王建
中原油田文卫采油厂 山东聊城 252400
摘要：文卫采油厂目前使用电机多为45kw电机，吨耗能较高，运行效率低，维护工作量大，拟选用高效专用电机，本文主要介绍节能电机选用方法及优点。
关键词：电机 吨耗 节能电机 优点
一、项目背景
目前全厂共有油井679口，正常生产井620口中，其中抽油机井617口，电泵井3口。抽油机井大部分配备45KW电机，日耗电量在220-300kWh之间，平均吨液耗电22kWh。在油田分公司各采油厂吨液耗电最高。
吨液耗电较高的原因，主要一是动液面高；二是电机多次维修，电机自身耗损大；三是抽油机井地面设施投运时间长，设备老化、保养不及时等原因。
二、目前存在问题
1.运行效率低、高耗低效，电量损耗大。全厂电机基数庞大，每年新配设备有限，修复电机较多。由于受修复工艺技术局限，电机定子铁芯退火、退磁现象较为普遍，三相电流不平衡导致发热振动等原因，运行效率低下，造成耗电量大。
2.电机老化严重，故障频繁。大量陈旧老化的电机存在于油气生产各个环节，相当一部分已经超过使用寿命，绝缘下降、润滑干涸现象较为普遍。特别是机采环节，电机长期野外运行，抵抗风雨侵蚀能力逐步下降，每逢阴雨天气，就会有部分电机出现故障，造成计划外停井，影响原油产量。
3.电机维护工作量大，造成修理成本增加。因电机故障率高，每年都要有大批的电机需要维护更换，不仅增加了运行成本和职工的劳动强度，而且增加了采油、注水管理的难度。据统计，每年用于电机的维修费均在160万元以上。
4.功能单一，技术陈旧，不能满足提升系统效率的需求。目前油田在用电机多为Y系列异步电机。该类型电机转速高、扭矩小、抗过载能力差，不能适应低产液井对电机大冲程、低冲次、大扭矩的要求。
5.电机型号多，生产厂家杂，管理难度大。经过普查，在用电机型号有二十几种，生产厂家复杂，给电机的管理、维护造成了困难。
三、技术路线
1.根据高效电动机能效指标达到国家《中小型低压电机能效标准（GB18613－2012）及高压电机相关规范，选用工业和信息化部节能机电设备（产品）推荐目录（第四批）中推荐的高效电动机。
2.选用在我厂试验较好、能效较高，适合我厂现场应用的高效专用电动机，如游梁式抽油机LFJN-II型专用节能配套装置。
3、采取合同能源管理模式开展电动机淘汰更新工作。
四、游梁式抽油机LFJN-II型专用节能配套装置
在目前我厂的采油工作中，绝大部分使用游梁式抽油机。游梁式抽油机在设计时系统功率都有一定的余量，因为油井平衡块下行时电机会出现反负载和反发电现象，设计余量小会造成油田电机烧毁，又因启动曲柄净扭矩脉动大，电机必须加大负载。这样就造成了电机能耗大、载荷率低，工作效率低等缺点。在油井采油工作中，抽油机冲次上下变化不大，随着油井含水量的增加，原油产量递减较快。尽管油田不断调整抽油机冲次，但是因泵筒充满液量不达到，就存在空抽和泵效低等现象。对机械损耗很大。导致设备老化，增加了维护费用和停机维修时间。尤其存在空抽对油管杆磨损较快问题。
该项目局有关处室专门来开过现场会，目前已在采油六厂开展合同能源管理实施该项目。为了降低我厂采油成本，降低能源消耗，提高能源利用效率。
通过多年的试验，建议推广应用游梁式抽油机LFJN-II型专用节能配套装置。
五、经济效益分析
淘汰机采电机 100台，安装游梁式抽油机LFJN-II型专用节能配套装置100台（含控制箱）。
1、单台设备4万元/台，直接一次性投资需要400万元。通过实施电动机能效提升计划，电动机平均效率能明显提升，平均节电率20%左右；年实现节约电量200万kWh，电价按照0.75元/kWh计算，每年节约电费150万元。
2.每年可以减少电动机修理费用15万元。
3.以上两项每年经济效益165万元，
年投入产出比为400：165=1:0.41 ，一次性投入400万元，投入两年半即可收回投资。
因一次性投资较大，考虑采取合同能源管理模式。即：不用油田投资，采用合作单位全额投资，按照节约电量利益分成模式。
六、项目开展方案
采用合同能源管理模式改造方案：
1、经厂领导审核批准后，参加合同能源管理的区块，由区块所在采油区提供油井各项资料。油井资料主要有地面抽油机设备资料、油井地下油管、杆、泵资料、油井地质资料等。
2、由技术监测中心节能监测站为主，我厂和游梁式抽油机专用节能配套装置生产厂家参加的合同能源管理节能量的确定。
3、节能量确定办法，同以上三方对参加合同能源管理的油井进行采液量和电量的准确计量，计算出该井目前每采出1方液消耗电能。做为合同能源管理前的能耗标准。所有油井测试完后由游梁式抽油机专用节能配套装置生产厂家对所有油井进行抽油机节能技术改造，改造后再由以上三方共同对改造后的油井进行准确计量，计算出油井改造后每采出1方液消耗电能，改造前后吨液单耗差值×当前采液量就是节能量。
4、计量器具的选择，根据目前采液量的计量方法，采用各计量站在用的玻璃管量油办法进行测量各油井的产液量，改造前测量分二次进行测量的平均值做为该油井目前的产液量，电量测量，由技术监测中心节能监测站按节能测试标准进行测量和油井安装经过校准够的电度表进行测量，两个测量值平均值做为该油井的耗电量。
5、复查期：节能量确定后，随着时间的推移，节能量会发生变化，需要进行复查，复查期宜定为3个月至6个月，由双方协商确定。
6、节能量的复查，根据双方协商确定的复查期，对参加合同能源管理的油井按复查期提前几天对油井进行复查，复查办法和改造后测量办法一样。并按复查的数据做为下个合同期节能量的计算依据。
7、投资分享周期。目前，在国家发改委推出的合同能源模式、投资分享的周期都比较长，最常见的是6年为基准。因国家有关节能产品的有关规定是6年不能回收投资的产品不可视为节能产品，所以回收期都在6年以内，但是投资效益分成往往都在10年左右。针对中原油田的现状，双方分享回收投资及合理利润后，设备归采油厂所有，这样缩短投资回收时间，和双方长久合作分成方式没有区别，所以我们按照4年作为回收投资的期限。本项目拟采用合同能源管理模式实施，施工期半年，收益分享期6年，项目总时间6.5年。双方本着收益均享，互利共赢的原则，在项目总时间内收益分享按比例进行利益分享。
参考文献：雷铭，节约用电手册【M】.北京：中国电力出版社.2005
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张自学，兆文清，王钢.国内外新型抽油机【M】.北京：石油工业出版社.1994