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油田鉆機/修井機儲能
來源: | 作者:微控 | 發布時間: 2017-11-11 | 7325 次瀏覽 | 分享到:
微控油田鉆機/網電修井機儲能方案不僅可以解決小容量井場電源供電條件下使用大功率電機問題,同時還可提升作業效率,減少能源消耗。
      鉆機是鉆井施工的主要裝備,其動力通常由柴油機組或天然氣發動機組提供,動力機組的輸出特性柔性不足,難以適應鉆機負載的頻繁大幅度波動,動力系統運行功率冗余容量較多。在起鉆和下鉆工況中長期存在以下問題:①大馬拉小車,導致柴油機的燃油經濟性非常低;②大馬拉重車,頻繁的沖擊負荷嚴重影響柴油機的使用壽命。
     微控飛輪儲能產品以旋轉質量(飛輪)的形式儲存能量,并在需要時以電能的方式將能量釋放。產品通過使用高速永磁電機、主動磁懸浮軸承等核心技術,可以實現能量的快速存儲及釋放。
在鉆機動力系統中引進飛輪儲能裝置,可以實現設備動力的調峰運行:在低負荷時利用動力機組的冗余出力帶動直流調峰電機發電,給飛輪儲能電源充電;在尖峰負荷出現時,飛輪儲能電源放電,驅動直流調峰電機做電動運行,向動力系統提供充足的補充轉矩。調峰運行的動力機組運行平穩,并可減少冗余容量。



     通過在鉆機設備中引入飛輪儲能系統的優勢包括:

?  節能減排
經測算,引入飛輪系統后,單臺鉆機可月節約柴油40噸,節能效果30%以上,同時減少二氧化碳排放40%。

?  降低運營成本
在節省柴油用量的同時,也減少了相關物資的運輸、存儲成本。同時由于飛輪的動力補償特性,可減少柴油機組的數量。

?  提升工作效率
飛輪系統可提升鉆機功率,提高工作效率。

?  延長柴油機使用壽命
由于沖擊負荷的減少,可大大延長柴油機使用壽命。

?  降低高功率柴油機使用需求
在引入飛輪儲能系統后,可以通過低功率柴油機獲得高功率輸出,從而降低高功率柴油機的使用需求。

?  推進天然氣發電機的使用
由于天然氣發電機輸出功率平穩,難以滿足周期性變化的脈沖載荷特征。通過飛輪系統的使用,可推進天然氣發電機在油田的使用。


     目前, 國內修井作業設備正朝向油電雙驅或純電驅方向發展,網電修井機具有能耗低、零排放、噪聲小、維護成本低等優點,現已成為未來修井機發展的方向。但其仍具有以下缺點:(1)絞車電機功率大于抽油機變壓器功率(一般為30或50 kVA),無法使用井口變壓器直接供電。若以高壓電網取電, 需電力部門審批,準備工作時間長、效率低;(2)電網停電時,無法進行正常工作和封井作業,存在安全隱患;(3)在剎車和下放作業時浪費大量電能。
     在修井機產品中引入飛輪儲能系統,可實現多種性質電源并網供電及電能合理分配, 彌補變壓器容量的不足, 解決了小容量井場電源供電條件下使用大功率電機工作的難題。與常規柴油機驅動修井機相比, 儲能修井機可節約燃料費用60%以上, 作業效率提高30%; 飛輪儲能系統能夠對絞車電機功率“削峰補谷”, 充放電響應及時, 整機作業效率大幅提升, 節能效果明顯。

   
   






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