Sự phát triển của các mỏ khí gắn liền với các tính năng cụ thể và một số yêu cầu đối với việc tổ chức quá trình. Áp suất vỉa sẵn có tại thời điểm bắt đầu khai trường đủ để vận chuyển khí từ giếng đến bộ phận xử lý chính và đường ống dẫn khí mà không cần sử dụng thiết bị máy nén. Tuy nhiên, áp suất hình thành giảm dần trong quá trình sản xuất, do đó có thể thiếu áp suất cung cấp khí cho đường ống dẫn khí. Vì lý do này, sự phát triển của lĩnh vực này, theo quan điểm công nghệ, được chia thành hai giai đoạn - không máy nén và máy nén. Chúng khác nhau ở việc sử dụng một bộ phận nén, cho phép tăng áp suất của khí tạo ra. Thiết bị như vậy được gọi là trạm nén tăng áp. Tôi sử dụng chúng để giải quyết các vấn đề sau:
- Sản xuất khí áp suất thấp.
- Nén khí đồng hành và dầu mỏ để vận chuyển xa hơn.
- Duy trì áp suất khí đầu ra cụ thể.
- Tẩy, làm sạch và kiểm tra áp suất đường ống.
Vùngứng dụng máy nén
Một thành phần quan trọng của quá trình phát triển hiện trường là giai đoạn máy nén. Việc lựa chọn 50-60% tổng lượng khí dự trữ được thực hiện trong giai đoạn không sử dụng máy nén, trong khi chế độ máy nén cho phép bạn trích xuất thêm 20-30% tổng lượng khí dự trữ. Thiết bị được sử dụng để điều chế khí được thiết kế để hoạt động dưới một áp suất nhất định, sau đó khí sẽ được cung cấp cho đường ống dẫn khí chính. Khi áp suất của khí tự nhiên giảm xuống, máy nén tăng áp đảm bảo sự ổn định của nó bằng cách tăng áp suất theo lượng yêu cầu. Nhờ đó, trạm tăng áp được coi là thiết bị quan trọng nhất để sản xuất khí.
Máy nén khí tăng áp hay còn gọi là máy nén khí tăng áp không chỉ được lắp đặt trên các giếng khoan mà còn được lắp đặt trên các kho chứa gas dưới lòng đất, nơi chúng được sử dụng để hút gas từ kho chứa rồi cung cấp cho đường ống dẫn gas với áp suất cần thiết. Quy trình ngược lại - chiết khí và bơm khí vào kho chứa - được thực hiện bởi cùng một trạm nén. Thiết bị phải tạo ra áp suất đầu ra cao, nếu không thể tích dự kiến để lưu trữ sẽ được sử dụng không hợp lý. Các cơ sở lưu trữ dưới lòng đất được xây dựng bằng đá rắn có thể lưu trữ khí ở áp suất từ 0,8 đến 1 MPa.
Thiết kế và nguyên lý hoạt động
Máy nén tăng áp có thể khác nhau về cấu hình và thiết kế, nhưng chúng có một số yếu tố cơ bản:
- Ổ.
- Khối máy nén.
- Thiết bị tùy chọn.
Đối vớisự gia tăng áp suất khí tương ứng với bộ phận chính của máy nén tăng áp - một máy nén hoặc một nhóm máy nén. Nó được điều khiển bởi một ổ đĩa kết nối với nó. Thiết bị phụ trợ có nghĩa là bất kỳ thiết bị nào đảm bảo hoạt động chính xác của trạm - hệ thống làm mát, tuần hoàn dầu, một bộ thiết bị đo đạc và các thiết bị khác. Nhà ga, được thể hiện bằng một mô-đun riêng biệt, có thể được trang bị hệ thống chiếu sáng, sưởi ấm, thông gió và các hệ thống khác.
Phân loại
Yếu tố quan trọng của trạm nén tăng áp là bộ phận nén, cung cấp chuyển động và phun khí. Việc phân loại trạm được thực hiện tùy thuộc vào loại máy nén được sử dụng:
- Piston.
- Vít.
- Ly tâm.
Máy nén pittông
Máy nén khí tăng áp pittông là loại chuyển tích cực. Nguyên lý hoạt động của chúng dựa trên việc giảm thể tích của buồng công tác do xylanh và piston chuyển động tạo ra, và trong đó khí được nén lại. Ưu điểm của các mô hình như vậy là thiết kế đơn giản, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sửa chữa và bảo trì, độ tin cậy và sự khiêm tốn. So với các loại tương tự, máy nén pittông tạo ra áp suất khí lớn. Mặt trái của những ưu điểm này là sự không đồng đều của dòng khí, gây ra bởi sự thay đổi theo chu kỳ của thể tích buồng làm việc, nó gắn liền với sự hoạt động chuyển động của piston. Ngoài ra, những máy nén như vậy phải chịu tải trọng rung động và ồn ào hơn. Trạm tăng áp được trang bịmáy nén pittông có các tính năng tương tự. Chúng dễ vận hành, giá cả phải chăng và có thể nén khí ở áp suất cao. Các mô hình nhỏ gọn có thể được đặt trên bộ thu, trong khi các mô hình lớn yêu cầu nền tảng lớn và ổn định.
Máy nén trục vít
Máy nén tăng áp trục vít cũng được phân loại là kiểu thể tích, nhưng các buồng làm việc của nó được hình thành bằng cách cắt bỏ không gian cần thiết bằng các vít và vỏ máy nén, được liên kết với nhau. Không giống như máy nén pittông, chúng phát triển áp suất cao và không yêu cầu tạo ra hệ thống nén khí nhiều tầng. Máy nén trục vít có cấu trúc phức tạp hơn và đắt tiền hơn so với các máy nén tương tự, nhưng đồng thời chúng vận hành đơn giản và đáng tin cậy với việc tuân thủ nghiêm ngặt tất cả các tiêu chuẩn vận hành và bảo trì. Kích thước nhỏ gọn và độ ồn tối thiểu nên có thể sử dụng máy nén khí trục vít trong các trạm di động, nhưng đồng thời chúng cũng được lắp đặt trong các trạm máy nén khí tăng áp lớn trong các doanh nghiệp công nghệ cao, vì chúng tạo ra dòng khí êm ái không có xung động đặc trưng của trạm nén pittông.
Máy nén ly tâm
Áp suất khí trong máy nén tăng cường oxy ly tâm được tăng lên bằng cách truyền động năng vào dòng chảy của nó, sau đó được chuyển hóa thành năng lượng thế năng. Sự truyền động năng được thực hiện từ các cánh quay của vật làm việccác bánh xe, trong khi sự biến đổi của nó diễn ra trong bộ khuếch tán, ở đầu ra của máy nén. Phương pháp nén khí này được gọi là động lực học. Không giống như máy nén trục vít và máy nén khí piston, máy nén ly tâm không tạo ra áp suất cao như vậy, đó là lý do tại sao chúng được chế tạo nhiều tầng để đạt được giá trị nén cần thiết. Nhưng đồng thời, các máy nén khí tăng áp như vậy cho nitơ và khí đốt và các trạm tương tự cung cấp tốc độ dòng khí lớn, khiến chúng được yêu cầu nhiều nhất tại các mỏ sản xuất khí, các xí nghiệp và những nơi cần khối lượng khí lớn khác. Máy nén ly tâm xả khí đều, giúp bơm dễ dàng hơn rất nhiều.
Phân loại theo loại ổ
Loại nhiên liệu sử dụng cho hoạt động của máy nén tăng áp phụ thuộc vào loại truyền động được sử dụng trong các trạm máy nén. Khả năng cung cấp nhiên liệu là yếu tố quyết định, vì các thiết bị này thường được lắp đặt ở những nơi khó tiếp cận và cách xa các tuyến đường vận chuyển. Các loại ổ đĩa được sử dụng phổ biến nhất là:
- Máy xăng.
- Tua bin khí.
- Điện.
Dẫn động máy xăng
Truyền động động cơ xăng dựa trên động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu khí - một trong những nguồn năng lượng rẻ và hợp lý nhất. Những mô hình như vậy là không đáng tin cậy trong hoạt động và đáng tin cậy. Quá trình truyền động được khởi động bằng khí nén, và việc thay đổi khí cung cấp cho các xi lanh cho phépđiều chỉnh tốc độ.
Truyền động tuabin khí
Việc tạo ra năng lượng cơ học trong bộ truyền động tuabin khí xảy ra với sự trợ giúp của tuabin, trong đó khí nóng được hình thành trong buồng đốt nở ra. Máy nén hút không khí, đó là lý do tại sao bộ truyền động tuabin khí yêu cầu lắp đặt một nguồn năng lượng riêng - bộ khởi động. Buồng đốt, máy nén và tuabin là những bộ phận cấu tạo chính của thiết bị tuabin khí. Loại truyền động này đang được yêu cầu, vì nó không cần nhiên liệu của bên thứ ba và chạy bằng khí được bơm bởi một trạm tăng áp. Năng lượng tạo ra thặng dư có thể được sử dụng để cung cấp điện và sưởi ấm cho chính nhà ga và các cơ sở lân cận.
Ổ điện
Trạm máy nén tăng áp được trang bị truyền động điện có những ưu điểm nhất định so với các trạm tuabin khí và động cơ khí, mặc dù nhu cầu cung cấp điện. Việc sử dụng năng lượng điện giúp tiết kiệm nhiên liệu bơm và tăng tính thân thiện với môi trường của các trạm do giảm phát thải các chất độc hại vào khí quyển. Việc điều chỉnh và tự động hóa động cơ điện dễ dàng hơn nhiều, giúp đơn giản hóa đáng kể việc bảo trì và điều khiển toàn bộ trạm và giảm số lượng nhân viên vận hành. Loại bỏ độ rung, tiếng ồn và hàm lượng bụi trong không khí giúp cải thiện điều kiện làm việc tại các trạm máy nén tăng áp như vậy.
