توسعه میدان‌های گازی با ویژگی‌های خاص و تعدادی الزامات برای سازماندهی فرآیند همراه است. فشار مخزن موجود در زمان شروع توسعه میدان برای انتقال گاز از چاه به واحد تصفیه اصلی و خط لوله گاز بدون استفاده از تجهیزات کمپرسور کافی است. با این حال، فشار تشکیل به تدریج در طول فرآیند تولید کاهش می یابد، در نتیجه ممکن است کمبود فشار برای تامین گاز به خط لوله گاز وجود داشته باشد. به همین دلیل، توسعه میدان، از نقطه نظر فناوری، به دو مرحله - غیر کمپرسور و کمپرسور تقسیم می شود. آنها در استفاده از یک واحد کمپرسور متفاوت هستند که باعث افزایش فشار گاز تولید شده می شود. چنین تجهیزاتی ایستگاه های کمپرسور تقویت کننده نامیده می شوند. من از آنها برای حل مشکلات زیر استفاده می کنم:
- تولید گاز کم فشار.
- فشرده سازی گاز مرتبط و نفت برای حمل و نقل بیشتر.
- فشار گاز خروجی خاص را حفظ کنید.
- پاکسازی، تمیز کردن و آزمایش فشار خطوط لوله.
منطقهبرنامه های کمپرسور
یک جزء مهم توسعه میدان، مرحله کمپرسور است. انتخاب 50-60٪ از کل ذخایر گاز در مرحله غیر کمپرسور انجام می شود، در حالی که حالت کمپرسور به شما امکان می دهد 20-30٪ از کل ذخایر را استخراج کنید. تجهیزات مورد استفاده برای آماده سازی گاز طوری طراحی شده اند که تحت فشار معینی کار کنند، که تحت آن گاز متعاقباً به خط لوله اصلی گاز عرضه می شود. هنگامی که فشار گاز طبیعی کاهش می یابد، کمپرسور تقویت کننده با افزایش فشار به میزان لازم، پایداری آن را تضمین می کند. به همین دلیل، ایستگاه های تقویت کننده مهم ترین تجهیزات برای تولید گاز در نظر گرفته می شوند.
کمپرسورهای تقویت کننده یا بوسترها نه تنها بر روی چاه ها، بلکه در انبارهای زیرزمینی گاز نیز نصب می شوند، جایی که برای استخراج گاز از مخزن و سپس تامین آن به خط لوله گاز تحت فشار مورد نیاز استفاده می شود. روش معکوس - استخراج گاز و تزریق آن به تاسیسات ذخیره - توسط همان ایستگاه کمپرسور انجام می شود. تجهیزات باید فشار خروجی بالایی داشته باشند، در غیر این صورت حجم در نظر گرفته شده برای ذخیره سازی به طور غیر منطقی استفاده می شود. انبارهای زیرزمینی ساخته شده در سنگ جامد می توانند گاز را در فشارهای بین 0.8 تا 1 مگاپاسکال ذخیره کنند.
طراحی و اصل عملکرد
کمپرسورهای تقویت کننده ممکن است در پیکربندی و طراحی متفاوت باشند، اما آنها چندین عنصر اساسی دارند:
- Drive.
- بلاک کمپرسور.
- تجهیزات اختیاری.
برایافزایش فشار گاز مربوط به جزء اصلی کمپرسور تقویت کننده - یک کمپرسور یا گروهی از کمپرسورها است. توسط یک درایو متصل به آن هدایت می شود. تجهیزات کمکی به معنای هر وسیله ای است که عملکرد صحیح ایستگاه را تضمین می کند - سیستم های خنک کننده، گردش روغن، مجموعه ای از ابزار دقیق و غیره. ایستگاه، که توسط یک ماژول جداگانه نشان داده می شود، می تواند به روشنایی، گرمایش، تهویه و سایر سیستم ها مجهز شود.
طبقه بندی
عنصر کلیدی ایستگاه های کمپرسور تقویت کننده، واحد کمپرسور است که حرکت و تزریق گاز را فراهم می کند. طبقه بندی ایستگاه ها بسته به نوع کمپرسورهای مورد استفاده انجام می شود:
- Piston.
- پیچ.
- گریز از مرکز.
کمپرسورهای رفت و برگشتی
کمپرسورهای تقویت کننده رفت و برگشتی جابجایی مثبت هستند. اصل عملکرد آنها بر اساس کاهش حجم محفظه کاری است که توسط سیلندر و پیستون متحرک ایجاد می شود و گاز در آن فشرده می شود. مزایای چنین مدل هایی طراحی ساده است که تعمیر و نگهداری، قابلیت اطمینان و بی تکلفی را تسهیل می کند. در مقایسه با آنالوگ ها، کمپرسورهای رفت و برگشتی فشار گاز زیادی ایجاد می کنند. طرف معکوس این مزایا عدم یکنواختی جریان گاز است که ناشی از تغییر چرخه ای در حجم محفظه کاری است که با عملکرد رفت و برگشتی پیستون همراه است. علاوه بر این، چنین کمپرسورهایی تحت بارهای ارتعاشی قرار دارند و صدای بیشتری دارند. ایستگاه های تقویت کننده مجهز بهکمپرسورهای پیستونی دارای ویژگی های مشابهی هستند. کارکرد آنها آسان است، مقرون به صرفه هستند و می توانند گاز را تا فشار بالا فشرده کنند. مدل های فشرده را می توان روی گیرنده قرار داد، در حالی که مدل های بزرگ به پلت فرم های بزرگ و پایدار نیاز دارند.
کمپرسورهای اسکرو
یک کمپرسور تقویت کننده پیچ نیز به عنوان یک مدل حجمی طبقه بندی می شود، اما محفظه های کاری آن با بریدن فضای مورد نیاز با پیچ ها و محفظه کمپرسور که به هم متصل شده اند تشکیل می شوند. برخلاف کمپرسورهای رفت و برگشتی، آنها فشار بالایی ایجاد می کنند و نیازی به ایجاد یک سیستم فشرده سازی گاز چند مرحله ای ندارند. کمپرسورهای اسکرو در مقایسه با کمپرسورهای مشابه از نظر ساختاری پیچیده‌تر و گران‌تر هستند، اما در عین حال با رعایت دقیق کلیه استانداردهای نگهداری و بهره‌برداری، در عملکرد ساده و قابل اعتماد هستند. ابعاد فشرده و حداقل سطح سر و صدا استفاده از کمپرسورهای تقویت کننده گاز پیچ را در ایستگاه های سیار امکان پذیر می کند، اما در عین حال آنها در ایستگاه های کمپرسور تقویت کننده بزرگ در شرکت های با فناوری پیشرفته نیز نصب می شوند، زیرا جریان گاز صاف و بدون ضربان های مشخصه را ایجاد می کنند. ایستگاه های کمپرسور رفت و برگشتی.
کمپرسور گریز از مرکز
فشار گاز در یک کمپرسور تقویت‌کننده اکسیژن گریز از مرکز با انتقال انرژی جنبشی به جریان آن افزایش می‌یابد که متعاقباً به انرژی فشار پتانسیل تبدیل می‌شود. انتقال انرژی جنبشی از تیغه های دوار کار انجام می شودچرخ ها، در حالی که تبدیل آن در دیفیوزر، در خروجی کمپرسور انجام می شود. این روش فشرده سازی گاز دینامیک نامیده می شود. برخلاف کمپرسورهای اسکرو و پیستونی، کمپرسورهای گریز از مرکز چنین فشار بالایی ایجاد نمی کنند، به همین دلیل است که برای دستیابی به مقدار تراکم مورد نیاز، آنها را چند مرحله ای می سازند. اما در عین حال، چنین کمپرسورهای تقویت‌کننده نیتروژن و گاز و ایستگاه‌های مشابه، نرخ جریان گاز زیادی را فراهم می‌کنند که بیشترین تقاضا را در میادین تولید گاز، شرکت‌ها و سایر مکان‌هایی که حجم زیادی گاز مورد نیاز است، می‌سازد. کمپرسور گریز از مرکز گاز را به طور یکنواخت تخلیه می کند و پمپاژ آن را بسیار آسان تر می کند.
طبقه بندی بر اساس نوع درایو
نوع سوخت مورد استفاده برای عملکرد کمپرسورهای تقویت کننده به نوع درایو مورد استفاده در ایستگاه های کمپرسور بستگی دارد. امکان تامین سوخت تعیین کننده است، زیرا چنین تجهیزاتی اغلب در مکان های صعب العبور و در فاصله ای از مسیرهای حمل و نقل نصب می شوند. رایج ترین انواع درایوهای مورد استفاده عبارتند از:
- موتور گازی.
- توربین گاز.
- برق.
موتور گازسوز
محرک موتور گازی بر اساس یک موتور احتراق داخلی است که از سوخت گازی استفاده می کند - یکی از ارزان ترین و مقرون به صرفه ترین منابع انرژی. چنین مدل هایی در عملکرد بی تکلف و قابل اعتماد هستند. درایو با هوای فشرده راه اندازی می شود و تغییر گاز عرضه شده به سیلندرها اجازه می دهدسرعت را تنظیم کنید.
درایو توربین گاز
تولید انرژی مکانیکی در محرک توربین گاز با کمک یک توربین اتفاق می افتد که در آن گاز داغ تشکیل شده در محفظه احتراق منبسط می شود. کمپرسور هوا را می مکد، به همین دلیل است که درایو توربین گاز نیاز به نصب یک منبع انرژی جداگانه - یک استارت دارد. محفظه احتراق، کمپرسور و توربین اجزای اصلی ساختاری یک دستگاه توربین گازی هستند. این نوع درایو مورد تقاضا است، زیرا به سوخت شخص ثالث نیاز ندارد و با بنزین پمپ شده توسط یک ایستگاه تقویت کننده کار می کند. انرژی مازاد تولید شده را می توان برای تامین برق و گرمایش خود ایستگاه و تاسیسات مجاور استفاده کرد.
درایو الکتریکی
ایستگاه‌های کمپرسور تقویت‌کننده مجهز به درایوهای الکتریکی، علی‌رغم نیاز به برق، مزایای خاصی نسبت به توربین‌های گازی و موتورهای گازسوز دارند. استفاده از نیروی الکتریکی باعث صرفه جویی در مصرف سوخت پمپ شده و سازگاری با محیط زیست ایستگاه ها به دلیل کاهش انتشار مواد مضر در جو می شود. تنظیم و اتوماسیون موتور الکتریکی بسیار ساده تر است، که نگهداری و کنترل کل ایستگاه را بسیار ساده می کند و تعداد پرسنل عملیاتی را کاهش می دهد. از بین بردن ارتعاش، سر و صدا و محتوای گرد و غبار موجود در هوا، شرایط کاری در چنین ایستگاه های کمپرسور تقویت کننده را بهبود می بخشد.
