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供热节能解决方案

产品描述

天津索思仪表测控系统技术有限公司系中国电子科技集团公司第46研究所旗下控股公司，创建于1992年8月。座落在天津市南开区，为天津市认定的科技型企业、高新技术企业。公司成立至今，始终致力于工业过程自动化控制仪表、工业自动化系统集成的设计、研发与生产。拥有一支长期从事系统集成、产品研发、生产管理、市场营销以及技术服务的专业团队，具有丰富的设计、研发和现场安装、调试经验，不仅具有承揽各种系统集成项目能力，还可为客户提供特殊工艺需求的产品及系统改造的解决方案。

　　“始于客户需求，终于客户满意”，在20多年发展壮大的过程中，公司以优良的产品、科学完善的系统集成解决方案，在石油、化工、冶金、环保、轻工、电力、医药、食品、供热等行业建立很高的信誉度，客户遍及全国各地。

　　在新的历史机遇和挑战下，全体索思人将以更加严谨的科学态度，继续发扬积极进取的创业精神!坚持推崇“以人为本，和谐统一-”的管理理念，秉承“科技创新、细节取胜、诚信守约、品质卓越”这一优良传统，与各界同仁一道为推动我国自动化控制技术的发展而努力拼搏，共创美好的未来。

抽油机专用变频调速节能控制装置

五、装置技术特点

1、采样步态匹配( SWM)控制技术。

2、针对抽油机低负载率带来的功率因数和效率低的问题，通过动态跟踪优化控制算法，结合SWM控制技术，实现抽油机的负载动态跟踪节能控制。

3、方便灵活的变频/工频运行方式的自动和手动切换控制功能。4、上、下冲程频率的独立控制及切换点自动识别。

5、既可以采用抽油机上、下冲程速度的变频独立控制快提慢放模式，也可以通过键盘设定选择普通的变频控制模式。

6、交流侧与直流侧的过压保护分别独立的设计方案。

7、完善的机箱防雨及隔热散热设计，适应于野外露天全天候长期连续运行和高温高寒的恶劣环境。

8、高性能价格比。

六、装置优点

1、提高功率因数，减少无功损耗

抽油机的负载是交变的，工作周期中时大时小。而在选用电动机时,通常是根据工作周期中的最大载荷(例如启动转矩)来选配。电机的额定功率都是恒定的，以不变的最大功率拖动时刻变化的载荷,势必造成大马拉小车之类的浪费。这一现象会使电动机的电能利用率很低，功率因数下降很多，相应多占有很多无功功率。通过本装置可使抽油机电机功率因数由0. 25~0.5提高到0.9以上，减小了供电电流，从而减小了电网及变压器的负荷，降低了线损，节省了无功损耗的电费。

2、冲次任意调节

不用更换皮带轮，不需要停产调节速度，提高了生产效率。解决了因调速造成的停产和冲次无法调小问题。

3、减少电网冲击，实现软启动

当电机在工频启动时，启动电流相当于5~7倍额定电流，对抽油机设备和供电电网造成很大的冲击，导致对电网容量要求过高，使用本装置后电机柔性启动，使启动电流降至最大值也不超过额定电流,减少了对电网和抽油机设备的冲击并使启动时的能耗大为降低，延长了相关设备的使用寿命，节省了设备的维护费用。

4、提高油井的泵效

根据油井的实际供液能力，动态调整抽取速度，使油井的供排协调，减少泵的空行程，使泵充满程度提高，提高泵效。

5、调整上下行程速度，提高产液量

采用本装置，除了可以改变抽油机的冲程频次之外，还可以根据实际需要可把转速控制细化为上行程转速控制和下行程转速控制，使抽油机工作在最佳运行状态。在下行程时，适当降低下行程的速度，可以减小抽油杆的弯曲度，从而降低偏磨程度，提高原油在泵内的充满度;在上行程时，适当提高上行程的速度，则可减少在提升中的漏失系数，有效的提高单位时间内原油产量。

6、降低输入功率，节约用电

抽油机采用本装置后，可根据负载的大小，调整电动机端电压频率，精确的匹配供给电机功率。当抽油机下行时，供给的功率相应较小;当抽油机上行时，供给的功率相应较大;使之尽量与所需实际功率相匹配。也就减少了多余的厉磁电流，进而减少电动机的铜损和铁损，避免了由于轻载引起的电机效率下降问题，使电动机始终运行在最佳状态，从而有效的节约电能。

七、装置采取的两种配置方案

1、变频器加制动单元控制

如图1所示:在变频器主回路直流母线两端加制动电阻和制动单元。

由于游梁式抽油机的运动为反复地上下提升，在下冲程时，抽油杆柱对电机作功，使电机处于发电状态，将多余能量反馈到了电网，引起变频器主回路直流母线电压升高，频繁的高压冲击会损坏变频器的主器件，因此增加制动回路，让再生电压能及时地释放掉，以保证变频器在安全的电压下工作。

2、变频器加回馈单元控制

如图2所示，在变频器直流回路加回馈装置。

能量回馈的本质是将直流电能转换为交流电能的有源逆变，其目的是将电动机在发电状态下产生的直流电能回馈到交流电网，实现节能并尽量避免对电网的污染。

八、实际应用情况

以索思SS-GMS系列抽油机专用变频调速节能控制装置在吉林油田新木采油厂的应用为例:

1、选井要求

日产液量低，泵效低，能耗高，冲次调节空间大。

2、试验选井

根据以_上条件，我们选取采油三队的147-14~1和采油四队的230-4井为试验井。

3、试验测试效果对比

4、试验测试效果分析

a、根据生产变化，随时调节冲次

不用更换皮带轮，不需停产，根据动液面和充满系数的变化，随时调节冲次, 提高了生产效率。

b、调节供排，提高泵效

根据油井的实际供液能力，调整频率，使油井的供排协调，减少泵的空行程，147-14~1井油井泵效由10.22%，提高到20.26%，230-4井油井泵效由9.50%，提高到13. 18%。

c、提高功率因数，降低无功损耗

使用变频器后，电动机功率因数提高到0.99,从而减轻了电网和变压器的负担降低了线损。

d、降低能耗，提高系统效率

应用抽油机井专用变频调速节能控制装置后，油井能耗大幅度下降，两口井平均日耗电由57kw.h，'下降到37. 92 kw. h,有功节电率33.47%，其中230-4井平均日耗电由75.84kw. h,下降到42.72kw. h,有功节电率达到了43. 66%。

油井调频生产，两口井平均系统效率由5.45%提高到6.78%。

5、结论

从抽油机井专用变频调速节能控制装置应用现场数据分析，变频器解决了机械采油系统功率因数低、电机启动转矩大、能耗大的问题。电机起动性能良好、功率因数提高到0.99

节电率高。

1、变频后无极调速，调速范围广，调速过程平滑;

2、降低电机输入功率，节电效果明显;

3、使用后功率因数可提高到0.99,降低了无功损耗;

4、柔性启动，减少了对电网的冲击，同时使电机振动及噪音大大减小;

5、降低抽油泵容积损失，提高了泵效;

6、降低油井吨液耗电。

九、装置主要技术规范

1、环境适应性工作温度: -40~ 55℃，无腐蚀性气体、液体、金属粉尘、无强烈:震动。

2、工作范围:三相异步电机或永磁同步电机，380V、660V和1140V/5 ~ 75kW。

3、输出频率范围: 5-55HZ

4、系统功率因数:优于0.90

5、最大输出功率: 10-75KW

6、输入电压: 380V±20%,660V±15%，1140V±15%

7、输入频率: 50HZ±5%

十、使用范围 SS-GMS系列抽油机专用变频调速节能控制装置可用于低产井、控制产量井、井身质量问题引起频繁检泵的的井、高产井上。广泛安装在普通游梁式抽油机、双驴头抽油机上,只更换原控制柜，对机械设备不作改动。

无功功率补偿装置

一、引信 　

　　游梁式抽油机在经济性和运动性能方面具有许多优点，使其在国内外的石油开采中得到广泛应用。然而由于油井地下油层和供液波动不稳，抽油机的起动负荷很重，选配电动机容量较大，在抽油机实际运行过程中，其驱动电动机大都工作于“大马拉小车”的运行状态，负载率很低，致使电动机的工作效率和功率因数都非常低，不仅影响电动机的正常使用，还给输电线路带来大量的能耗损失。因此抽油机负载是油田配电系统中的主要用电负载，也是决定整个配电网功率因数的关键，我公司自行研制开发的SSWBZ系列无功功率补偿装置可大大提高抽油机的功率因数。在我国油井抽油机面广量大，但抽油机的平均负荷率只有30 %左右，电能浪费严重，因此无功补偿装置在油田行业中的发展前景十分广阔。

二、SSWBZ系列无功功率补偿装置的性能

　　SSWBZ系列无功功率补偿装置是我公司开发研制的高科技产品。该产品以智能动态无功补偿控制器作为控制核心，配以高可靠接口及外围元件而集成。本装置直接对补偿对象的无功功率和功率因数采样和计算，自动跟踪补偿对象实际无功功率的需求量，并依据实际无功需求量来控制补偿电容器的多级自动投切，解决了传统控制器只采集补偿对象的功率因数和只设定电容器投切门限值，不考虑实际无功需求量而使无功补偿中极易产生电容投切振荡和无功过补返送的问题。本装置适用于380V三相四线的配电线路中，其对于降低供电线路损失、提高设备供电能力、保证用户用电质量具有明显的效果。

三、SSWBZ系列无功功率补偿装置的功能

1、补偿响应快，控制准确，抗干扰性强，无投切振荡，支持8 4 2 1编码、循环投切、分相投切、综合补偿等多种控制方案。

2、支持对谐波的测量和滤波。

3、具有过压保护、欠压保护、过流保护、缺相保护、谐波保护等功能。

4、具有自动控制和手动控制两种操作方式。

5、过零投入、过零切除，无冲击电流，无操作过电压。

6、显示电容器组运行状态、保护和告警信息等。

7、具有RS232 / 485通讯接口，实现远程处理;实现智能控制、统计、分析和保护等管理功能。

四、SSWBZ系列无功功率补偿装置的几大优点

1、降低配电变压器负荷，释放变压器容量

提高用户的功率因数相应的减少了无功功率的供给，则在同样设备的条件下，配电变压器输出的有功功率可以增加。

2、降低线路中的功率损耗

由输电线路有功功率损耗P1计算公式，P1等于线路输送的有功功率P的平方乘以线路电,阻R除以1000再除以线路电压v的平方再除以功率因数的平方。可知，当线路额定电压V和输电的有功功率P均保持恒定时，则线路中的功率损耗与功率因数的平方成反比。

3、减少线路中的电压损失，提高供电质量

由于用户功率因数的提高，使网络中的电流减小，因此网络的电压损失减少，线路末端用电设备的电压质量提高。

4、降低电能成本

五、SSWBZ系列无功功率补偿装置的工作原理

无功补偿装置主要由智能动态无功补偿控制器、投切开关及自愈式电力电容器构成，通过控制补偿电容器的自动投切，以提高功率因数，提高电力变压器的利用效率，降低线损，改善电压质量。控制器采用无功功率(Q)和功率因数复合检测控制方式控制，使全负荷范围控制精确。该控制器支持8 4 2 1编码、循环投切、分相投切，具备过压、欠压、欠流等多种保护功能，原理图如下图一所示。

六、实际应用情况

以索思SSWBZ系列无功功率补偿装置在吉林油田新木采油厂的应用为例: 2012年5月7日，我公司在吉林油田新木采油厂的采油十一-队前60-19-11变压器 (带2口井)和前60-23-11变压器(带3口井)进行了安装测试。测试数据如下:

通过补偿前和补偿后数据对比，前60-19-11变压器功率因数提高了88.9%，运行电流下降了42.3%，有功功率基本不变，无功功率下降了85.5%。前60-23-11变压器功率因数提高了220.7%，运行电流下降了40. 4%，有功功率不变，无功功率下降了75.3%。此装置针对井组平台的无功动态补偿有较明显的的补偿效果。

七、产品技术参数

1、额定电压Un: 380V 土20% / 50HZ

2、采样电流:0~5A3、电流输入阻抗<0.1Q

3、无功补偿容量10-200Kvar

4、功率因数控制范围: 0. 90-0. 99 (可任意设定)

八、工作环境

1、工作环境温度: -30°C~55°C，空气湿度在40°C 时不超过90%。

2、海拔高度: <2000m

3、安装场所:周围环境无腐蚀性气体，无导电尘埃，无易燃易爆的介质存在。

稠油井热采分布式光纤温度检测系统

为了最大限度的提高油气采收率，必须准确、及时的获得油气田开发资料。常规油气井监测和测试手段本身具有许多缺点，已经不能满足现代油气田开发方案制定的要求。永久式井下光纤传感监测系统能动态、实时地对被测油气井进行监测，具有寿命长、耐高温、不受电磁干扰、传输距离远、可靠性高等优点，已经被壳牌、埃克森美孚、雪佛龙、BP、Petrobras、Statoil等国际石油公司大量应用于石油开采领域。

安装使用光纤永久式井下压力、温度监测系统可以达到如下目的:

(1)发现问题油井

(2)减少关井次数

(3)测量并底流压

(4)确定表皮系数

(5)确定油藏的分隔

分布式光纤测温技术

主要基于拉曼散射原理来实现温度测量。在同步控制单元的触发下，激光器产生一个大功率光脉冲，经过光路耦合器后进入一段放置在恒温槽中的光纤，然后进入传感光纤,传感光纤发生的携带温度信息的自发拉曼散射光中的背向成分沿原路返回，通过分光器后分为两束光，下接两个不同中心波长的滤波器，对应滤出斯托克斯光和反斯托克斯光，经光电探测器转化为电信号后送入数据采集与处理单元，经过处理最后输出温度值。

稠油热采生产过程在线测井系统

稠油资源的大力开发有力地弥补了常规原油产量的不足，但是当前稠油油田大多已进入多轮次吞吐、高含水开发阶段，常规生产测井和测试无法为开采模式的转换和采收率的提高提供指导，造成了

天津索思仪表测控系统技术有限公司

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