电容补偿器在抽油机井上的应用效果分析

唐桂玲 程从亮 韦伟 干红霞

摘 要：在抽油机井使用的配电柜里面安装一个电容补偿装置，开启该装置后对电机无功功率有一定补偿，可以提高设备的功率因数，使用该装置的油井电机输出电流会有较大幅度的下降，节能效果明显，可以大幅降低油井单耗。

关键词：电容;补偿器;节电;抽油机

1 生产现状

我们所管辖的生产区块共有抽油机井（开井数）86口。

前几年，由于供电线路电压不稳电容补偿器经常出现故障，加上之前使用的电机多数为同步电机，电容补偿装置节电效果不明显，所以该装置一直被忽视基本没有规模投入使用。

近些年油田抽油井大规模推广异步电机和节能电机，我们通过试验分析电容补偿器装置配合异步电机使用能够降低电机输出电流，适用于此种配电柜，能够实现降低油井节能降耗的目的。

2 现场试验跟踪与案例分析

对管辖区域内油井配电柜该开关的使用情况进行现场摸底，先确定目前在用配电柜电容使用情况，然后根据现场情况相继对生产区块的20口抽油机井恢复电容补偿器的使用，恢复使用油井数量占抽油机总井数的23%。

方案实施后，对相关生产数据进行了统计对比分析，启用电容补偿后的油井三项电流基本都明显下降，下降幅度最高20A，17口有效井平均下降在14A。

从生产数据可以看出，试验油井板69-16井启用电容补偿后平均功率因数由0.53提高至0.82左右，无功功率由27.36降至7.61左右，效果明显。功率因数的提高不仅仅对于油井来说有一定节能效果，对于提高整个供电线路有效输出起到关键的作用。将成功安例扩大应用到整个生产区块油井，供电线路所带设备的功率因数会有更大幅度的提高，对于整个供电线路的节能效果就会更加明显。

针对几口井节电效果不明显的油井，我们也做了现场监测和调查，其中板72-20和板68-30K比预想的节电效果要少，如板72-20启用电容补偿后电流下降了18A，预计日节电可以达到50度，但实际跟踪电量看只有10-20度左右的节电效果，现场监测三项感应电流在启用电容前后对比确实下降了，但有一项互感器电流下降比例不对，另外因该井电机之前因电流过高异响严重，降低电流后电机异响明显减少，但是电机确实存在一些问题。

另外就是板72-20和板68-30K电量计算是电表每天格数乘以倍率，两口井每天平均走6-7格，板72-20倍率40，68-30K倍率30，单井电量每天节约20度左右，通过监测使用电容补偿前后电流和表盘转速证实了两口确实有一定节电效果。

板60-43井3月20日投入电容补偿以后，经常突然停机，查找故障为过压保护，经过调平衡和调高过压保护值又投入使用，目前正常而且节电效果明显，日节电30度。

还有一口井比较特殊板879-9投入电容补偿器后电流下降幅度不大只有3A，电量基本没什么变化，但当时该井井口出液有问题，泵效低，后怀疑泵漏失检泵作业，作业过程中提浅泵挂200m，检泵后出液正常但是供液不足严重，井口间出，对该井更换电机优化工作制度，冲次由3.5次降至2.5次，通过两项举措把该井日耗电从330度降至200度，日节电130度。

电容补償见效的油井上、下行电流均减少的节电效果明显，如果只有下行减少，上行电流增加的油井那么节电效果就不明显。不是所有井都适用电容补偿，另外两口井板深21、板18-18K效果不好，观察一天后都已经断开，这两口油井使用电容补偿后上下行电流都会增加，导致电量增加，其中板18-18K是专门选择试验的一口同步电机油井，启用电容补偿后电流略有增加，电量也有所增加，而板深21井虽然是异步电机，但是使用电容补偿后电流均增加了，监测电流由43A/66A变为47A/75A，导致电量一天增加了40度，观察一天后停用，最后分析该井启用电容补偿后可能过补偿导致耗电量反而增加。

3 效益分析

实施20口井中有效油井17口，日节电450度左右，月度节电1.5万度，预计年节约用电18万度，年节约电费支出14万元。使用电容补偿器不但可以提高设备功率因数，也可以提高供电设备的有效输出，同时也可以降低供电设备及线路中的损耗。

4 下步措施

对不适合使用电容补偿器的油井进行原因分析，进一步做好此项工作的实施效果跟踪和监测，并且相关经验的推广，把可使用电容补偿的油井数量进一步扩大。例如同步电机不适用电容补偿，过补偿电机耗电量增加不适用，一部分配电柜老化电容失效不适用。

另外输出电流整体下降，部分油井平衡率发生变化。下步需要观察，等稳定下来再调整平衡率，进一步发挥节能效果。

参考文献：

[1]张月奎，孙宇新.浅谈电网中的无功功率补偿技术及其发展趋势[J].黑龙江科技信息，2007（10）.