Razvoj plinskih polj je povezan s posebnostmi in številnimi zahtevami za organizacijo procesa. Tlak v rezervoarju, ki je na voljo v času začetka razvoja polja, zadostuje za transport plina od vrtine do glavne čistilne enote in plinovoda brez uporabe kompresorske opreme. Vendar formacijski tlak med proizvodnim procesom postopoma pada, zaradi česar lahko pride do pomanjkanja tlaka za dovajanje plina v plinovod. Zaradi tega je razvoj področja s tehnološkega vidika razdeljen na dve stopnji - nekompresorsko in kompresorsko. Razlikujejo se po uporabi kompresorske enote, ki omogoča povečanje tlaka proizvedenega plina. Takšna oprema se imenuje pospeševalne kompresorske postaje. Uporabljam jih za reševanje naslednjih težav:
- Proizvodnja plina z nizkim tlakom.
- Kompresija pripadajočega in naftnega plina za nadaljnji transport.
- Ohranjajte določen tlak izhodnega plina.
- Čiščenje, čiščenje in tlačno testiranje cevovodov.
regijaaplikacije kompresorja
Pomembna komponenta razvoja polja je stopnja kompresorja. Izbira 50-60% skupnih zalog plina se izvede v fazi brez kompresorja, medtem ko način kompresorja omogoča ekstrakcijo dodatnih 20-30% skupnih rezerv. Oprema, ki se uporablja za pripravo plina, je zasnovana za delovanje pod določenim tlakom, pod katerim bo plin naknadno doveden v glavni plinovod. Ko tlak zemeljskega plina pade, pospeševalni kompresor zagotovi svojo stabilnost s povečanjem tlaka za zahtevano količino. Zahvaljujoč temu se črpalke za dvig tlaka štejejo za najpomembnejšo opremo za proizvodnjo plina.
Pospeševalni kompresorji ali spodbujevalniki so nameščeni ne samo na vrtinah, ampak tudi v podzemnih skladiščih plina, kjer se uporabljajo za črpanje plina iz skladišča in ga nato dovajajo v plinovod pod zahtevanim tlakom. Povratni postopek - črpanje plina in njegovo vbrizgavanje v skladišče - izvaja ista kompresorska postaja. Oprema mora razviti visok izstopni tlak, sicer bo prostornina, ki je namenjena za shranjevanje, izkoriščena neracionalno. Podzemna skladišča, zgrajena v trdni kamnini, lahko hranijo plin pri tlakih od 0,8 do 1 MPa.
Zasnova in princip delovanja
Pospeševalni kompresorji se lahko razlikujejo po konfiguraciji in dizajnu, vendar imajo več osnovnih elementov:
- Drive.
- Blok kompresorja.
- Dodatna oprema.
Zapovečanje tlaka plina ustreza glavni komponenti kompresorja za dvig tlaka - kompresorju ali skupini kompresorjev. Poganja ga pogon, ki je povezan z njim. Pomožna oprema pomeni vse naprave, ki zagotavljajo pravilno delovanje postaje - hladilni sistemi, kroženje olja, komplet instrumentov in drugo. Postaja, ki jo predstavlja ločen modul, je lahko opremljena z razsvetljavo, ogrevanjem, prezračevanjem in drugimi sistemi.
Razvrstitev
Ključni element pospeševalnih kompresorskih postaj je kompresorska enota, ki zagotavlja gibanje in vbrizgavanje plina. Razvrstitev postaj se izvede glede na vrsto uporabljenih kompresorjev:
- bat.
- Vijak.
- centrifugalna.
Povratni kompresorji
Blačni pospeševalni kompresorji imajo pozitiven premik. Načelo njihovega delovanja temelji na zmanjšanju prostornine delovne komore, ki jo ustvarita valj in premični bat in v kateri se stisne plin. Prednosti takšnih modelov so preprosta zasnova, ki olajša popravilo in vzdrževanje, zanesljivost in nezahtevnost. V primerjavi z analogi batni kompresorji razvijejo velik tlak plina. Obratna stran teh prednosti je neenakomernost pretoka plina, ki jo povzroča ciklična sprememba prostornine delovne komore, ki je povezana z povratnim delovanjem bata. Poleg tega so takšni kompresorji izpostavljeni vibracijskim obremenitvam in so bolj hrupni. Ojačevalne postaje, opremljene zbatni kompresorji imajo podobne lastnosti. So enostavni za uporabo, cenovno dostopni in lahko stisnejo plin na visoke tlake. Kompaktne modele je mogoče namestiti na sprejemnik, medtem ko veliki modeli zahtevajo velike in stabilne platforme.
Vijačni kompresorji
Vijačni pospeševalni kompresor je tudi razvrščen kot volumetrični model, vendar so njegove delovne komore oblikovane tako, da se z vijaki in ohišjem kompresorja, povezanim med seboj, odreže zahtevani prostor. Za razliko od batnih kompresorjev razvijajo visok tlak in ne zahtevajo ustvarjanja večstopenjskega sistema za stiskanje plina. Vijačni kompresorji so v primerjavi s podobnimi kompresorji konstrukcijsko bolj zapleteni in dražji, hkrati pa so enostavni in zanesljivi pri delovanju ob strogem upoštevanju vseh standardov vzdrževanja in obratovanja. Kompaktne dimenzije in minimalna raven hrupa omogočajo uporabo vijačnih plinskih kompresorjev za dvig tlaka v mobilnih postajah, hkrati pa so nameščeni tudi v velikih kompresorskih postajah v visokotehnoloških podjetjih, saj ustvarjajo nemoten pretok plina brez pulzacij, značilnih za batne kompresorske postaje.
Centrifugalni kompresor
Tlak plina v centrifugalnem kisikovem kompresorju za dvig tlaka se poveča z dajanjem kinetične energije njegovemu toku, ki se nato pretvori v potencialno tlačno energijo. Prenos kinetične energije se izvaja z vrtečih se rezil delakolesa, medtem ko njegova transformacija poteka v difuzorju, na izhodu iz kompresorja. Ta metoda stiskanja plina se imenuje dinamična. Za razliko od vijačnih in batnih kompresorjev centrifugalni kompresorji ne ustvarjajo tako visokega tlaka, zato so narejeni večstopenjski, da dosežejo zahtevano vrednost kompresije. Hkrati pa takšni pospeševalni kompresorji za dušikove in plinske in podobne postaje zagotavljajo velik pretok plina, zaradi česar so najbolj povpraševani na plinskih poljih, podjetjih in drugih mestih, kjer so potrebne velike količine plina. Centrifugalni kompresor enakomerno odvaja plin, kar olajša črpanje.
Razvrstitev po vrsti pogona
Vrsta goriva, ki se uporablja za delovanje pospeševalnih kompresorjev, je odvisna od vrste pogona, ki se uporablja v kompresorskih postajah. Možnost dobave goriva je odločilna, saj je takšna oprema pogosto nameščena na težko dostopnih mestih in na oddaljenosti od transportnih poti. Najpogosteje uporabljene vrste pogonov so:
- Plinski motor.
- Plinska turbina.
- električno.
Pogon plinskega motorja
Pogon plinskega motorja temelji na motorju z notranjim zgorevanjem, ki uporablja plinasto gorivo – enega najcenejših in najbolj dostopnih virov energije. Takšni modeli so nezahtevni pri delovanju in zanesljivi. Pogon se zažene s stisnjenim zrakom, menjava plina, ki se dovaja v jeklenke, pa omogočaprilagodi hitrost.
Pogon plinske turbine
Ustvarjanje mehanske energije v plinskoturbinskem pogonu poteka s pomočjo turbine, pri kateri se vroč plin, ki nastane v zgorevalni komori, širi. Kompresor sesa zrak, zato pogon plinske turbine zahteva vgradnjo ločenega vira energije - zaganjalnika. Zgorevalna komora, kompresor in turbina so glavni strukturni sestavni deli plinskoturbinske naprave. Ta vrsta pogona je v povpraševanju, ker ne potrebuje goriva tretjih oseb in deluje na plin, ki ga črpa pospeševalna postaja. Presežek proizvedene energije se lahko uporabi za oskrbo z električno energijo in ogrevanje tako same postaje kot tudi bližnjih objektov.
električni pogon
Pospeševalne kompresorske postaje, opremljene z električnimi pogoni, imajo kljub potrebi po oskrbi z električno energijo določene prednosti pred plinskimi turbinami in plinskimi motorji. Z uporabo električne energije prihranimo pri črpanem gorivu in povečamo prijaznost postaj do okolja zaradi zmanjšanja emisij škodljivih snovi v ozračje. Nastavitev in avtomatizacija elektromotorja je precej enostavnejša, kar močno poenostavi vzdrževanje in nadzor celotne postaje ter zmanjša število obratovalnega osebja. Odprava vibracij, hrupa in prahu v zraku izboljšuje delovne pogoje na takih pospeševalnih kompresorskih postajah.
