Энергетические характеристики электроприводов погружных нефтедобывающих насосов
Аннотация
Добыча нефти с использованием погружных электроцентробежных насосов связана с высокими затратами электроэнергии. В статье приводятся данные по распространенности и значимости данного способа эксплуатации скважин для отечественной нефтедобывающей промышленности, приводится модель для определения удельных энергетических затрат на подъем продукции. С помощью данной модели можно рассчитать не только удельные затраты электроэнергии, но также определить потери в каждом элементе скважинной насосной установки. На основе модели также предлагается осуществлять оптимизацию режимов эксплуатации скважин и работы электроприводов, что позволит минимизировать непродуктивные потери во всех элементах установки.
С целью повышения точности расчетов по предлагаемой модели произведен анализ энергетических характеристик нескольких десятков скважин, построены зависимости между основными технологическими параметрами скважин и установленного нефтедобывающего оборудования и такими характеристиками, как удельное энергопотребление, потери мощности в различных элементах насосной установки.
В результате анализа выявлены закономерности, которые могут быть использованы в алгоритмах автоматического управления электроприводами скважинных насосов с целью оптимизации режимов их работы и повышения энергоэффективности.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Garifullina R.Kh., Rajskaya M.V. [Continuity and Specificity of Programs for Increasing Energy Effi-ciency and Quality of Hydrocarbon Development Technologies for the Oil Producing Company by the Exam-ple of OJSC “Tatneft”]. Vestnik Kazanskogo Tekhnologicheskogo Universiteta [Bulletin of Kazan Technolog-ical University], 2013, vol. 16, no. 19, pp. 285–287 (in Russ.)
Gibbs S.G., Miller D.L. Inferring Power Consumption and Electrical Performance from Motor Speed in Oil-Well Pumping Units. IEEE Transactions on Industry Applications, 1997, vol. 33, no. 1, pp. 187–193. DOI: 10.1109/28.567109
Khakimyanov M.I. Upravleniye Elektroprivodami Skvazhinnykh Nasosnykh Ustanovok: Monografiya [Control of Electric Drives of Well Pumping Units: Monograph], Moscow, Infra-Inzheneriya Publ., 2017. 138 p.
Refai A. et al. Permanent Magnet Motor Application for ESP Artificial Lift. North Africa Technical Conference and Exhibition, Society of Petroleum Engineers, 2013. DOI: 10.2118/164666-MS
Gizatullin F.A., Khakimyanov M.I. [Operating Mode Analysis of the Oilwells Sucker Rod Pump Units Drives]. Elektrotekhnicheskiye i Informatsionnyye Kompleksy i Sistemy [Electrical and Data Processing Facili-ties and Systems], 2017, vol. 13, no. 1, pp. 11–18 (in Russ.)
Brandt A.R. Oil Depletion and the Energy Efficiency of Oil Production: The Case of California”, Sus-tainability, 2011, vol. 3, no. 10, pp. 1833–1854. DOI: 10.3390/su3101833
Korabel'nikov M.I. Optimization of Wells Operation Modes by Means of Electrical Submersible Pump-ing Unit at the Present Stage of Oil Production. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engi-neering, 2017, vol. 17, no. 1, pp. 29–33. (in Russ.) DOI: 10.14529/power170104
Korabel'nikov M.I., Junisbekov M.Sh. Analysis and Ways of Increasing the Efficiency of Artificial Oil Lift from Marginal Wells in a Down Economy. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engi-neering, 2016, vol. 16, no. 1, pp. 75–79. (in Russ.) DOI: 10.14529/power160111
Jiang M. et al. Study on Changes of Operating Parameters of Variable-speed Driven Pumping Wells [J]. Oil Field Equipment, 2010, iss. 10, pp. 003.
Wu J.L., Liu Y.T., Yang H.N. A New Analytical Solution of the Productivity Equation for a Vertical Fractured Well in 3D Anisotropic Oil Reservoirs. Petroleum Science and Technology, 2014, vol. 32, no. 4,
pp. 433–441. DOI: 10.1080/10916466.2011.594832
Nguyen Q.K. [Research the Electromechanical Complex: Switched Reluctance Drive – Centrifugal Pump]. Izv. Vuzov. Elektromekhanika [Russian Electromechanics], 2016, no. 4, pp. 55–64 (in Russ.) DOI: 10.17213/0136-3360-2016-4-55-64
Vázquez M. et al. Global Optimization of Oil Production Systems, a Unified Operational View. Paper SPE 71561. SPE Annual Technical Conference and Exhibition, New Orleans, LA, 2001. DOI: 10.2118/71561-MS
Gonchar A.A. [On the Criteria for Optimizing the Operation of a Power Transformer]. Energetika. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedeniy i Energeticheskikh Ob"yedineniy SNG [Power Engineering. Izvestiya of Higher Educational Institutions and Energy Associations of the CIS], 2006, no. 1, pp. 26–30 (in Russ.)
Tsitsorin A.N. [On the Loss of Idling Power Transformers 6-10 kV]. Power Technology and Engi-neering, 2011, no. 3, pp. 48–51. (in Russ.)
Schmehl C. et al. Adjustable Speed Drive Selection for Electric Submersible Pumps. Petroleum and Chemical Industry Technical Conference (PCIC), 2014 IEEE, IEEE, 2014, pp. 201–216. DOI: 10.1109/PCICon.2014.6961885
Sadov V.B., Plotnikova N.V. Application of Technical and Economic Criterion of Equipment Control with Sucker Rod Pump. Procedia Engineering, 2015, vol. 129, pp. 977–980. DOI: 10.1016/j.proeng.2015.12.154
Sipaylov V.A., Bukreyev V.G., Sipaylova N.Yu. [Optimal Control of the Electric Submersible Pump Unit with Variable Frequency AC Drive]. Izv. Vuzov. Elektromekhanika [Russian Electromechanics], 2009, no. 4,
pp. 66-69. (in Russ.)
Chaodong T. et al. Research on Flexible Variable-speed Control Model and Optimization Method of Rod Pumping Well Based on Genetic Algorithm. Applied System Innovation (ICASI), 2017 International Con-ference on, IEEE, 2017, pp. 1771–1774. DOI: 10.1109/ICASI.2017.7988285
Ageev Sh.R., Jalaev A.M., Zolotarev I.V., Ermakova A.S., Poshvin E.V. [Software Products No-vometSel-Pro, ESP Calculator, Energy Efficiency Calculation Program]. Bureniye i Neft [Drilling and Oil], 2013, no. 10,
pp. 36–39 (in Russ.).
Wang Y., Hou M. Remote Monitoring System for Oil Wells Based on GPRS Technology. Computer Engineering and Technology (ICCET), 2010 2nd International Conference on, IEEE, 2010, vol. 7, pp. V7-607–V7-611. DOI: 10.1109/ICCET.2010.5485637
DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power170403
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.