Energy Characteristics of Electric Submersible Pump Drives

Autor: Gizatullin, F.A., Khakimyanov, M.I., Semisynov, R.A., Shafikov, I.N.
Rok vydání: 2017
Předmět:
Popis: Гизатуллин Фарит Абдулганеевич, д-р техн. наук, профессор, кафедра «Электромеханика», Уфимский государственный авиационный технический университет, г. Уфа; elaint@yandex.ru. Хакимьянов Марат Ильгизович, канд. техн. наук, доцент, кафедра «Электротехника и электрооборудование предприятий», Уфимский государственный нефтяной технический университет; докторант кафедры «Электромеханика», Уфимский государственный авиационный технический университет, г. Уфа; hakimyanovmi@gmail.com. Семисынов Роман Александрович, магистрант, кафедра «Электротехника и электрооборудование предприятий», Уфимский государственный нефтяной технический университет, г. Уфа; ramon-seven-23@mail.ru. Шафиков Игорь Наилевич, аспирант, кафедра «Автоматизация технологических процессов и производств», Уфимский государственный нефтяной технический университет, г. Уфа; shafikov_in@mail.ru. F.A. Gizatullin1, elaint@yandex.ru, M.I. Khakimyanov1, 2, hakimyanovmi@gmail.com, R.A. Semisynov2, ramon-seven-23@mail.ru, I.N. Shafikov2, shafikov_in@mail.ru 1 Ufa State Aviation Technical University, Ufa, Russian Federation, 2 Ufa State Petroleum Technological University, Ufa, Russian Federation Добыча нефти с использованием погружных электроцентробежных насосов связана с высокими затратами электроэнергии. В статье приводятся данные по распространенности и значимости данного способа эксплуатации скважин для отечественной нефтедобывающей промышленности, приводится модель для определения удельных энергетических затрат на подъем продукции. С помощью данной модели можно рассчитать не только удельные затраты электроэнергии, но также определить потери в каждом элементе скважинной насосной установки. На основе модели также предлагается осуществлять оптими- зацию режимов эксплуатации скважин и работы электроприводов, что позволит минимизировать непродуктивные потери во всех элементах установки. С целью повышения точности расчетов по предлагаемой модели произведен анализ энергетических характеристик нескольких десятков скважин, построены зависимости между основными технологическими параметрами скважин и установленного нефтедобывающего оборудования и такими характеристиками, как удельное энергопотребление, потери мощности в различных элементах насосной установки. В результате анализа выявлены закономерности, которые могут быть использованы в алгоритмах автоматического управления электроприводами скважинных насосов с целью оптимизации режимов их работы и повышения энергоэффективности. Oil production using submersible electric centrifugal pumps is associated with high-energy costs. The article presents the data on the prevalence and significance of this method of wells operating for the domestic oil industry and provides a model for determining the specific energy costs for output raising. With the help of this model, it is possible to calculate not only the unit costs of electric power, but also to determine the losses in each element of the downhole pumping unit. Based on the model, it is also proposed to optimize well operation modes and electric drive operation which will minimize unproductive losses in all pump unit elements. In order to improve the accuracy of calculations for the proposed model, the energy characteristics of several dozen wells were analyzed, the relationships between the main technological parameters of the wells and the installed oil production equipment and such characteristics as specific power consumption, power losses in various elements of the pumping unit were constructed. The conducted analysis revealed the regularities that can be used in the algorithms for automatic control of electric drives of borehole pumps with the purpose of optimizing their operating modes and increasing energy efficiency. Работа выполнена в рамках проекта 8.1277.2017/ПЧ «Исследования, разработка и внедрение перспективных электромеханических преобразователей для автономных объектов с гибридной силовой установкой». The work is done in the framework of the project 8.1277.2017/HR “Research, development and introduction of advanced Electromechanical converters for Autonomous objects with a hybrid power plant”.
Databáze: OpenAIRE