Поршневые компрессоры используются в широком спектре устьевых газовых установок и играют ключевую роль в добыче и переработке природного газа, а также в процессе его транспортировки. Ниже приводится подробное описание их специфического применения, преимуществ и практических примеров:
1.Устьевой газ сжатый
В процессе добычи природного газа давление газа на устье скважины обычно достаточно низкое, что не позволяет направить его непосредственно в трубопровод или на перерабатывающее предприятие. Поршневой компрессор сжимает газ за счет механического движения, повышая его давление, чтобы оно соответствовало требованиям для последующей переработки или передачи.
Пример
На месторождении сланцевого газа где-то в Северной Америке. Давление газа на устье скважины составляет всего 0,5-1 МПа, что не позволяет получить прямой доступ к трубопроводу. Благодаря установке нескольких поршневых компрессоров давление газа было доведено до более чем 6 МПа, что позволило удовлетворить потребность в транспортировке газа по трубопроводу на большие расстояния. Такая операция по повышению давления не только повышает эффективность транспортировки газа, но и сокращает потери ресурсов, связанные с продувкой устья скважины.
2. Рекуперация попутного газа
В процессе разработки нефтяных и газовых месторождений часто присутствует природный газ низкого давления (попутный газ). Если его напрямую сбрасывать или сжигать, он не только растрачивает ресурсы, но и вызывает загрязнение окружающей среды. Поршневые компрессоры могут эффективно извлекать эти газы низкого давления, сжимать их и закачивать в трубопроводную сеть или использовать для выработки электроэнергии.
Пример
На одном из нефтяных месторождений в Синьцзяне Китай в первые годы попутный газ не мог быть использован из-за низкого давления, и его можно было только отводить и сжигать. Позже была внедрена поршневая компрессорная система, позволяющая сжимать попутный газ до 2,5 МПа и закачивать его в сеть газопроводов, извлекая более 50 миллионов кубометров природного газа в год, что не только снижает потери ресурсов, но и создает экономическую выгоду.
3. Обработка и очистка газов
На установках подготовки природного газа. Поршневые компрессоры сжимают газ до необходимого давления для последующих процессов обработки, таких как сероочистка, обезвоживание и обезуглероживание. Сжатый газ легче отделяется от примесей и соответствует стандартам качества товарного природного газа.
Пример
На газоперерабатывающем заводе в Сибири (Россия) поршневые компрессоры используются для сжатия устьевого газа с 1,2 МПа до 4 МПа, который затем поступает на переработку в установку сероочистки. Этот процесс значительно повышает эффективность очистки газа и обеспечивает соответствие содержания серы в экспортируемом газе международным стандартам.
4. Трубопроводный транспорт на большие расстояния
Природный газ теряет давление из-за сопротивления трения при транспортировке по трубопроводам на большие расстояния, поэтому для поддержания давления на маршруте необходимо устанавливать компрессионные станции. Поршневые компрессоры часто используются в дожимных станциях трубопроводов благодаря их высокой эффективности и стабильности.
Пример
В рамках проекта «Газопровод Запад-Восток» Китай установил вдоль трубопровода ряд компрессионных станций, в некоторых из которых используются поршневые компрессоры. Эти компрессоры повышают давление в трубопроводе с 4 МПа до 10 МПа, обеспечивая транспортировку газа на тысячи километров на восток.
5. Нетрадиционная разработка природного газа
При разработке нетрадиционных месторождений природного газа, таких как сланцевый газ и метан угольных пластов, устьевое давление газа обычно низкое и сильно колеблется. Поршневые компрессоры являются наиболее предпочтительным оборудованием для сжатия такого газа благодаря своей адаптивности и высокой степени сжатия.
Пример
Поршневые компрессоры широко используются для сжатия сланцевого газа низкого давления на месторождениях сланцевого газа в Техасе, США. Благодаря многоступенчатому сжатию давление газа повышается с 0,3 МПа до 8 МПа, что соответствует требованиям заводов по производству сжиженного природного газа (СПГ).
6.Добыча нефти с использованием диоксида углерода и его захоронение
В разработке нефтяных месторождений широко применяется технология увеличения нефтеотдачи с использованием диоксида углерода (CO2-EOR). Поршневые компрессоры используются для сжатия диоксида углерода до сверхкритического состояния и закачки его в нефтяной пласт с целью повышения коэффициента извлечения нефти. Кроме того, компрессоры могут использоваться для захоронения диоксида углерода под землей, что способствует сокращению выбросов парниковых газов.
Пример
На одном из нефтяных месторождений в Северном море Норвегии поршневые компрессоры используются для сжатия диоксида углерода до давления свыше 10 МПа с последующей закачкой в нефтяной пласт для увеличения нефтеотдачи. Этот проект позволяет ежегодно захоранивать более 1 миллиона тонн диоксида углерода, что не только повышает добычу нефти, но и способствует снижению выбросов углерода.
7.Высокая адаптивность и гибкость
Поршневые компрессоры способны адаптироваться к различным составам газа, изменениям давления и расхода, что делает их пригодными для удовлетворения потребностей в сжатии газа на устье скважин. Благодаря многоступенчатой конструкции сжатия, можно гибко регулировать степень сжатия, обеспечивая выполнение различных технологических требований.
Пример
На одном из газовых месторождений в Австралии из-за сложного состава газа на устье скважины (содержащего высокую долю диоксида углерода и азота) традиционные центробежные компрессоры не смогли удовлетворить требования. В итоге были выбраны поршневые компрессоры, которые благодаря многоступенчатой компрессии и индивидуальному проектированию успешно обеспечили эффективное сжатие и обработку газа.
8. Высокая энергоэффективность и экологичность.
Современные поршневые компрессоры, благодаря передовому дизайну и материалам, обладают высокой эффективностью сжатия и низким энергопотреблением. Кроме того, их превосходные герметизирующие свойства позволяют эффективно уменьшать утечки газа, снижая тем самым воздействие на окружающую среду.
Пример
На одном из газоперерабатывающих заводов в Канаде новые поршневые компрессоры повысили энергоэффективность на 15% по сравнению с традиционным оборудованием, что позволило ежегодно экономить более 500 000 долларов США на электроэнергии. Кроме того, их конструкция с низким уровнем утечек сократила выбросы метана, что соответствует строгим местным экологическим нормам.
9. Надежность и удобство обслуживания.
Поршневые компрессоры обладают прочной конструкцией и стабильной работой, что позволяет им надежно функционировать в течение длительного времени даже в сложных условиях на устье скважины. Кроме того, их обслуживание относительно простое, что облегчает проведение регулярного технического обслуживания и устранение неисправностей, сокращая время простоя и затраты на обслуживание.
Пример
На газовом месторождении в пустынном регионе Африки поршневые компрессоры непрерывно работали в условиях высокой температуры и сильной запыленности более 5 лет без серьезных отказов. Их модульная конструкция позволяет быстро выполнять техническое обслуживание на месте, что значительно повышает производственную эффективность.
В заключение.
Поршневые компрессоры играют ключевую роль в обработке устьевого газа, а их высокая эффективность, надежность и гибкость делают их незаменимым оборудованием в газовой промышленности. Как показывают практические примеры, поршневые компрессоры играют важную роль в повышении давления, утилизации, обработке и транспортировке газа как при разработке традиционных, так и нетрадиционных месторождений природного газа. Это обеспечивает мощную поддержку для эффективной разработки и устойчивого развития энергетической отрасли.
