海洋石油工程電氣節能技術應用分析

朱永亮

中海油能源發展裝備技術有限公司 天津 300450

為了保證海洋石油工程的穩定發展，應將電氣節能技術充分的吸引進來，優化電氣節能技術的細節，保障海上電能的安全可靠，使油氣生產工作安全的進行。海洋石油工程的電氣節能系統作為重要的海上開采工作動力，直接影響著石油開采的質量，因此相關部門要重視起來，做好電氣節能技術的創新。

1 海洋石油工程電氣的能源損耗

1.1 發電機損耗

在海洋石油工程的建設當中，發電機是非常重要的一個部分，一般來說發電機被分為主發電機和應急發電機兩類，還包括蓄電池組，這都是為了保障海洋石油工程做得充足準備。如果海洋工程的電氣系統一旦出現了一些問題，應急發電機就可以立刻發揮作用。這也成為了海洋石油開采的重要電氣來源。與傳統的發電系統不同，發電機的各部分都可能會出現問題，并且無法控制且整體消耗比較大，如果使用的比較頻繁也就在無形之中增加了發電機設備出現故障的幾率。不僅會影響發電機正常運行，還會嚴重的阻礙海洋石油工程的開采效率。

1.2 變壓器損耗

低壓變壓器是比較常見的海洋石油電氣工程中的基礎電氣設備，這也就導致了海洋石油電氣工程中這一環節最容易出現問題。在現有海洋石油電氣工程當中，如果不能及時的進行調節，將會嚴重的影響變壓器的運作規律，使海洋石油的電氣設備無法保持規律的運作狀態，同時變壓器的消耗也會給海洋石油工程領域帶來嚴重的經濟損失。

1.3 線路損耗

海洋石油工程的電氣設備與電路的關系比較近，在海洋石油工程建設工作當中，由于電路的線路比較復雜且分布十分的廣泛，整體電路結構也非常復雜。更容易產生電力損耗。如果線路的損耗問題惡化還會受長短、負載力的影響。由于陸地與海洋的距離不同，線路的連接長度也無法統一。自身也會產生一定的消耗，在加上連帶的配件比較多，如果沒有及時的進行處理，也會產生大量的線路消耗。

1.4 其他損耗

除此以外，海洋石油工程當中，還包含著多種配套設施，由于這些設備的方法環境和用法有所差異，在不同的條件影響之下是否會產生消耗也成為了海洋石油工程需要重點研究的話題。同時也要對消耗情況進行連接，避免產生并發性的消耗造成經濟上的損失。

2 海洋石油工程電氣系統的特殊性

海洋石油工程的電力系統存在的意義是為了滿足海洋石油工程的供電，隨著海上油田規模的不斷擴大，油田工程中的電氣系統也在不斷的發展與變化當中，因此普遍性成為了海洋石油工程開發的主要特點，但同時還具有一定的特殊性。

首先，海洋石油工程中的電氣系統本身就具有一定的局限性質，由于是為了海上石油開采提供電力支持，因此電力系統就應該考慮由陸地向海洋鉆井平臺的供電效率。一般海上油田的電源都在船體的附近，只能使用海底的電纜來強化電氣聯系，才能滿足海上開采平臺的用電需求。并且海上電纜的分支比較多且線路較短，意味著海洋石油工程的電氣系統比較復雜。另外，在海洋石油工程當中存在著較多的電氣設備，通過高次諧波在海底的電纜進行傳播，如果出現波形畸變還會影響變壓器的正常工作，導致測量不精準，進而影響電氣的整體質量。

大量的非線性設備有助于節能，特別是在較小的電力系統中，能夠避免資源的浪費。由于海上平臺對于電能要求相對較高，如果缺少強大且完整的系統，將會影響發電機的正常發電，導致供電線路較短，使電力系統的負載比較多，只有這樣才能保證電壓足夠的穩定。

作為國民經濟的重要支柱，海洋石油工程的用電需求非常大，因此要做好技術細節的優化，才能給海洋工程節省不必要的資金支出。由此可見大力發展海洋石油工程的電力系統節能有多么重要，保證完成正常的油氣開采工作，提升海上用電的安全可靠，減少經濟支出實現海洋石油工程的經濟效益最大化。

3 海洋平臺節能措施

3.1 應用節能技術

3.1.1 實施優快鉆井技術

海洋平臺的節能基本的措施是靠鉆井施工節能，隨著科學技術不斷發展，鉆井技術也得到了提升，也在一定程度上縮短了鉆井的周期，降低了井下安全事故發生的幾率。同樣也降低了燃油、配件等一些基礎生產物質的損耗，實現降低鉆井成本和能源消耗的目標。建幾年來海洋平臺的出現，更好的促進了鉆井技術的創新，并也得到了廣泛的應用。

3.1.2 導向鉆井技術

通過對傳統鉆井技術的革新，在鉆井作業當中采用新型PDC 鉆頭與動力鉆具和MWD 鉆井組合的搭配方式，可以用一套設備就能完成定向段、增斜段等不同斜段的施工。這樣一來不僅縮短的施工周期，也控制了井眼軌跡的平化程度，保障井眼軌道更加規則的運行，進而實現優質快速鉆井的目標。

3.1.3 交流變頻技術

海洋平臺的電傳動系統應按照驅動電機進行分類，分成直流電傳動系統和交流電變頻系統兩個部門。在兩者的比較之下，交流變頻技術的優勢得到了充分的顯示，例如交流變頻電傳鉆機能夠提升整體傳統的效率，控制絞車轉盤的內部變速，并實現無極調速的目標。并且交流電機由于沒有碳刷換向器，使電力運行更加安全可靠操作性更強，也具有良好的保護功能，進而有效的維護電機系統，后期的維修保養費用也比較低。交流變頻電傳動系統的負載能力比較高且能量消耗較低，因此大多數海洋平臺都在應用交流變頻傳統系統。

3.1.4 濾波與功率補償技術

現階段一些比較成熟的海洋平臺，都在應用SCR 裝置進行鉆井，一些大功率的裝置會造成電網功率較低，其中還含有大量的高次諧波和寄生脈沖，也意味著給電網平臺造成了嚴重的污染。其中出現的問題有發電機效率和穩定性有所下降，電纜或者電壓器或出現溫度過高的問題。在用電設備之間互相干擾和損害，也會對設備造成敏感的影響，進而導致設備短路或者出現誤操作的現象，導致電容器出現過載的故障，使平臺設備的運行可靠性得到了提升，避免鉆井出現故障，也在一定程度上實現了節約成本的目標。

3.2 實施技術改造

3.2.1 采用可調風扇

散熱器風扇能消耗掉一定的熱量，并且不會占據發電機總功率太多。隨著發電機負荷的不斷降低，風扇工作所產生的功率消耗占比就會有所提升。一般情況下發電機都是低負荷的運行狀態，就可以采用兩檔風速的可調風扇進行調節。當負荷運行過大時，發電機的冷水溫度卻比較高，可調節風扇的運行速度也會有所提升，也滿足了電氣設備的散熱要求。當不鉆井或者負荷相對較小時，發電機的散熱能力就會變小，此時控制信號就能控制風扇的速度，進而降低風扇的整體功率損耗。

3.2.2 雨水回收及海水淡化

一把情況下，海洋平臺的淡水是為了滿足海上工作人員的生活需求，衛生需求和固井作用占用較大的比例。由于海洋平臺離陸地距離比較遠，主要依靠船舶運輸進行補給，所以資源顯得非常珍貴。近幾年來，為了節約成本降低整體消耗，對海洋平臺進行了專門的技術改造，也實現了多種用途取水的方式。通過對管路的改造，也實現了對甲板上水資源的回收與利用。另外也可以安裝淡化裝置，實現將海水轉換成淡水的目標，最終提升整體淡水產量。

4 關于海洋石油電氣工程節能的思考

當找到影響因素之后，就應該采取針對性的方法來解決，在整個操作過程當中，最重要的就是解決方法是否妥當，只有情節合理才能有效的提升整體運轉效率。首先要選擇科學合理的運作方法，保障海洋石油工程的電氣節能技術的發展。通過對各個細節的合理設計，去調節電氣系統的內部結構，才能保證電氣系統暢通無阻，同時也有效的把握深度，降低這一過程中不必要的損耗。通過制定科學的方法來提升整體運作效率，才能避免出現資源損壞，達到節約資源的目標。

同時，還要考慮電氣的線路問題，確保電氣設備運行不超過最大負荷值，避免超負荷現象的出現而引發的事故。同時要對集結進行修改，正確的調整部分結構，當溫度上升時，可以將電伴熱變壓器切除，能夠避免資源的消耗，同時降低設備的應用風險。并且也要定期的進行設備的檢修和保養，優化電器系統確保資源消耗得到控制。

5 結語

海洋石油工程中的電氣節能技術，仍處于不斷發展創新的空間當中。在現有的電氣節能技術之上，還應該科學的進行升級，制定合理的運行計劃營造安全的空間。同時還應該實現經濟化的分配模式，確保達到節能的目標，對傳統的電氣節能技術進行創新，才能達到理想的研究效果，以此來實現降低資源消耗實現經濟效益最大化的目標。