電能計量技術在油田節能管理中的應用

張凱（大慶石油管理局技術監督中心）

電能作為重要的能源已經廣泛的應用于生活和生產中，所以在各行各業認真抓好電能的管理和應用工作，意義重大。電能計量是生產中用能管理的一項重要的基礎工作。目前油田通過用電計量技術實現用電管理進行挖潛和增效，如改進供電系統的線路、負載和變壓器，從而達到降低線損的目的。

電能計量技術包括電能計量遠程自動化抄表、感應式電能表、檢查電能計量裝置的接線、電能計量的檢驗方法等。測量技術和實驗手段的現代化已成為科技現代化的重要標志，目前電能計量所涉及的技術領域也發生了很大的變化。電能計量管理作為電力生產中的重要組成部分，其內容主要包括電能計量標準、管理計量值傳遞等方面的工作。

通過實踐可以發現，我國油田現場用電的管理水平的高低，一般都是體現在建立用電計量技術的提高和完善水平上，電能消耗實際上是通過電能計量來評定的，本文主要敘述的是對油田用電的數據進行采集以及對數據信息進行管理的技術水平，并通過現場調查來評價電能表的性能，從而指導油田現場的下步用電計量的管理工作。

1 計量信息管理技術

油田目前的電能計量的信息管理技術是利用計算機技術對數據進行整理，然后通過計算來實現資源共享的優勢， 將高壓電能、低壓電能計量裝置，抄表系統，用于采集數據的設備，有機整合為電能計量的管理系統，從而能夠完成并提供各類電量信息，準確計算出線路運行過程中的損耗和電能計量器具的計算誤差[1]。

1.1 電能計量參數構成

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

W線路=W生產+W外供+W線損

生產用電主要由集輸系統、機械采油系統、注水系統和其他的輔助設備等組成。外轉供用電主要包括對地方企業、周邊農村和生活社區的轉供用電。

電能計量裝置管理主要包括如何選用計量器具、如何確定計量方案，然后進行安裝檢定、檢修保管、運行維護、故障處理等相關內容的管理工作。未來油田節能技術將緊密的與地上的生產工藝技術進行結合。通過整體優化地上地下的工作，完善油氣集輸和電能、電網集輸系統，對新能源、可再生能源的研究。只有油田節能技術發展了，才能促進油田生產工藝方面的改進。

2 我國電能計量技術在油田應用與發展

2.1 電能計量所用方法

電能計量作為計量手段的方法之一，有著屬于自己的標準，其中基準就是計量的原始依據以及最高標準。國家計量基準、副計量基準和工作計量基準是根據它們作用的不同進行分類的計量基準。

1）原始計量方式。所謂傳統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”，由專職人員進行抄表，然后進行電費計算來收取費用。

2）現代的智能電表計量系統。本著能夠降低電力人員工作的勞動量，并能夠對整個電力系統的供應情況進行分析。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，提高了電力系統分析能力。

3）常用的智能抄表系統。現在油田現場比較流行的是智能的自動化抄表系統。它是隨著計算機通信網絡的發展而不斷發展起來，是一種新型的、智能的電能計量方法。將電力網、通信網、廣播網三網融合起來。

2.2 電能計量對節能降耗的作用

電能計量不僅是一個技術問題，同時是一個經濟問題，是電力市場交易、營銷的基礎數據和基本技術支撐來源。合理精準的電能計量系統，需要輔助于高新技術，它需要通過準確的計量核算對供電系統進行正確的管理，更需要積極掌握新的電能計量技術，對有較高損耗的電網設備進行更換和處理，從而達到降低企業單位的能耗的目的，這樣才能保障供電力量，做好電能計量工作，為油田的節能工作作出更大的貢獻

2.3 電能計量技術的發展

一般在油田現場的注水、集輸系統中，因用電負荷比較集中，于是較早就成立了計表系統。用于生產機械的采油井負荷點多，而且面也比較廣，就無法實現對單井進行裝表計量用電。目前單井能耗的數據計量發展和完善已經經歷了3個階段[2]。

第一階段：最初是按照發電機的額定功率與發電機的運行效率的乘積進行電量推算的。計算公式用的有功功率的計算公式，抽油機井：電動機的額定功率，電泵井：電動機額定功率。

第二階段：1996年將單井實測電流數據引入下列公式計算：

P1=1.723×Uλ×Iλcos α/1000

式中：

P1——電動機輸入功率，kW；

Uλ——電動機輸入電壓，V；

Iλ——電動機輸入電流，A；

cos α——功率因數。

因不具備功率因數的測試儀，就按照測試儀的固定值來進行計算：抽油井一般是按0.35 的固定值進行計算的；電泵井一般是按0.8的固定值來進行估算的。雖然在結果上還是存在一定的誤差， 但在很大程度上已經實現了電量的單井計量，實現了突破。

第三階段：在2000年左右的時候，油田采油隊配發了DJ-33型電參數動態平衡測試儀。該儀器能對電流、電壓、電功率因數進行測量，并依據測量的結果可以計算其有功功率和無功功率。

2.4 線損電量

近來隨著地方經濟的迅猛發展，同以前的線路負荷相比，現在采油廠的部分線路負荷性質變化比較大，由過去的用于純生產的線路逐漸轉變為為地方企業和周邊農村主要供電的線路，而且這部分線路的線損非常大，根據形勢需要，對個別線路用電計量技術進行改造，實現用分線計量。這樣既緩解了油地關系，又及時避免油田利益受到侵害。

3 電能計量存在的問題

首先，在用軟件只是單方面的解決業務處理，該方法局限性較大，并沒有在各個供電系統之間形成數據資源的共享，讓資源浪費了。其次，部分外供電的計量儀表還包括在線路出口處的電量抄表在內的部分儀表，仍然是手工抄表。手工抄表會出現數據錄取周期長、產生的誤差大等一系列的問題，給用電分析帶來了麻煩。因此，在油田的節能管理工作中，需要建立一個功能大、用電數據源點唯一且能充分共享、覆蓋面積較為廣泛的用電管理系統。

4 小結

電能計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濟效益。我們要認真做好電能及其計量儀表的檢測工作，只有這樣才能促進油田節能管理工作的進一步發展。今后在油田要強化電能計量在油田中在節能管理工作中的作用， 以計量信息的網絡開發為主要任務，逐步提高油田電能計量的技術水平。

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

[2]韓國英.電能計量在節能降耗中的應用研究[J].科技風,2011（1）:228.