日常生产过程中,不断强调安全生产的重要性,对违规操作行为进行严格的处罚,提高工作人员的安全意识和警惕意识。第二,应根据修井作业设备设施的升级优化情况对工作人员进行相应的技术培训,使其充分掌握相关设备设施的最新操作方法,不仅能提高相关设备设施的运行效率,还能有效规避误操作情况的出现。第三,对井下作业修井技术及工艺的施工流程和技术应用标准作出严格的规定,确保井下作业中各项修井技术和工艺能得到规范性应用。第四,实际进行修井作业之前,应对涉及油水井的情况进行全面调查和分析,确保全方位了解井下情况,根据分析结果制定完善的井下作业施工方案,对施工方案的可行性进行复核,并选择与施工方案和油水井实际情况相匹配的设备设施。第五,井下作业过程中应严格按照施工方案进行操作,严禁出现技术应用不到位的情况,保证井下作业的安全性和石油开采作业的稳定性。

4.4 确保井控安全

井控在整个油气开发过程中具有极其重要的地位,也是保障油气安全生产的重要基础[12]。保障井控安全为井下作业修井技术及工艺的应用创造安全有利条件,具体可通过以下几点措施对其进行优化:第一,井下作业人员应具有扎实的技术水平,能对井下作业环境中存在安全隐患进行及时有效的识别,对安全隐患进行风险等级划分,结合风险等级划分结果和安全隐患的实际情况制定相应的应急预案,保障井下作业人员的安全。第二,根据井控作业的要求配备同等级设备设施,做好压力测试,对设备设施进行必要的养护,留存设备设施测试及养护等相关操作记录,方便后续查用。第三,所有井下作业的工作人员,必须在上岗前进行安全培训,培训内容包含井下作业中存在的主要风险类型,如中毒、井喷、火灾、触电、机械伤害、坠落等,了解不同风险主要分布的位置,如井喷和井喷失控、中毒、火灾情况多发生在井口位置等,对不同风险的控制措施、应急操作流程、劳保和消防用品的使用方法等进行全面地学习和了解,所有人员必须通过考核后才能进入岗位工作,否则应进行安全培训重修,还应定期组织工作人员进行安全演练,确保所有人员都能保持高度警惕性,在发生风险后第一时间进行响应和紧急处理,提高井下作业的安全性。第四,及时组织总结,对井下作业过程中遇到的不同故障情况进行汇总,为不同油水井作业人员提供参考,提高所有井下作业工作人员的应急处理能力。

5 结语:

综上所述,石油资源是国家实现生存和发展的必不可少的重要资源,但石油工程主要建设在条件恶劣的野外环境中,井下作业具有极高的危险性,如何协调扩大产能和安全生产的关系,已经成为众多石油开采企业关注的重要问题。虽然当前我国石油工程井下作业修井技术及工艺已经具有长足的进步,但某些方面与国际先进水平相比仍有一定差距,实际井下作业中也存在一定不足,只有采取有效优化措施,提高整体井下作业修井技术及工艺水平,才能在保障安全生产的技术上,扩大国家石油产能,提高石油开采企业的综合效益。

参考文献

[1] 范建功, 朱强, 王昕,等. 分析石油工程井下作业修井技术及工艺[J]. 中国化工贸易, 2019, 011(018):91.

[2] 杨洪潮. 石油工程井下作业修井技术现状及工艺优化[J]. 化工管理, 2017, 19(No.453):164-164.

[3] 党韩. 石油工程井下作业修井技术现状及工艺优化[J]. 化学工程与装备, 2018, 000(003):225-226.

[4] 贾世雄. 石油工程井下作业修井技术现状及工艺优化研究[J]. 石化技术, 2020, v.27(02):288-289.

[5] 王春风. 石油工程井下作业修井技术及工艺探讨[J]. 中国管理信息化, 2020, v.23;No.424(10):117-118.

[6] 魏扬. 石油工程施工中的井下作业修井技术[J]. 石化技术, 2019, 026(006):268,270.

[7] 姜震. 石油工程井下作业修井技术及工艺[J]. 化工设计通讯, 2018, 44(11):242.

[8] 赵亮. 石油工程井下作业修井技术及工艺研究[J]. 中国化工贸易, 2019, 011(026):97.

[9] 石勇. 石油工程井下作業修井技术现状及工艺优化[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(013):605.

[10] 武玉强. 井下作业修井技术及其新工艺优化探讨[J]. 数字化用户, 2018, 000(027):65.

[11] 尚晓明. 井下作业修井技术现状及新工艺的优化探究[J]. 石化技术, 2018, 025(004):159,154.

[12] 曾林. 石油工程井下作业修井技术及工艺研究[J]. 石化技术, 2019, v.26(11):247+251.

作者:井慧峰

油田中变频器的应用论文 篇3:

低压变频器在电力企业中的应用

摘要:在电力企业中,变频技术的应用是推动企业实现良好发展的重要途径。在变频技术得到更进一步的完善与发展的过程中,变频器的应用功能与优势得到了进一步的凸显,在节能、调速和保护方面展现出了良好的技术控制能力。而低压变频器则是在电力企业中应用较为普遍的一种变频器类型,对电力企业的发展作出了重要的贡献。本文将针对低压变频器在电力企业中的应用展开相关论述。

关键词:低压变频器;电力企业;节能;技术

电力电子技术的不断提高也使得低压变频器的可靠性得到了全面提升,作为一种能够将工频电转化为其他频率电能的控制装置,低压变频器相较于其他变频器来说,其成本投入比较低,能够很好地适应电力企业中的各个应用层面的需要,也基本上能够很好地满足电力企业的生产需要。自从对低压变频技术进行了一系列的改造后,对于低压变频器在电力企业中的应用更是愈加高效。以下笔者将针对相关问题展开论述。

一、变频器技术在电力企业恒压供水系统中的应用

电力企业中的恒压供水系统是由变频器、压力变送机、电机与水泵共同构成的。当用水量加大时,压力变送器就能够检测到供水压力的降低,而变频器的转速就会自动提升,同时水泵出口的压力与流量也会加大;相反,假如用水量减小时,压力变送器就会检测到供水压力的提高,这时候变频器的转速就会自动降低,同时水泵出口的压力与流量也会相应地减小。当恒压供水系统是由多台水泵共同组成时,水泵就用一个母管将出口相连接,各个出口都安装上一个逆止门,这样可以避免水发生倒流的问题。在用水量较小的情况下,系统中只有一台水泵开展工作,其他的水泵都停止运行,利用变频器来驱动以维持母管压力的稳定,当用水量增加时,水泵的转速就会自动提升最终调整到额定的转速,这时候低压变频器控制下的恒压供水系统就将该水泵调整到了额定速度运行。通过变频器来启动第二台水泵开始运行,第二台水泵开始是以变速的方式运行的,等到达到了额定的转速时,再通过变速器来启动第三台水泵,依次延续。当用水量极大,系统中所有的水泵都处于运作状态,这时候随着用水量的减小,水泵就会按照上述的方式逐台停止运行。但是不论出于何种情况下,都有一台水泵保持着变频的运行状态,一方面能够确保水压保持在恒定状态,另一方面也能够节约电能。恒压供水系统在生活用水中的应用能够很好地代替二次供水水耗,消除二次污染。

二、变频器技术在锅炉给粉机控制中的应用

在电力企业中传统的锅炉给粉机通常采用滑差电机来调节速率,而滑差电机结构构成因素的影响导致故障发生的概率极高,不利于锅炉的安全化运行。所谓的锅炉给粉机控制,其最主要的目标就是确保锅炉给粉量调节的可靠与平稳。锅炉给粉机控制一般是由一台变频器来对一台给粉机电机进行控制,操作器向变频器发布控制信号,通过这种方式来对电机的转速加以调节。同一层或者同一组的电机的控制执行都是由一台同操器进行控制,而众多的同操器都接受自动控制系统中统一发布的信号,同操器在接受了控制信号之后就将所有的转速信号相加并将信号反馈给系统进行调节。因为变频器本身的保护功能较强,所以即便电机出现了负荷或者堵转时,也能够很好地保护电机防止其烧毁。同时,如果控制信号发生了异常情况或者发生断线问题时,变频器就可以选择停止输出。另外,假如出现了输入电压情况异常、输出出现短路问题或者环境中的温度过高等情况时,变频器也会自动采取保护措施。

三、变频器技术在叶轮给煤机控制中的应用

所谓的叶轮给煤机控制主要指的就是对磨煤机的给煤量进行控制。磨煤机中存煤量不论是处于过多还是过少的状态,都会对磨煤机的出煤量造成极大的影响。当磨煤机中的存煤量过多时,磨煤机可能因此而产生堵塞问题,而当磨煤机中的存煤量过少时,磨煤机中的存煤量就不能够满足磨煤机的实际工作能力。而对磨煤机运用变频器技术加以控制就能够更为准确稳定地控制给煤量,实现磨煤机的高效运转,在一定程度上降低能耗。而从节约能源的角度上来看,叶轮给煤机的电机功率较大,有较好的节能效果,并且经过了改造的变频器能够很好地降低机械运动的速度,降低了机械之间的磨损,减少了维护保养费用的投入。

四、变频器在行车、重调机控制中的应用

电力企业中的重调机的功用就是对煤车进行牵引,当重力牵引臂和煤车相互对接时会产生极大的撞击动能,因此而给牵引臂、钢丝绳与基座等带来最为直接的冲击。当处于惯性较大、转矩负载较大的情况下时,电动机的启动电流较大,长期处于这种状态则会影响电动机各种性能的发挥,为电动机的运行埋下了潜在的风险性问题,也会对电源容量产生较高的要求标准。一旦在额定运转的情况下通过紧急刹车进行制动,就会使电动机在瞬间产生高再生电动势,对电动机的绝缘性能产生不利的影响,其瞬间的发热会加快电动机绝缘的老化。当用重调机来对煤车进行牵引时,因为煤车属于惯性很大的物体,在启动阶段会产生过力矩冲击,从而造成机械部分的磨损程度严重,而煤车制动所采取的方式会使钢丝绳反复地受到煤车的惯性冲击,对牵引臂和钢丝绳造成的损害极大。变频器技术的应用就能够促进设备运行朝着柔性平滑转变,能够有效降低启动的电流,间接降低接车时产生的冲击力,从而降低钢丝绳所承受到的煤车反复给其带来的惯性冲击力度,对于机械部分的磨损程度也能够相对降低,能够高效地减少日常维护的工作量,设备的运行更加可靠。

随着变频技术的不断更新与改善,低压变频器在电力企业中的重要性显得越加突出,对于电力企业各个方面的生产经营活动都产生了极大的影响,能够缓解电力设备工作压力,能对电力企业各类设备工作的实际状况进行优化,降低设备的磨损程度与能耗,实现任务的高效完成。应当充分认识到低压变频器在电力企业中的重要价值并进行充分的应用与完善,实现电力企业的高效发展。

参考文献:

[1]刘音. 变频器技术与应用[J]. 黑龙江科技信息. 2016(02).

[2]余冬云. 论油田企业中变频器技术的发展与应用[J]. 科技创新与应用. 2014(01).

[3]樊伟. 浅析变频器在化工企业生产中的应用[J]. 科技与企业. 2013(01).

作者:王禹

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