ICS 75-010 SY E 01 备案号：587112017 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T7371-2017 石油钻井合理利用网电技术导则 Technical guide for rationally utilizing electric power in oil and gas well drilling 2017-03一28发布 2017-08-01实施 国家能源局 发布 SY/T7371—2017 目 次 前言 I 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 一般原则 5 电网条件 6 钻机网电设备技术要求 7网电经济性评价 附录A（资料性附录）石油钻井利用网电安全基本要求 附录B（资料性附录）电网线路供电能力 附录C（资料性附录） 电油等效折算系数计算方法 SY/T 73712017 前言 本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由石油工业节能节水专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国石油化工股份有限公司西南油气分公司、中国石油天然气集团公司工程技 术节能监测中心、大庆油田有限责任公司大庆钻探工程公司、中国石油集团西部钻探工程有限公司、 中国石油集团渤海钻探工程有限公司、中国石油集团长城钻探工程有限公司。 本标准主要起草人：刘方炼、林诚源、王明华、张彦虎、张健、李克强、刘恒军、倪昌、王凤 臣、杨勇。 I SY/T7371—2017 石油钻并合理利用网电技术导则 1范围 本标准规定了石油钻井中合理利用网电的一般原则、技术条件、要求及措施，以及利用网电的经 济性评价方法。 本标准适用于石油钻井中的网电应用及经济性评价。其他钻井作业可参照执行。 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T11022 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求 GB/T12326 电能质量电压波动和闪变 GB/T 14549 电能质量公用电网谐波 GB17467高压／低压预装式变电站 GB/T17468 电力变压器选用导则 GB/T50065 交流电气装置的接地设计规范 GB50168 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 SY/T5974 钻井井场、设备、作业安全技术规程 SY/T6202 钻井井场油、水、电及供暖系统安装技术要求 SY/T6725.2石油钻机用电气设备规范第2部分：控制系统 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 网电 electricnetworksource 通过公用电网为钻机提供的电源。 3.2 钻机网电设备 electrical equipmentprovidingpower to drilling rig 将网电引入钻井现场，为钻机提供动力的电气设备。 4一般原则 4.1钻井施工企业应根据钻井设计施工周期、井位地理条件、电网供电条件及环境影响等因素，经 综合评估分析后确定利用网电的可行性。 4.2 钻井利用网电应满足相关用电安全要求，参见附录A。 1 SY/T7371-2017 4.3应根据电网供电容量，结合钻机装备功率情况，合理选择全部或部分设备利用网电。 4.4网电钻井宜使用35kV，10kV，6kV三个电压等级的供电线路。在有多种线路供选择时，应根据 钻机负荷大小、供电距离等，在满足用电要求的条件下按经济合理的原则选择。 4.5合理配置钻机网电设备，提高设备通用性和利用率。 4.6油气田在勘探开发规划时宜统筹考虑钻机使用网电和后期开发用电。 5电网条件 5.1电网容量应能满足钻机的功率需求，若不能满足时，在经济合理的条件下宜进行电网增容改造。 5.2电网供电应符合SY/T6725.2的规定，输入电压变化范围应不超过额定电压的土10%，供电线 路的电压偏差应不超过标称电压的土7%。 5.3在经济合理条件下，宜采用高等级电压供电，条件允许时可采用专线供电。 5.4供电线路的导线截面应满足电压损失的条件，保证钻机输人电压在额定电压允许偏差范围内。 5.5 钻井井位距变电站的供电距离应不超过线路的最大供电距离。线路的最大供电距离参见附录B。 5.6在电力系统正常运行的情况下，应保证连续供电能力。 6钻机网电设备技术要求 6.1钻机利用网电的总体要求 6.1.1 应根据不同的钻机类型，配置相应的网电设备。 6.1.2网电设备的配置应遵循工作可靠、运行经济、性能先进、运移方便、满足安全环保要求的原则。 6.1.3钻机配套的高低压电气设备、电缆及附件的设计选型、运行测试和井场高低压电缆布线应分别 符合GB/T11022，GB50168，GB/T50065，SY/T6202的规定。 6.1.4网电技术方案应充分考虑钻机动力系统的工作特性，满足钻机的工作性能和钻井工艺的要求。 6.2钻机网电改造 6.2.1直流电动钻机网电改造 直流电动钻机应配置变配电系统、谐波治理及无功补偿装置。 6.2.2交流变频电动钻机网电改造 交流变频电动钻机应配置变配电系统、谐波治理装置。 6.2.3机械钻机、复合钻机网电改造 6.2.3.1采用低压电动机改造方案时应配置变配电系统和低压电控系统。采用直流系统（SCR），应配 置谐波治理及无功补偿装置；采用变频系统（VFD），应配置谐波治理装置。 6.2.3.2采用高压电动机改造方案时，可根据电网实际情况取消变压器配置。 6.2.3.3机械钻机、复合钻机网电改造不宜改变钻机的原有结构布局，保证电动机与柴油机能够进行 互换，并能在同类型钻机中通用。 6.2.3.4应通过成本、效率、运行、维护、工艺适应性等方面经综合分析比较后选择合理的调速方式。 6.2.3.5电动机选型应满足安全、防爆的要求。 6.2.3.6电动机的功率、扭矩、转速，应符合负载特性和运行要求，与调速方式合理匹配。 2 SY/T7371—2017 6.2.4辅助发电机组网电改造 采用容量较小的变配电系统替换辅助发电机组，为低压配电系统（MCC)、井场及营房供电。适 用于电网供电容量不足以为钻机提供全网电动力的情况。 6.3变配电系统的配置 6.3.1高压开关设备及控制设备应符合GB/T11022的规定。 6.3.2选择变压器，应根据GB/T17468，以变压器整体的可靠性为基础，综合考虑技术参数的先进性 和合理性、经济性，同时还要考虑可能对系统安全运行、环保、节材、运输和安装空间等方面的影响。 6.3.3宜根据现场工况选择节能型变压器，并满足使用环境、便于维护等要求；宜采用移动式箱式变 电站，移动式箱式变电站应符合GB17467的要求。 6.3.4根据钻机用电负荷的特性和变化规律，合理选择和配置变压器容量和台数，实现变压器经济 运行。 6.3.5在6kV和10kV电网共存的地区，可以配置双输人电压变压器，以适应不同的电网电压，减少 设备投资。 6.3.6对于供电距离远或电压波动大的情况，宜配置有载调压变压器，具备手动和自动调压功能，提 高对电压偏差和波动的适应能力。 6.4改善电能质量的措施 6.4.1钻机电路功率因数低于供电部门有关规定时，应合理配置无功补偿装置。补偿容量按无功功率 曲线或无功补偿计算方法确定，应避免过补偿。 6.4.2应选择合适的无功补偿技术，以避免或减小对电网及系统造成的电压波动和冲击影响。 6.4.3针对钻机冲击性无功负荷的特性，宜采用自动补偿装置，选用可靠性高、动态响应快、受系统 影响小的补偿设备。 6.4.4网电钻机运行时产生的谐波可能造成电器设备损坏或功能失效，应采取谐波治理措施，使电网 连接点的谐波电压和注入电网的谐波电流符合GB/T14549的规定。 6.4.5应采取有效措施限制或改善冲击负荷及波动负荷对电网造成的影响，达到GB/T12326的要求。 6.4.6配电变压器宜采用Dyn11联结组别，以减小注入电网的谐波电流。 6.4.7宜在变流器输人端加装输入电抗器，以抑制变流器产生的谐波电流向电网反馈，并抑制电压波 动和电流冲击，改善三相电源的不平衡性。 6.4.8应在交流进线处安装过电压保护装置，吸收瞬时浪涌电压和操作过电压。 6.4.91 合理布线，采用正确的隔离、屏蔽和接地，减少干扰。 7网电经济性评价 7.1评价方法 将单井使用网电的综合成本与使用柴油机的综合成本做比较，以单井成本节约额作为经济效益评 价指标。 7.2网电经济效益计算 7.2.1单井使用网电综合成本 单井使用网电的综合成本包括网电设备折旧费、维护费（含维修费用）、网电安装费（含网电建 3 SY/T7371—2017 设、设备设施安装、检测、试验等费用）、计量电费。如果是由承包商提供网电供电服务，则仅考虑 计量电费。 7.2.2单井使用柴油机综合成本 单井使用柴油机的综合成本包括柴油机组运行维护费、柴油使用费（含运输费用），运行维护费 主要包括润滑油、冷却液、滤芯等材料及维护费用，以及大修费用等。柴油消耗量按电油能耗等效关 系将用电量进行等效折算。柴油机组折旧费在使用网电时仍存在，进行成本对比时可不考虑。 7.2.3单井使用网电成本节约额 单井使用网电产生的经济效益即成本节约额，按公式（1）计算： Cyw - Caw E·S c AC (1) 365 3X105 365n 式中： A C- -单井使用网电成本节约额，单位为万元； -电油等效折算系数，单位为吨每万千瓦时【t（10kW·h)】，a的取值参见附录C； D 综合柴油价