Дотискувальний компресор: опис, принцип роботи та характеристика

Розробка газових родовищ пов'язана з особливостями та низкою вимог, що пред'являються до організації процесу. Пластового тиску, наявного на момент початку розробки родовища, достатньо для транспортування газу від свердловини до основного вузла підготовки та газопроводу без використання компресорного обладнання. Однак пластовий тиск поступово падає під час процесу видобутку, в результаті чого можна зіткнутися з нестачею тиску для подачі газу в газопровід. З цієї причини розробка родовища, з технологічної точки зору, ділиться на два етапи - безкомпресорний і компресорний. Розрізняються використанням компресорної установки, дозволяє підвищити тиск газу, що видобувається. Подібне обладнання має назву дожимних компресорних станцій. Їх використовую для вирішення наступних завдань:

Видобуток газу під низьким тиском.

Стиснення і нафтового попутного газу з метою подальшого транспортування.

Підтримка конкретного вихідного тиску газу.

Продування, очищення і опресовування трубопроводів.

Область застосування компресорів

Важливою складовою розробки родовища є компресорний етап. Відбір 50-60% від загального запасу газу здійснюється в процесі безкомпресорні етапу, в той час як компресорний режим дозволяє добути додаткові 20-30 % загальних запасів. Обладнання, що використовується для підготовки газу, розрахована на роботу під певним тиском, під яким газ буде подаватися в магістральний газопровід. При падінні тиску природного газу дотискувальної компресор забезпечує його стабільність через збільшення тиску на необхідну величину. Завдяки цьому дожимні станції вважаються найважливішим обладнанням для газовидобутку.


Дожимні компресори, або бустери, встановлюються не тільки на свердловини, але і на підземні газосховища, де їх використовують з метою відбору газу із сховища і подальшої подачі в газопровід під необхідним тиском. Зворотна процедура - відбір газу і його закачування в сховище здійснюється тією ж компресорною станцією. Обладнання повинно розвивати високу вихідну тиск, інакше об'єм, призначений для зберігання, буде використана нераціонально. У підземних сховищах, створених у твердих гірських породах, газ може зберігатися при тиску від 08 до 1 МПа.

Конструкція і принцип роботи

Дожимні компресори можуть розрізнятися по комплектації і конструкції, проте в них виділяють кілька основних елементів:

Привід.

Компресорний блок.

Додаткове обладнання.

За збільшення тиску газу відповідає основний компонент дотискуючого компресора - компресор або група компресорів. Він приводиться в дію підключеним до нього приводом. Допоміжне обладнання має на увазі під собою будь-які пристрої, що забезпечують коректну роботу станції - системи охолодження, циркуляції масла, набір Квп та інші. Станція, представлена окремим модулем, може комплектуватися системами освітлення, опалення, вентиляції та іншими.

Класифікація

Ключовим елементом дожимних компресорних станцій є компресорний блок, який забезпечує переміщення і нагнітання газу. Класифікація станцій здійснюється в залежності від типу застосовуваних компресорів:

Поршневі.

Гвинтові.

Відцентрові.

Поршневі компресори

Поршневі дожимні компресори відносяться до категорії об'ємних. Принцип їх роботи будується на скорочення обсягу робочої камери, створеної рухомим циліндром і поршнем, і в якій стискається газ. Перевагами таких моделей є проста конструкція, що полегшує ремонт і технічне обслуговування, надійність і невибагливість. У порівнянні з аналогами, поршневі компресори розвивають великий тиск газу. Оборотною стороною таких переваг є нерівномірність газового потоку, викликане циклічним зміною обсягу робочої камери, що пов'язано з зворотно-поступальної роботою поршня. Крім того, такі компресори піддаються вібраційними навантаженнями і більш шумні. Дожимні станції, обладнані поршневими компресорами, володіють аналогічними особливостями. Вони прості в експлуатації, доступні в ціні, можуть стискати газ до високих показників тиску. Компактні моделі можна розміщувати на ресивері, в той час як великі вимагають габаритних і стійких платформ.

Гвинтові компресори

Гвинтовий дотискувальної компресор також зараховується до об'ємних моделей, однак його робочі камери формуються за допомогою відсікання необхідного простору гвинтами і корпусом компресора, зчеплені між собою. На відміну від поршневих компресорів, вони розвивають високий тиск і не вимагають створення багатоступеневої системи стиснення газу. Гвинтові ДКС більш складні конструктивно і дорогі в порівнянні з аналогічними компресорами, але при це прості і надійні в експлуатації при строгому дотриманні всіх норм обслуговування і роботи. Компактні розміри і мінімальний рівень шуму дозволяють використовувати гвинтові газові дожимні компресори в мобільних станціях, але при цьому їх встановлюють і у великих ДКС на високотехнологічних підприємствах, оскільки вони створюють рівний потік газу без пульсацій, характерних для поршневих компресорних станцій.

Відцентровий компресор

Тиск газу у відцентровому кисневому дожимном компресорі збільшується за рахунок надання кінетичної енергії його потоку, яка згодом трансформується в потенційну енергію тиску. Передача кінетичної енергії здійснюється від обертових лопатей робочого колеса, в той час як її перетворення відбувається в дифузорі, на виході з компресора. Такий спосіб стиснення газу носить назву динамічного. На відміну від гвинтових і поршневих, відцентрові компресори не створюють такого високого тиску, в силу чого їх роблять багатоступінчатими з метою досягнення необхідної величини стиснення. Але в той же час такі дожимні компресори азоту і газу та аналогічні їм станції забезпечують великий витрата газу, що робить їх максимально затребуваними на газовидобувних родовищах, підприємствах та в інших місцях, де потрібні великі обсяги газу. Нагнітання газу відцентровим компресором відбувається рівномірно, що значно полегшує його перекачування.

Класифікація за типом приводу

Вид палива, який застосовується для роботи дожимних компресорів, залежить від типу використовуваного в компресорних станціях приводу. Можливість постачання паливом є визначальною, оскільки подібне устаткування часто встановлюється у важкодоступних місцях і на відстані від транспортних шляхів. Найчастіше застосовуються такі види приводів:

Газомоторный.

Газотурбінний.

Електричний.

Газомоторный привід

Газомоторный привід ґрунтується на двигуні внутрішнього згоряння, що використовує газоподібне паливо - один з найдешевших і найдоступніших джерел енергії. Такі моделі невибагливі в експлуатації і надійні. Привід запускається за допомогою стисненого повітря, а зміна газу, що подається в циліндри, дозволяє регулювати оберти.

Газотурбінний привід

Вироблення механічної енергії в газотурбинном приводі відбувається за допомогою турбіни, в якій розширюється утворюється в камері згоряння гарячий газ. Компресор засмоктує повітря, через що газотурбінний привід вимагає монтажу окремого джерела енергії - стартера. Камера згоряння, компресор і турбіна є основними конструктивними компонентами газотурбінного пристрою. Такий тип приводів користується попитом, оскільки не потребує стороннього паливі і працює на газі, перекачиваемом дотискувальної станцією. Надлишки виробленої енергії можуть використовуватися для електропостачання та опалення як самої станції, так і прилеглих об'єктів.

Електричний привід

Дожимні компресорні станції, оснащені електричними приводами, володіють певними перевагами перед газотурбированными і газомоторными аналогами, незважаючи на необхідність підведення електроенергії. Використання електроенергії дозволяє економити перекачується паливо і підвищує екологічність станцій завдяки зниженню викиду в атмосферу шкідливих речовин. Регулювання та автоматизація електродвигуна значно легше, що в рази спрощує обслуговування і контроль всієї станції і знижує кількість робочого персоналу. Усунення вібрації, шуму і запиленості повітря підвищує умови праці на подібних дожимних компресорних станціях.