油田钻机/修井机储能
来源: | 作者:微控 | 发布时间: 2017-11-11 | 7453 次浏览 | 分享到:
微控油田钻机/网电修井机储能方案不仅可以解决小容量井场电源供电条件下使用大功率电机问题,同时还可提升作业效率,减少能源消耗。
      钻机是钻井施工的主要装备,其动力通常由柴油机组或天然气发动机组提供,动力机组的输出特性柔性不足,难以适应钻机负载的频繁大幅度波动,动力系统运行功率冗余容量较多。在起钻和下钻工况中长期存在以下问题:①大马拉小车,导致柴油机的燃油经济性非常低;②大马拉重车,频繁的冲击负荷严重影响柴油机的使用寿命。
     微控飞轮储能产品以旋转质量(飞轮)的形式储存能量,并在需要时以电能的方式将能量释放。产品通过使用高速永磁电机、主动磁悬浮轴承等核心技术,可以实现能量的快速存储及释放。
在钻机动力系统中引进飞轮储能装置,可以实现设备动力的调峰运行:在低负荷时利用动力机组的冗余出力带动直流调峰电机发电,给飞轮储能电源充电;在尖峰负荷出现时,飞轮储能电源放电,驱动直流调峰电机做电动运行,向动力系统提供充足的补充转矩。调峰运行的动力机组运行平稳,并可减少冗余容量。



     通过在钻机设备中引入飞轮储能系统的优势包括:

Ø  节能减排
经测算,引入飞轮系统后,单台钻机可月节约柴油40吨,节能效果30%以上,同时减少二氧化碳排放40%。

Ø  降低运营成本
在节省柴油用量的同时,也减少了相关物资的运输、存储成本。同时由于飞轮的动力补偿特性,可减少柴油机组的数量。

Ø  提升工作效率
飞轮系统可提升钻机功率,提高工作效率。

Ø  延长柴油机使用寿命
由于冲击负荷的减少,可大大延长柴油机使用寿命

Ø  降低高功率柴油机使用需求
在引入飞轮储能系统后,可以通过低功率柴油机获得高功率输出,从而降低高功率柴油机的使用需求。

Ø  推进天然气发电机的使用
由于天然气发电机输出功率平稳,难以满足周期性变化的脉冲载荷特征。通过飞轮系统的使用,可推进天然气发电机在油田的使用。


     目前, 国内修井作业设备正朝向油电双驱或纯电驱方向发展,网电修井机具有能耗低零排放噪声小维护成本低等优点现已成为未来修井机发展的方向。但其仍具有以下缺点:(1)绞车电机功率大于抽油机变压器功率(一般为30或50 kVA),无法使用井口变压器直接供电。若以高压电网取电, 需电力部门审批准备工作时间长效率低;(2)电网停电时无法进行正常工作和封井作业存在安全隐患;(3)在刹车和下放作业时浪费大量电能
     在修井机产品中引入飞轮储能系统,可实现多种性质电源并网供电及电能合理分配, 弥补变压器容量的不足, 解决了小容量井场电源供电条件下使用大功率电机工作的难题。与常规柴油机驱动修井机相比, 储能修井机可节约燃料费用60%以上, 作业效率提高30%; 飞轮储能系统能够对绞车电机功率“削峰补谷”, 充放电响应及时, 整机作业效率大幅提升, 节能效果明显。