Разработването на газови находища е свързано със специфични особености и редица изисквания за организация на процеса. Наличното налягане в резервоара към момента на започване на разработката на находището е достатъчно за транспортиране на газ от сондажа до основното пречиствателно устройство и газопровода без използване на компресорно оборудване. Въпреки това, пластовото налягане постепенно спада по време на производствения процес, в резултат на което може да има липса на налягане за подаване на газ към газопровода. Поради тази причина развитието на находището, от технологична гледна точка, се разделя на два етапа – безкомпресорен и компресорен. Те се различават по използването на компресорен блок, който позволява повишаване на налягането на произведения газ. Такова оборудване се нарича бустерни компресорни станции. Използвам ги за решаване на следните проблеми:
- Производство на газ с ниско налягане.
- Компресиране на свързан и нефтен газ за по-нататъшен транспорт.
- Поддържайте определено налягане на изходния газ.
- Прочистване, почистване и тестване под налягане на тръбопроводи.
Регионкомпресорни приложения
Важен компонент от развитието на полето е етапът на компресора. Изборът на 50-60% от общите запаси на газ се извършва по време на етапа без компресор, докато режимът на компресор ви позволява да извлечете допълнителни 20-30% от общите резерви. Оборудването, използвано за подготовка на газ, е проектирано да работи при определено налягане, под което газът впоследствие ще се подава към главния газопровод. Когато налягането на природния газ спадне, допълнителният компресор осигурява неговата стабилност, като увеличава налягането с необходимото количество. Благодарение на това бустерните станции се считат за най-важното оборудване за производството на газ.
Бустерни компресори или бустери се монтират не само на кладенци, но и на подземни газови хранилища, където се използват за извличане на газ от хранилището и след това го подават към газопровода под необходимото налягане. Обратната процедура - извличане на газ и впръскването му в хранилището - се извършва от същата компресорна станция. Оборудването трябва да развива високо изходящо налягане, в противен случай обемът, предназначен за съхранение, ще бъде използван нерационално. Подземни хранилища, изградени в твърда скала, могат да съхраняват газ при налягания в диапазона от 0,8 до 1 MPa.
Дизайн и принцип на действие
Бустер компресорите могат да се различават по конфигурация и дизайн, но имат няколко основни елемента:
- Шофиране.
- Компресорен блок.
- Допълнително оборудване.
Заповишаването на налягането на газа съответства на основния компонент на бустерния компресор - компресор или група компресори. Задвижва се от свързано към него устройство. Под спомагателно оборудване се разбират всякакви устройства, които осигуряват правилната работа на станцията - охладителни системи, циркулация на маслото, комплект прибори и други. Станцията, представена от отделен модул, може да бъде оборудвана с осветителни, отоплителни, вентилационни и други системи.
Класификация
Ключовият елемент на бустерните компресорни станции е компресорният блок, който осигурява движение и впръскване на газ. Класификацията на станциите се извършва в зависимост от вида на използваните компресори:
- бутало.
- Винт.
- центробежни.
Бутални компресори
Възвратните бустерни компресори са с положително изместване. Принципът на тяхното действие се основава на намаляване на обема на работната камера, създадена от цилиндъра и подвижното бутало и в която газът се компресира. Предимствата на такива модели са простият дизайн, който улеснява ремонта и поддръжката, надеждността и непретенциозността. В сравнение с аналозите, буталните компресори развиват голямо налягане на газа. Обратната страна на тези предимства е неравномерността на газовия поток, причинена от циклична промяна в обема на работната камера, която е свързана с възвратно-постъпателната работа на буталото. Освен това такива компресори са подложени на вибрационни натоварвания и са по-шумни. Бустерни станции, оборудвани сбуталните компресори имат подобни характеристики. Те са лесни за работа, достъпни и могат да компресират газ до високо налягане. Компактните модели могат да се поставят на приемника, докато големите модели изискват големи и стабилни платформи.
Винтови компресори
Винтовият бустер компресор също се класифицира като обемен модел, но работните му камери се образуват чрез отрязване на необходимото пространство с винтове и корпуса на компресора, свързани помежду си. За разлика от буталните компресори, те развиват високо налягане и не изискват създаването на многоетапна система за компресиране на газ. Винтовите компресори са конструктивно по-сложни и скъпи в сравнение с подобни компресори, но в същото време са прости и надеждни в експлоатация при стриктно спазване на всички стандарти за поддръжка и експлоатация. Компактните размери и минималното ниво на шум позволяват използването на винтови газови бустерни компресори в мобилни станции, но в същото време те се монтират и в големи бустерни компресорни станции във високотехнологични предприятия, тъй като създават плавен газов поток без пулсации, характерни за бутални компресорни станции.
Центробежен компресор
Налягането на газа в центробежния кислороден бустер компресор се повишава чрез придаване на кинетична енергия на потока, който впоследствие се трансформира в потенциална енергия на налягането. Прехвърлянето на кинетична енергия се осъществява от въртящите се лопатки на работния плотколела, докато трансформацията му става в дифузора, на изхода на компресора. Този метод на компресиране на газ се нарича динамичен. За разлика от винтовите и буталните компресори, центробежните компресори не създават толкова високо налягане, поради което са направени многостъпални, за да се постигне необходимата стойност на компресия. Но в същото време такива бустерни компресори за азот и газ и подобни станции осигуряват голям дебит на газ, което ги прави най-търсени в газови находища, предприятия и други места, където се изискват големи обеми газ. Центробежният компресор изпуска газ равномерно, което го прави много по-лесно изпомпването.
Класификация по тип задвижване
Видът на горивото, използвано за работата на допълнителните компресори, зависи от типа задвижване, използвано в компресорните станции. Възможността за доставка на гориво е решаваща, тъй като такова оборудване често се монтира на труднодостъпни места и на разстояние от транспортни маршрути. Най-често използваните типове задвижвания са:
- Газов двигател.
- Газова турбина.
- Електрически.
Задвижване на газов двигател
Задвижването на газов двигател се основава на двигател с вътрешно горене, който използва газообразно гориво - един от най-евтините и достъпни източници на енергия. Такива модели са непретенциозни в експлоатация и надеждни. Задвижването се стартира със сгъстен въздух, а смяната на газа, подаван към бутилките, позволяварегулирайте скоростта.
Задвижване на газова турбина
Производството на механична енергия в задвижването на газовата турбина става с помощта на турбина, при която горещият газ, образуван в горивната камера, се разширява. Компресорът засмуква въздух, поради което задвижването на газовата турбина изисква инсталиране на отделен източник на енергия - стартер. Горивната камера, компресорът и турбината са основните конструктивни компоненти на газотурбинното устройство. Този тип задвижване е търсено, тъй като не се нуждае от гориво от трета страна и работи с газ, изпомпван от бустерна станция. Излишната генерирана енергия може да се използва за доставка на електроенергия и отопление както на самата станция, така и на близките съоръжения.
Електрическо задвижване
Нагнетателните компресорни станции, оборудвани с електрически задвижвания, имат определени предимства пред аналозите с газови турбини и газови двигатели, въпреки необходимостта от електрозахранване. Използването на електрическа енергия спестява изпомпвано гориво и повишава екологичността на станциите поради намаляването на емисиите на вредни вещества в атмосферата. Регулирането и автоматизацията на електродвигателя е много по-лесно, което значително опростява поддръжката и контрола на цялата станция и намалява броя на обслужващия персонал. Премахването на вибрациите, шума и съдържанието на прах във въздуха подобрява условията на работа в такива бустерни компресорни станции.
