“以電代油”鉆井在外圍油田的實踐分析

李海軍（大慶油田有限責任公司第九采油廠）

“以電代油”鉆井在外圍油田的實踐分析

李海軍（大慶油田有限責任公司第九采油廠）

大慶油田第九采油廠2015年計劃鉆井382口，為了盡可能地降低鉆井成本，各產能區塊油藏開發方案一經確定，即對各區塊進行現場調查，綜合考慮電網能力，井位分布、架設鉆井電力線路投資及油鉆成本等因素，論證“以電代油”的可行性。得出1個區塊可采用電鉆方式，節省能源，降低成本；2個區塊電鉆投資比油鉆高，2個區塊當地電網不能滿足需求，無法采用電鉆。目前使用的半油半電型鉆機節能效果沒有全電型鉆機好，電動鉆機還需繼續改進，以達到更好的節能效果，加大外圍油田的適用范圍。

外圍油田 以電代油 鉆井 電動鉆機

1 鉆機基本情況

目前，采油廠井場使用的鉆機分為柴油發電機和電動機驅動兩種情況，其中電動機驅動的50D鉆機為全電型，啟動過程中運行功率為2600 kW，鉆井隊自帶10 kV/0.6 kV 3150 kVA變壓器1臺；40D鉆機為半油半電型，啟動時用電功率為1300 kW，鉆井隊自帶10 kV/0.6 kV 1600 kVA變壓器1臺；30D鉆機為半油半電型，啟動時用電功率為650 kW，鉆井隊自帶10 kV/0.6 kV 800 kVA變壓器1臺。鉆機情況見表1。

表1 鉆機情況

2 油鉆改電鉆的可行性分析

2.1 鉆井供電線路的選擇

考慮鉆井供電線路轉產能，采用10 kV的3× LJ-120型導線，該導線在35℃環境溫度下理論載流量為330 A[1]，功率因數按0.85計算，最大運行負荷4858 kW。根據國家標準，30D及40D鉆機的電壓損失不小于7%[2]計算；50D鉆機自帶變壓器具備有載調壓功能，電壓損失按不小于10%計算。不同供電半徑情況下所允許負載見表2、表3。

通過以上分析可見，供電半徑在8 km內，至少滿足1臺50D鉆機運行；供電半徑在11 km內，至少滿足1臺40D鉆機運行；供電半徑在22 km內，至少滿足1臺30D鉆機運行。

2.2 供電電源的選擇

就近選35 kV線路加裝臨時35/10 kV變壓器方式供電，也可以由已建的35 kV、110 kV變電所的10 kV出線柜供電。

需要對供電電源的能力進行核實。首先根據鉆探集團提供的鉆機安排，確定鉆機類型，再由各鉆機有效的供電半徑內尋找35 kV線路或35 kV、110 kV變電所，最后根據鉆機所需用電負荷核實35 kV線路及變電所能力，確定是否滿足鉆機要求。

2.3 經濟效益分析

當驗證完就近有可用的電源后，還需進行經濟效益分析，將使用電鉆和油鉆進行對比，電鉆投資低于油鉆時才能確定使用電鉆。

架設的鉆井線路中部分可以作為產能正常建設的線路，所以在建設費用上要扣掉轉產能部分的投資。而1個30D半油半電型鉆機比全油型鉆機每日可省0.2萬元，1個40D半油半電型鉆機比全油型鉆機每日可省0.6萬元，1個50D全電型鉆機比全油型鉆機每日可省3萬元。可見，轉產能的線路越多，使用鉆機越大，效益越好，節省的費用越多。

表2 電壓降Δu≤7%情況下各供電半徑允許負荷情況

表3 電壓降Δu≤10%情況下各供電半徑允許負荷情況

3 “以電代油”鉆井的應用

2015年，采油廠產能共計5個區塊，計劃鉆井382口，其中，水平油井77口，直斜油水井279口。通過對各區塊進行現場調查，勘查就近的35 kV線路及依托的變電所，A區塊和B區塊可依托的110 kV變電所已滿負荷運行，無法滿足鉆井用電負荷的需求，不能采用電鉆；B區塊和C區塊可依托的35 kV線路及110 kV變電所能力滿足要求，但電鉆投資的費用比油鉆高，同樣不能采用電鉆；D區塊可行，電鉆比油鉆節省費用195.21萬元（表4）。

采用40D鉆機鉆D區塊6口水平井，采用30D鉆機鉆其余直斜油水井。可依托的變電所距離最遠的水平井9 km，距離最遠的直斜井12 km，采用變電所10 kV出線柜引電源，能滿足鉆機的啟動要求。

D區塊是廠的一個新產能區塊，用電不依托已建油田區塊的10/6 kV線路，產能建設電源引自110 kV變電所10 kV出線柜，架設的鉆井線路可以全部轉為產能；產能線路正常建設時有1 km LJ-50型10 kV線路，鉆井線路在產能正常建設的基礎上增加投資2.2萬元。本區塊的鉆井線路從變電所直接出線的方式與從就近35 kV線路引電源相比，節省了租用臨時變電所的費用，減少了與地方電力部門及油田電力部門辦理臨時用電手續的時間。

表4 D區塊電鉆、油鉆經濟效益對比

4 結束語

目前，外圍油田中常使用的半油半電型30D鉆機和40D鉆機的節能效果無全電型50D鉆機好。其他油田上有使用全電型的30D鉆機，直接采用6 kV高壓電鉆，則在架設鉆井線路時就必須使用6 kV供電線路；但隨之產生一個供電半徑短、壓降大的問題，這對于外圍油田油井分布面積大的情況很難適用。所以，如果30D和40D鉆機改成全電型并供電電壓為10 kV的情況，則今后外圍油田會有更多的產能區塊適用電鉆，并且取得很好的節能效果。

[1]任元會,卞鎧生,姚家袆,等.工業與民用配電設計手冊[M].3版.北京:中國電力出版社,2005:526.

[2]周勝軍,于坤山,譚志強,等.GB/T 12325—2008電能質量 供電電壓允許偏差[S].北京:中國標準出版社, 2008.

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.007.011

2015-05-11）

李海軍，工程師，2006年畢業于四川大學，從事電力運行管理工作，E-mail：173546223@qq.com，地址：黑龍江省大慶市第九采油廠廠機關生產運行部，163853。