Situación actual del uso de la energía en los yacimientos petrolíferos

Debido a la lejanía de los sitios de perforación de petróleo, la infraestructura de red eléctrica local es débil y hay a menudo un problema de la capacidad de red eléctrica insuficiente. Además, hay una carga de impacto en la red eléctrica durante el proceso de perforación. La red eléctrica local es difícil de soportar la demanda de carga durante el proceso de perforación, y los generadores diésel o generadores de gas se utilizan a menudo para la fuente de alimentación auxiliar.

desafíos

1. Baja (insuficiente) utilización de la capacidad de red:

2. El sitio minero es remoto, la infraestructura de energía local es débil y el margen del transformador es insuficiente

3. La carga cambia rápidamente, hay muchas cargas de impacto, y equipos de impacto de alta potencia, tales como tornos y bombas de barro afectará a la estabilidad de la tensión.

4. Los generadores Diesel tienen altos costos de energía y costo de inversión inicial

5. Cuando se trata de grandes cargas, los generadores diesel tienen baja eficiencia de conversión;

6. La contaminación ambiental y acústica son graves

Análisis de suministro energético en condiciones de perforación

Los equipos eléctricos utilizados en las plataformas de perforación incluyen: cabestrante, bomba de lodo, accionsuperior, control sólido, barracones y equipos auxiliares, etc. La línea de la red eléctrica es generalmente 10kV. La red eléctrica selecciona diferentes capacidades de generadores diesel de acuerdo con el plan de perforación. Actualmente, 70DB usualmente selecciona capacidades de transformadores de 4000kVA y 3150kVA, y 50DB usualmente selecciona capacidades de transformadores de 3150kVA y 2500kVA. Actualmente, los equipos 70DB y 50DB son los más utilizados.

La carga cambia bajo diferentes condiciones de perforación

Durante todo el proceso de perforación, la carga de trabajo de las diferentes cargas varía mucho. La carga de impacto es muy frecuente durante la operación y la potencia es la más alta durante la etapa de perforación.

El inicio de perforación tiene características típicas de carga, con fluctuaciones de carga de hasta 700kW y una variación relativamente baja en el inicio de perforación.

Las condiciones de perforación y extracción son similares, con fluctuaciones de carga relativamente bajas y cargas globales bajas.

Base para el diseño de soluciones de sistemas de almacenamiento de energía：

Considerando las características de carga, potencia máxima y potencia inicial de almacenamiento de energía durante todo el proceso de perforación, se calcula la demanda máxima de energía de almacenamiento de energía. Basado en los resultados del cálculo, es necesario tener algunos factores en cuenta,

Tales como eficiencia de carga y descarga, profundidad de descarga, y luego calcular la capacidad de configuración real.

Por ejemplo: considerando las características de carga de impacto de tornos, bombas de barro, accionamientos superiores, etc., la potencia de diseño de almacenamiento de energía es 1000kW. Teniendo en cuenta las necesidades de emergencia y excluyendo la situación donde la carga del sistema es demasiado alta por un corto tiempo bajo condiciones de trabajo especiales, la potencia de salida máxima diseñada del almacenamiento de energía es 1000kW. El sistema puede soportar la fuente de alimentación de emergencia para la mayoría de los escenarios de operación que no sean de perforación.

Necesidades reales de capacidad

A través del análisis de los iconos anteriores, encontramos que la potencia es relativamente alta sólo durante la perforación, detención e inicio de perforación, y la potencia puede estar cerca de 1600kW. La potencia normal de trabajo de perforación es 900kW~1600kW. La potencia de control de energía de inicio de almacenamiento de energía diseñada es de 1260kW y la potencia de descarga es de 1200kW. Cuando la potencia es inferior a 800kW, el almacenamiento de energía comienza a cargar. Durante la carga, la potencia total se controla hasta 1200kW. Basado en esto, la demanda máxima de almacenamiento de energía se estima en 436kWh.

La operación del sistema de almacenamiento de energía también tiene que considerar exhaustivamente factores tales como la carga y descarga de eficiencia, profundidad de descarga y atenu. Este proyecto asume baterías 1C, 80% de profundidad de descarga de energía completa, y 92% de eficiencia de descarga. Considerando que el sistema aún puede satisfacer la demanda al final de su vida útil, se considera aquí el EOL 70%. Basado en los factores anteriores, la capacidad de configuración real del sistema de almacenamiento de energía no es menor que: 436/0.8/0.92/0.7=846kWh

En los cálculos anteriores, todas las demandas de energía se calculan de acuerdo con la demanda máxima, y la reposición máxima de energía para un solo tiempo es 150kWh. En el caso más extremo, el sistema de almacenamiento de energía no puede soportar las operaciones de perforación varias veces seguidas. Si la capacidad de la batería de almacenamiento de energía no está sobreasignada o ligeramente sobreasignada, el tiempo de parada de perforación debe ser prolongado.

Basado en la selección, este proyecto fue finalmente configurado con un sistema de almacenamiento de energía de 1000kW/950kWh

Diagrama de topodel sistema de almacenamiento de energía:

Ventajas de instalar un sistema de almacenamiento de energía en el proyecto:

1. Reducir la capacidad de la red eléctrica y los equipos de distribución, estabilizar la tensión de la terminal, reducir los costos básicos,

2. El sistema de almacenamiento de energía satisface las necesidades de suministro de energía de las restricciones de potencia máxima y las condiciones de emergencia basadas en el afeitado de carga máxima y llenado de valle, y mejora la seguridad de la operación;

3. Reducir el impacto de grandes cargas alternas en la red eléctrica y reducir los requisitos para el rendimiento de la unidad.