電能計(jì)量技術(shù)在油田節(jié)能管理中的應(yīng)用

張凱（大慶石油管理局技術(shù)監(jiān)督中心）

電能作為重要的能源已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于生活和生產(chǎn)中，所以在各行各業(yè)認(rèn)真抓好電能的管理和應(yīng)用工作，意義重大。電能計(jì)量是生產(chǎn)中用能管理的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)工作。目前油田通過用電計(jì)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)用電管理進(jìn)行挖潛和增效，如改進(jìn)供電系統(tǒng)的線路、負(fù)載和變壓器，從而達(dá)到降低線損的目的。

電能計(jì)量技術(shù)包括電能計(jì)量遠(yuǎn)程自動化抄表、感應(yīng)式電能表、檢查電能計(jì)量裝置的接線、電能計(jì)量的檢驗(yàn)方法等。測量技術(shù)和實(shí)驗(yàn)手段的現(xiàn)代化已成為科技現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，目前電能計(jì)量所涉及的技術(shù)領(lǐng)域也發(fā)生了很大的變化。電能計(jì)量管理作為電力生產(chǎn)中的重要組成部分，其內(nèi)容主要包括電能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)、管理計(jì)量值傳遞等方面的工作。

通過實(shí)踐可以發(fā)現(xiàn)，我國油田現(xiàn)場用電的管理水平的高低，一般都是體現(xiàn)在建立用電計(jì)量技術(shù)的提高和完善水平上，電能消耗實(shí)際上是通過電能計(jì)量來評定的，本文主要敘述的是對油田用電的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集以及對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理的技術(shù)水平，并通過現(xiàn)場調(diào)查來評價(jià)電能表的性能，從而指導(dǎo)油田現(xiàn)場的下步用電計(jì)量的管理工作。

1 計(jì)量信息管理技術(shù)

油田目前的電能計(jì)量的信息管理技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，然后通過計(jì)算來實(shí)現(xiàn)資源共享的優(yōu)勢， 將高壓電能、低壓電能計(jì)量裝置，抄表系統(tǒng)，用于采集數(shù)據(jù)的設(shè)備，有機(jī)整合為電能計(jì)量的管理系統(tǒng)，從而能夠完成并提供各類電量信息，準(zhǔn)確計(jì)算出線路運(yùn)行過程中的損耗和電能計(jì)量器具的計(jì)算誤差[1]。

1.1 電能計(jì)量參數(shù)構(gòu)成

電能表為電能計(jì)量裝置中的重要組成之一，其配置和性能直接影響到計(jì)量效果。目前油田現(xiàn)場所用的線路用電主要包括：生產(chǎn)方面的用電、外轉(zhuǎn)供方面的用電和線路在運(yùn)行過程中的損耗這三部分。其采用的一般數(shù)學(xué)模型為：

W線路=W生產(chǎn)+W外供+W線損

生產(chǎn)用電主要由集輸系統(tǒng)、機(jī)械采油系統(tǒng)、注水系統(tǒng)和其他的輔助設(shè)備等組成。外轉(zhuǎn)供用電主要包括對地方企業(yè)、周邊農(nóng)村和生活社區(qū)的轉(zhuǎn)供用電。

電能計(jì)量裝置管理主要包括如何選用計(jì)量器具、如何確定計(jì)量方案，然后進(jìn)行安裝檢定、檢修保管、運(yùn)行維護(hù)、故障處理等相關(guān)內(nèi)容的管理工作。未來油田節(jié)能技術(shù)將緊密的與地上的生產(chǎn)工藝技術(shù)進(jìn)行結(jié)合。通過整體優(yōu)化地上地下的工作，完善油氣集輸和電能、電網(wǎng)集輸系統(tǒng)，對新能源、可再生能源的研究。只有油田節(jié)能技術(shù)發(fā)展了，才能促進(jìn)油田生產(chǎn)工藝方面的改進(jìn)。

2 我國電能計(jì)量技術(shù)在油田應(yīng)用與發(fā)展

2.1 電能計(jì)量所用方法

電能計(jì)量作為計(jì)量手段的方法之一，有著屬于自己的標(biāo)準(zhǔn)，其中基準(zhǔn)就是計(jì)量的原始依據(jù)以及最高標(biāo)準(zhǔn)。國家計(jì)量基準(zhǔn)、副計(jì)量基準(zhǔn)和工作計(jì)量基準(zhǔn)是根據(jù)它們作用的不同進(jìn)行分類的計(jì)量基準(zhǔn)。

1）原始計(jì)量方式。所謂傳統(tǒng)方式就是人工操作的方式。這種方式最為原始，一般采取的形式為“一戶一表”，由專職人員進(jìn)行抄表，然后進(jìn)行電費(fèi)計(jì)算來收取費(fèi)用。

2）現(xiàn)代的智能電表計(jì)量系統(tǒng)。本著能夠降低電力人員工作的勞動量，并能夠?qū)φ麄€(gè)電力系統(tǒng)的供應(yīng)情況進(jìn)行分析。目前用的新電表有電量和用電信息管理等用途，能夠精確觀察到整體用電量，提高了電力系統(tǒng)分析能力。

3）常用的智能抄表系統(tǒng)?，F(xiàn)在油田現(xiàn)場比較流行的是智能的自動化抄表系統(tǒng)。它是隨著計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而不斷發(fā)展起來，是一種新型的、智能的電能計(jì)量方法。將電力網(wǎng)、通信網(wǎng)、廣播網(wǎng)三網(wǎng)融合起來。

2.2 電能計(jì)量對節(jié)能降耗的作用

電能計(jì)量不僅是一個(gè)技術(shù)問題，同時(shí)是一個(gè)經(jīng)濟(jì)問題，是電力市場交易、營銷的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和基本技術(shù)支撐來源。合理精準(zhǔn)的電能計(jì)量系統(tǒng)，需要輔助于高新技術(shù)，它需要通過準(zhǔn)確的計(jì)量核算對供電系統(tǒng)進(jìn)行正確的管理，更需要積極掌握新的電能計(jì)量技術(shù)，對有較高損耗的電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行更換和處理，從而達(dá)到降低企業(yè)單位的能耗的目的，這樣才能保障供電力量，做好電能計(jì)量工作，為油田的節(jié)能工作作出更大的貢獻(xiàn)

2.3 電能計(jì)量技術(shù)的發(fā)展

一般在油田現(xiàn)場的注水、集輸系統(tǒng)中，因用電負(fù)荷比較集中，于是較早就成立了計(jì)表系統(tǒng)。用于生產(chǎn)機(jī)械的采油井負(fù)荷點(diǎn)多，而且面也比較廣，就無法實(shí)現(xiàn)對單井進(jìn)行裝表計(jì)量用電。目前單井能耗的數(shù)據(jù)計(jì)量發(fā)展和完善已經(jīng)經(jīng)歷了3個(gè)階段[2]。

第一階段：最初是按照發(fā)電機(jī)的額定功率與發(fā)電機(jī)的運(yùn)行效率的乘積進(jìn)行電量推算的。計(jì)算公式用的有功功率的計(jì)算公式，抽油機(jī)井：電動機(jī)的額定功率，電泵井：電動機(jī)額定功率。

第二階段：1996年將單井實(shí)測電流數(shù)據(jù)引入下列公式計(jì)算：

P1=1.723×Uλ×Iλcos α/1000

式中：

P1——電動機(jī)輸入功率，kW；

Uλ——電動機(jī)輸入電壓，V；

Iλ——電動機(jī)輸入電流，A；

cos α——功率因數(shù)。

因不具備功率因數(shù)的測試儀，就按照測試儀的固定值來進(jìn)行計(jì)算：抽油井一般是按0.35 的固定值進(jìn)行計(jì)算的；電泵井一般是按0.8的固定值來進(jìn)行估算的。雖然在結(jié)果上還是存在一定的誤差， 但在很大程度上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了電量的單井計(jì)量，實(shí)現(xiàn)了突破。

第三階段：在2000年左右的時(shí)候，油田采油隊(duì)配發(fā)了DJ-33型電參數(shù)動態(tài)平衡測試儀。該儀器能對電流、電壓、電功率因數(shù)進(jìn)行測量，并依據(jù)測量的結(jié)果可以計(jì)算其有功功率和無功功率。

2.4 線損電量

近來隨著地方經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，同以前的線路負(fù)荷相比，現(xiàn)在采油廠的部分線路負(fù)荷性質(zhì)變化比較大，由過去的用于純生產(chǎn)的線路逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闉榈胤狡髽I(yè)和周邊農(nóng)村主要供電的線路，而且這部分線路的線損非常大，根據(jù)形勢需要，對個(gè)別線路用電計(jì)量技術(shù)進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)用分線計(jì)量。這樣既緩解了油地關(guān)系，又及時(shí)避免油田利益受到侵害。

3 電能計(jì)量存在的問題

首先，在用軟件只是單方面的解決業(yè)務(wù)處理，該方法局限性較大，并沒有在各個(gè)供電系統(tǒng)之間形成數(shù)據(jù)資源的共享，讓資源浪費(fèi)了。其次，部分外供電的計(jì)量儀表還包括在線路出口處的電量抄表在內(nèi)的部分儀表，仍然是手工抄表。手工抄表會出現(xiàn)數(shù)據(jù)錄取周期長、產(chǎn)生的誤差大等一系列的問題，給用電分析帶來了麻煩。因此，在油田的節(jié)能管理工作中，需要建立一個(gè)功能大、用電數(shù)據(jù)源點(diǎn)唯一且能充分共享、覆蓋面積較為廣泛的用電管理系統(tǒng)。

4 小結(jié)

電能計(jì)量在油田管理方面做得好或壞，將直接影響到油田的電能降損程度和公司的經(jīng)濟(jì)效益。我們要認(rèn)真做好電能及其計(jì)量儀表的檢測工作，只有這樣才能促進(jìn)油田節(jié)能管理工作的進(jìn)一步發(fā)展。今后在油田要強(qiáng)化電能計(jì)量在油田中在節(jié)能管理工作中的作用， 以計(jì)量信息的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)為主要任務(wù)，逐步提高油田電能計(jì)量的技術(shù)水平。

[1]孫明,任長勝,李海峰.電能計(jì)量與節(jié)能[J].石油石化節(jié)能,2011,1（4）:46-47.

[2]韓國英.電能計(jì)量在節(jié)能降耗中的應(yīng)用研究[J].科技風(fēng),2011（1）:228.