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[摘 要]本文通过大庆油田采油九厂葡西采油作业区所使用的CDY-1A多参数测井仪为例,说明了在机采井电参数测量中,通过理论的角度解释了接线中存在的一些问题,现场测量错误分析以及测量的一些安全注意事项。
[关键词]机采井 测量 接线
中图分类号:TD75.3 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2015)32-0274-01
一、引言
机采井电参数测量即电机系统效率测试是为机采井能耗分析提供全面和客观的数据,是评价节能效果,明确节能挖潜方向,降低机采井能耗的基础。目前油田系统效率测试仪主要以HIOKI3169-20测试仪以及BCGY-1便携式测功仪和CDY-1A型多参数测试仪为主。这些设备原理基本相同,并且可以很快的测量出单井电压、电流、有功、无功、以及功率因数等参数。
虽然,这些设备有很大优点,可是在现场的实际测量过程中,我们也发现了一些问题:一是接线检查正确性上存在问题。往往在接线检查过程中,由于测量人员的疏忽接线经常出现错误情况,使测量结果正确性无法得到保证;二是对于安装单井电容补偿的电机,在测量过程中,如何保证你所测量的机采井数据是未补偿过的电机的数据,或是经过补偿过电机的数据,就需要在接线过程中牢牢把握了;三是对于结果计算所采用的计算公式以及现场测量环境等存在问题;
针对以上三点问题,本文根据理论知识和现场实际测量中所取得的部分经验来进行总结分析,已达到保证机采井能耗测量结果准确的目的。
二、问题的提出及解决对策
1、接线方式及能耗计算存在的问题
CDY-1A设备在测量三相电机时,有2种接线方式,三相三线制(三相三线测量时电压夹测量线电流传感器测量线的中线均带有高压注意安全)和三相四线制两种接线方式。其中,在检查接线时,正常需要保证电压输入、电流输入、电压相位角、电流相位角、A,B,C相电压与电流匹配等一系列数据都正确的情况下才能进行测量,否则测量出的数据就是错误的,出现错误的测量结果。
因大庆油田采油九厂葡西采油作业区多采用三相四线制的测试方法,下面是3口井的实际测量数据:
在有功能耗计算上,通常采用公式:P=UIcosφ,如果通过上式计算我们可以发现:龙南15-斜08井的有功功率为2.421kW,龙南16-07的有功功率为3.653kW,龙南30-斜08的有功功率为2.37kW。这些计算值和实际值偏差较大。经过分析,我们发现,设备测量是准确的,而真正产生偏差的原因是公式用的有误。上述公式表达式没有问题,问题存在的U并不是相电压,而应该是测量的线电压值。因我们采用的是三相四线制的测量方式,所以测得的电压值为相电压而不是线电压值。
因此我们总结可以发现,如果采用三相三线制的测量方式则可以利用上述公式直接计算。如采用三相四线制的接线方式时,我们应采用P=3UIcosφ公式来进行计算。
2、安装单井低压电容补偿装置电机的测量问题
此类的问题发现源于古一油田机采井测量。当时,我们测量人员在测量古159-86井时将A、C相钳位传感器夹在了交流接触器下侧,将B相钳位传感器夹在了开关Q的上侧,结果在检查接线时出现B相电流超前于B相电压的现象(即装置上显示PHASE I1-U1 NO),测量人员随即把A、B、C三相钳位传感器都分别夹在了开关Q的上侧,这时测得的电流为31.6A,功率因数为0.57,然后我们又分别将三相钳位传感器夹在了交流接触器的下侧,测得电流为37A,功率因数为0.43,经过现场分析检查发现,是因为电机经过低压电容补偿后,造成B相电流超前于电压90°,以至电流跳跃到4象限。
我厂单井低压电容都安装在开关Q的下侧,这就保证了电容对电机M前侧的补偿。如果将钳位传感器夹在开关Q的前侧(即图中1的位置),这时所测的电流、功率因数等参数即为电机经过电容补偿后的数值。此时,电流数值较小,功率因数较大。如果将钳位传感器夹在交流接触器CJ与电机M之间(即图中2的位置),此时所测得的电流、功率因数等测量值即为未经电容补偿的电机测量值,也就是实际电机功耗值。因此在测量中我们就应注意,如要测量电机实际能耗就将钳位传感器夹在交流接触器下侧,如要测量经电容补偿后的电机能耗就将钳位传感器夹在开关上侧。
3、测量环境存在的问题
冬季期间,在低于-20℃时,尽量不要采用CDY-1A仪器进行机采井参数测量,因为若想保证测量值精准,所需测量时间都较长,而在低温度下测量将造成液晶屏无法显示数值的现象。例如:在测量龙南30-斜08井时我们采用定时测量方式进行测量,即每相隔10分钟仪器自动测量一组数据,当测量第三组数据时,仪器液晶屏虚屏,测量数据显示不清,最后我们查找资料判断是由于液晶屏在低温下驱动电压会下降,低于-20℃时液晶显示器的对比度会明显下降,将导致虚屏或黑屏现象。同时因为CDY-1A测量设备的钳位传感器夹钳较大,在夹线时测又需要掰动电源线,冬季电源线绝缘层脆,容易将导线绝缘层掰裂,造成触电事故。
对于这个问题,在没有更先进仪器进入市场前,我已经做出一种用简易保温装置对CDY-1A测量设备进行保温,今年冬天使用,争取能够满足一个测量周期。
三、结束语
在对大庆油田采油九厂葡西采油作业区各采油队机采井电参数的测量过程中,暴露出一些问题。通过反复落实、深入分析,找到了解决问题的一些办法,在一定的程度上保证了测量数据的准确性,为油田的高产稳产节能降耗提供了有力的数据支持。
参考文献
[1] 黃安贻,廖绪兵,朱志宏,关密生.??抽油机中电动机扭矩软测量方法的研究[J]. 自动化仪表,2009(09):12-14.
[2] 李金永,郝明圈,范秀芹.??电流在抽油机井管理中的应用[J]. 油气田地面工程,2006(01) :101-104.
[3] 刘建业,安曙明,付占稳,林海成,方小东.??井群抽油机软启动器监控无线通信自定义协议[J]. 自动化博览,2004(06):112-115.
[4] 张继震,马广杰,杨靖.??游梁抽油机电机电量测试的特殊性[J]. 电机技术,2003(02) :123-127.
[5] 张爱兴,肖建洪,于芳,李亚东,林文兴.??抽油机平衡测试的新方法与典型实例分析[J]. 油气田地面工程,2003(01) :138-141.
[关键词]机采井 测量 接线
中图分类号:TD75.3 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2015)32-0274-01
一、引言
机采井电参数测量即电机系统效率测试是为机采井能耗分析提供全面和客观的数据,是评价节能效果,明确节能挖潜方向,降低机采井能耗的基础。目前油田系统效率测试仪主要以HIOKI3169-20测试仪以及BCGY-1便携式测功仪和CDY-1A型多参数测试仪为主。这些设备原理基本相同,并且可以很快的测量出单井电压、电流、有功、无功、以及功率因数等参数。
虽然,这些设备有很大优点,可是在现场的实际测量过程中,我们也发现了一些问题:一是接线检查正确性上存在问题。往往在接线检查过程中,由于测量人员的疏忽接线经常出现错误情况,使测量结果正确性无法得到保证;二是对于安装单井电容补偿的电机,在测量过程中,如何保证你所测量的机采井数据是未补偿过的电机的数据,或是经过补偿过电机的数据,就需要在接线过程中牢牢把握了;三是对于结果计算所采用的计算公式以及现场测量环境等存在问题;
针对以上三点问题,本文根据理论知识和现场实际测量中所取得的部分经验来进行总结分析,已达到保证机采井能耗测量结果准确的目的。
二、问题的提出及解决对策
1、接线方式及能耗计算存在的问题
CDY-1A设备在测量三相电机时,有2种接线方式,三相三线制(三相三线测量时电压夹测量线电流传感器测量线的中线均带有高压注意安全)和三相四线制两种接线方式。其中,在检查接线时,正常需要保证电压输入、电流输入、电压相位角、电流相位角、A,B,C相电压与电流匹配等一系列数据都正确的情况下才能进行测量,否则测量出的数据就是错误的,出现错误的测量结果。
因大庆油田采油九厂葡西采油作业区多采用三相四线制的测试方法,下面是3口井的实际测量数据:
在有功能耗计算上,通常采用公式:P=UIcosφ,如果通过上式计算我们可以发现:龙南15-斜08井的有功功率为2.421kW,龙南16-07的有功功率为3.653kW,龙南30-斜08的有功功率为2.37kW。这些计算值和实际值偏差较大。经过分析,我们发现,设备测量是准确的,而真正产生偏差的原因是公式用的有误。上述公式表达式没有问题,问题存在的U并不是相电压,而应该是测量的线电压值。因我们采用的是三相四线制的测量方式,所以测得的电压值为相电压而不是线电压值。
因此我们总结可以发现,如果采用三相三线制的测量方式则可以利用上述公式直接计算。如采用三相四线制的接线方式时,我们应采用P=3UIcosφ公式来进行计算。
2、安装单井低压电容补偿装置电机的测量问题
此类的问题发现源于古一油田机采井测量。当时,我们测量人员在测量古159-86井时将A、C相钳位传感器夹在了交流接触器下侧,将B相钳位传感器夹在了开关Q的上侧,结果在检查接线时出现B相电流超前于B相电压的现象(即装置上显示PHASE I1-U1 NO),测量人员随即把A、B、C三相钳位传感器都分别夹在了开关Q的上侧,这时测得的电流为31.6A,功率因数为0.57,然后我们又分别将三相钳位传感器夹在了交流接触器的下侧,测得电流为37A,功率因数为0.43,经过现场分析检查发现,是因为电机经过低压电容补偿后,造成B相电流超前于电压90°,以至电流跳跃到4象限。
我厂单井低压电容都安装在开关Q的下侧,这就保证了电容对电机M前侧的补偿。如果将钳位传感器夹在开关Q的前侧(即图中1的位置),这时所测的电流、功率因数等参数即为电机经过电容补偿后的数值。此时,电流数值较小,功率因数较大。如果将钳位传感器夹在交流接触器CJ与电机M之间(即图中2的位置),此时所测得的电流、功率因数等测量值即为未经电容补偿的电机测量值,也就是实际电机功耗值。因此在测量中我们就应注意,如要测量电机实际能耗就将钳位传感器夹在交流接触器下侧,如要测量经电容补偿后的电机能耗就将钳位传感器夹在开关上侧。
3、测量环境存在的问题
冬季期间,在低于-20℃时,尽量不要采用CDY-1A仪器进行机采井参数测量,因为若想保证测量值精准,所需测量时间都较长,而在低温度下测量将造成液晶屏无法显示数值的现象。例如:在测量龙南30-斜08井时我们采用定时测量方式进行测量,即每相隔10分钟仪器自动测量一组数据,当测量第三组数据时,仪器液晶屏虚屏,测量数据显示不清,最后我们查找资料判断是由于液晶屏在低温下驱动电压会下降,低于-20℃时液晶显示器的对比度会明显下降,将导致虚屏或黑屏现象。同时因为CDY-1A测量设备的钳位传感器夹钳较大,在夹线时测又需要掰动电源线,冬季电源线绝缘层脆,容易将导线绝缘层掰裂,造成触电事故。
对于这个问题,在没有更先进仪器进入市场前,我已经做出一种用简易保温装置对CDY-1A测量设备进行保温,今年冬天使用,争取能够满足一个测量周期。
三、结束语
在对大庆油田采油九厂葡西采油作业区各采油队机采井电参数的测量过程中,暴露出一些问题。通过反复落实、深入分析,找到了解决问题的一些办法,在一定的程度上保证了测量数据的准确性,为油田的高产稳产节能降耗提供了有力的数据支持。
参考文献
[1] 黃安贻,廖绪兵,朱志宏,关密生.??抽油机中电动机扭矩软测量方法的研究[J]. 自动化仪表,2009(09):12-14.
[2] 李金永,郝明圈,范秀芹.??电流在抽油机井管理中的应用[J]. 油气田地面工程,2006(01) :101-104.
[3] 刘建业,安曙明,付占稳,林海成,方小东.??井群抽油机软启动器监控无线通信自定义协议[J]. 自动化博览,2004(06):112-115.
[4] 张继震,马广杰,杨靖.??游梁抽油机电机电量测试的特殊性[J]. 电机技术,2003(02) :123-127.
[5] 张爱兴,肖建洪,于芳,李亚东,林文兴.??抽油机平衡测试的新方法与典型实例分析[J]. 油气田地面工程,2003(01) :138-141.