運用價值工程開展網(wǎng)電鉆井改造

1、<p>　　運用價值工程開展網(wǎng)電鉆井改造</p><p>　　摘 要：節(jié)能降耗是關系全局、造福后代的大事，鉆井行業(yè)正在向著節(jié)能減排、高效安全、清潔的生產(chǎn)目標大跨步邁進，主要的做法就是運用價值工程對網(wǎng)電鉆井進行改造，提高了鉆機運行的經(jīng)濟性，也實現(xiàn)了節(jié)能減排和環(huán)保性能。 </p><p>　　關鍵詞：鉆機 網(wǎng)電鉆井 動力 改造 </p><p>　　在傳統(tǒng)形式

2、下，鉆井過程使用柴油機做動力源，這普遍存在著負載率低、余功浪費嚴重、空氣和噪音污染大等現(xiàn)象，同時由于燃油成本高，燃料成本在鉆井生產(chǎn)總成本中占有較大比重。網(wǎng)電鉆機則改變了傳統(tǒng)鉆機提供動力的方式，它利用電能做為動力源，有效降低設備對能源的消耗。從2006年開始，勝利油田在中石化集團公司內部率先實施網(wǎng)電鉆機的研發(fā)和改造，研制出適合油田使用的30DB、50DB、70DB網(wǎng)電鉆機系列。網(wǎng)電供能可減少鉆井作業(yè)對空氣產(chǎn)生噪聲等的污染，同時可大幅節(jié)約鉆

3、井設備成本，能有效改善鉆井工人工作環(huán)境，降低勞動強度。 </p><p>　　一、網(wǎng)電鉆機核心技術 </p><p>　　網(wǎng)電鉆機技術利用電能代替柴油發(fā)電機給鉆機設備提供電能，然后用電動機代替柴油機為鉆機設備提供動能，同時配置無功補償和諧波抑制裝置，有效提高鉆機設備用電功率因數(shù)，減少對電網(wǎng)的污染，以提高鉆井設備節(jié)能減排、降污降噪的水平。 </p><p>　　橇裝箱

4、式變配電站是網(wǎng)電鉆井技術的核心技術，其功能主要是連接電網(wǎng)、降壓、配電，并通過低壓電纜、鉆機電控房及備用發(fā)電機進行連接，以確保給設備提供充足電能。 </p><p>　　配置橇裝箱式無功補償和諧波抑制裝置，該裝置依據(jù)用電負載使用情況進行自動補償，把電網(wǎng)功率因數(shù)始終保持在0.95的水平以上，這便能有效減少用電負載產(chǎn)生無功率，從而提高發(fā)電機使用效能。 </p><p>　　大功率變頻器用來控制變

5、頻電機啟動、停止和速度調節(jié)。 </p><p>　　大功率變頻電機則是用以代替柴油機的動力設備。 </p><p>　　二、鉆井實施改造的依據(jù) </p><p>　　1.石油鉆井利用高壓電供應動能比用柴油機組發(fā)電供能能節(jié)省約40%的成本費用。 </p><p>　　2.由于鉆井作業(yè)及設備搬遷周期長，為達到縮減成本、節(jié)能減排的目的，采用高壓電網(wǎng)

6、來為鉆井設備供電供能則是最合適的選擇。 </p><p>　　3.電力供應各方面指標非常穩(wěn)定，可使鉆井設備運行性能大幅提高。利用高壓電網(wǎng)提供能源，柴油發(fā)電機可作為鉆井備用動力，這樣就會大幅縮減鉆井設備的工作運行時間以防設備機件磨損帶來維護損失，同時，柴油發(fā)電機組的維護保養(yǎng)費用也大大降低，如此便能延長柴油發(fā)電機組的使用年限。 </p><p>　　4.滿足綠色低碳環(huán)保要求，節(jié)約能源保護環(huán)境的

7、同時能大大降低石油鉆井施工現(xiàn)場的噪聲污染以及廢氣排放對空氣造成的污染。 </p><p>　　三、改造方案及設備組成 </p><p>　　改造方案是通過使用架空線路電源作為主電源，直接通過電纜連接到電壓為1萬伏的電網(wǎng)上，再通過變壓器將電壓調整為600伏作為鉆機的動力源，柴油發(fā)電機組作為備用發(fā)電機。在鉆井系統(tǒng)的供電出現(xiàn)故障時，供電電源可以保證能隨時轉至由原主柴油發(fā)電機供電的狀態(tài)，以保證鉆井

8、隊生產(chǎn)作業(yè)的正常進行。采用系統(tǒng)供電能夠大大減少運營費用，提高供電可靠性及供電質量，方便生產(chǎn)人員隨時隨地進行操作及管理，這比柴油機組進行發(fā)電具有明顯的優(yōu)越性。 </p><p>　　供電配套設備大致由高壓房和低壓房兩部分組成。 </p><p>　　1.高壓房部分。兩臺油浸式器，高壓10kV，低壓600V。將電網(wǎng)的10kV高壓轉換為鉆井設備需要的600V電壓，同時供應高低壓開關與保障安全的裝

9、置。 </p><p>　　2.低壓房部分。主要具備功率因數(shù)補償與電源濾波功能，由數(shù)臺濾波補償柜組成，經(jīng)由柜內的斷路器兵分兩路同時送往SCR房，同時由輸出電抗器，在母排來裝配電涌保護器來降低電網(wǎng)設備受到的沖擊。 </p><p>　　同時，配置交流電力無源濾波器數(shù)臺（每臺濾波器含有2路濾波，補償總容量2100千乏），2000A斷路器數(shù)臺（具體是幾臺，數(shù)據(jù)準確），濾波器保護器數(shù)臺（具體是幾臺

10、，數(shù)據(jù)準確），濾波器自動投切控制器1臺。濾波器由6路控制。同時投切控制分為自動、手動兩種狀態(tài)。 </p><p>　　四、網(wǎng)電改造的效果 </p><p>　　截止到2012年底，某鉆井公司已完成了20DB、30DB、40DB三個系列共計八臺電動鉆機和一臺ZJ30L機械鉆機的網(wǎng)電改造，且已完成網(wǎng)電打井37口。在進行網(wǎng)電鉆井的過程中，網(wǎng)電系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠，使用狀況良好；同時，系統(tǒng)使用的動態(tài)

11、無功補償系統(tǒng)工作穩(wěn)定，動態(tài)響應速度快，整個生產(chǎn)過程中功率因數(shù)平均值達到0.932，具有很好的節(jié)電效果；系統(tǒng)工作噪音較低，設備維護簡單；電網(wǎng)停電期間，鉆機啟用柴油機正常打井，說明系統(tǒng)的備用動力良好，保證了鉆井安全。 </p><p><b>　　具體表現(xiàn)在： </b></p><p>　　1.電力配套設備經(jīng)改造使用后，鉆井成本大幅降低，企業(yè)社會經(jīng)濟效益顯著提高。 <

12、;/p><p>　　2.作為備用動力的柴油發(fā)電機組，作業(yè)時間大大縮減，這降低了機件磨損及設備折舊率，同時降低了柴油發(fā)電機組的維護保養(yǎng)費，柴油發(fā)電機組使用年限加長。 </p><p>　　3.電力供應各方面指標穩(wěn)定，鉆井設備的運行性能明顯大幅提高。 </p><p>　　4.石油鉆井作業(yè)現(xiàn)場噪音污染減小，減輕了環(huán)保工作壓力，同時對環(huán)境及工作人員和周圍居民的影響大大減少。

13、</p><p><b>　　五、總結 </b></p><p>　　利用網(wǎng)電改造鉆井技術的主要優(yōu)勢在于能大幅縮減成本、開源節(jié)流，同時增強鉆井設備性能，減輕工人作業(yè)強度，從而達到節(jié)能降耗的目的。 </p><p>　　但是網(wǎng)電鉆井技術也稍有不足。由于大多數(shù)石油工業(yè)的鉆井位置與電網(wǎng)的距離不盡相同，有些油田施工前期架設供電線路的投資較大，超出了企業(yè)

14、經(jīng)濟承受范圍，從全局考慮，供電線路除用于石油鉆井作業(yè)外，還可為試油建站作業(yè)以及最后的采油、采氣站供電供能，因此應全面考慮這項改造投資，以達到提高設備性能同時節(jié)能減排的目的。 </p><p>　　在供電設施許可條件下，利用電網(wǎng)改造鉆井技術具有很大潛在優(yōu)勢，符合當今社會所提倡的“低碳生活”理念。所以，因地制宜地改造好這項技術將為油田提高鉆井設備性能，節(jié)能減排做出更大貢獻。 </p><p>

15、<b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]董云飛，戴樹濤，馬士平.ZJ70L型鉆機全網(wǎng)電拖動技術改造方案[J].石油礦場機械，2008，37（6）：84～87. </p><p>　　[2]戴樹濤，稅理中，董云飛.鉆機網(wǎng)電拖動系統(tǒng)諧波抑制研究[J].石油礦場機械，2008，37（7）：19～23. </p><p>　　[3]亓