El desarrollo de yacimientos de gas está asociado a características específicas y una serie de requisitos para la organización del proceso. La presión del yacimiento disponible al momento del inicio del desarrollo del campo es suficiente para transportar gas desde el pozo hasta la unidad de tratamiento principal y el gasoducto sin el uso de equipos compresores. Sin embargo, la presión de formación cae gradualmente durante el proceso de producción, por lo que puede haber una f alta de presión para suministrar gas al gasoducto. Por esta razón, el desarrollo del campo, desde el punto de vista tecnológico, se divide en dos etapas: sin compresor y compresor. Se diferencian en el uso de una unidad compresora, que permite aumentar la presión del gas producido. Dicho equipo se denomina estaciones de compresores de refuerzo. Los uso para resolver los siguientes problemas:
- Producción de gas a baja presión.
- Compresión de gas asociado y de petróleo para su posterior transporte.
- Mantenga una presión de gas de salida específica.
- Purga, limpieza y prueba de presión de tuberías.
Regiónaplicaciones de compresor
Un componente importante del desarrollo del campo es la etapa del compresor. La selección del 50-60% de las reservas totales de gas se realiza durante la etapa sin compresor, mientras que el modo compresor permite extraer un 20-30% adicional de las reservas totales. Los equipos utilizados para la preparación del gas están diseñados para operar bajo una determinada presión, bajo la cual el gas será posteriormente suministrado al gasoducto principal. Cuando cae la presión del gas natural, el compresor de refuerzo asegura su estabilidad aumentando la presión en la cantidad requerida. Gracias a esto, las estaciones de bombeo se consideran el equipo más importante para la producción de gas.
Los compresores de refuerzo, o boosters, se instalan no solo en pozos, sino también en almacenamientos subterráneos de gas, donde se utilizan para extraer gas del almacenamiento y luego suministrarlo al gasoducto a la presión requerida. El procedimiento inverso -la extracción del gas y su inyección en la instalación de almacenamiento- lo realiza la misma estación compresora. El equipo debe desarrollar una alta presión de salida, de lo contrario el volumen destinado a almacenamiento será utilizado irracionalmente. Las instalaciones de almacenamiento subterráneo construidas en roca sólida pueden almacenar gas a presiones que oscilan entre 0,8 y 1 MPa.
Diseño y principio de funcionamiento
Los compresores de refuerzo pueden variar en configuración y diseño, pero tienen varios elementos básicos:
- Conducir.
- Bloque compresor.
- Equipamiento opcional.
Parael aumento de la presión del gas corresponde al componente principal del compresor de refuerzo: un compresor o un grupo de compresores. Es impulsado por una unidad conectada a él. Equipo auxiliar significa cualquier dispositivo que asegure el correcto funcionamiento de la estación: sistemas de enfriamiento, circulación de aceite, un conjunto de instrumentación y otros. La estación, representada por un módulo separado, puede equiparse con iluminación, calefacción, ventilación y otros sistemas.
Clasificación
El elemento clave de las estaciones de compresores de refuerzo es la unidad compresora, que proporciona movimiento e inyección de gas. La clasificación de las estaciones se realiza en función del tipo de compresores utilizados:
- Pistón.
- Tornillo.
- Centrifugo.
Compresores alternativos
Los compresores de refuerzo alternativos son de desplazamiento positivo. El principio de su funcionamiento se basa en reducir el volumen de la cámara de trabajo creada por el cilindro y el pistón móvil, y en la que se comprime el gas. Las ventajas de tales modelos son el diseño simple, que facilita la reparación y el mantenimiento, la confiabilidad y la sencillez. En comparación con los análogos, los compresores alternativos desarrollan una gran presión de gas. El reverso de estas ventajas es la f alta de uniformidad del flujo de gas, provocada por un cambio cíclico en el volumen de la cámara de trabajo, que está asociado con la operación alternativa del pistón. Además, dichos compresores están sujetos a cargas vibratorias y son más ruidosos. Estaciones de refuerzo equipadas conLos compresores alternativos tienen características similares. Son fáciles de operar, asequibles y pueden comprimir gas a altas presiones. Los modelos compactos se pueden colocar en el receptor, mientras que los modelos grandes requieren plataformas grandes y estables.
Compresores de tornillo
Un compresor booster de tornillo también se clasifica como un modelo volumétrico, pero sus cámaras de trabajo se forman cortando el espacio requerido con tornillos y la carcasa del compresor, unidos entre sí. A diferencia de los compresores alternativos, desarrollan alta presión y no requieren la creación de un sistema de compresión de gas de etapas múltiples. Los compresores de tornillo son estructuralmente más complejos y costosos en comparación con compresores similares, pero al mismo tiempo son simples y confiables en operación con estricta observancia de todos los estándares de mantenimiento y operación. Las dimensiones compactas y el nivel de ruido mínimo hacen posible el uso de compresores de refuerzo de gas de tornillo en estaciones móviles, pero al mismo tiempo también se instalan en grandes estaciones de compresores de refuerzo en empresas de alta tecnología, ya que crean un flujo de gas suave sin pulsaciones característico de estaciones de compresores alternativos.
Compresor centrífugo
La presión del gas en un compresor de refuerzo de oxígeno centrífugo aumenta impartiendo energía cinética a su flujo, que posteriormente se transforma en energía de presión potencial. La transferencia de energía cinética se lleva a cabo desde las cuchillas giratorias del equipo de trabajo.ruedas, mientras que su transformación tiene lugar en el difusor, a la salida del compresor. Este método de compresión de gas se llama dinámico. A diferencia de los compresores de tornillo y pistón, los compresores centrífugos no crean una presión tan alta, por lo que se fabrican en varias etapas para lograr el valor de compresión requerido. Pero al mismo tiempo, tales compresores de refuerzo para nitrógeno y gas y estaciones similares proporcionan un gran caudal de gas, lo que los hace más demandados en campos productores de gas, empresas y otros lugares donde se requieren grandes volúmenes de gas. El compresor centrífugo descarga el gas de manera uniforme, lo que facilita mucho el bombeo.
Clasificación por tipo de unidad
El tipo de combustible utilizado para el funcionamiento de los compresores de refuerzo depende del tipo de accionamiento utilizado en las estaciones compresoras. La posibilidad de suministro de combustible es decisiva, ya que estos equipos suelen instalarse en lugares de difícil acceso y alejados de las rutas de transporte. Los tipos de unidades más utilizados son:
- Motor de gasolina.
- Turbina de gas.
- Eléctrico.
Motor de gasolina
El motor de gasolina se basa en un motor de combustión interna que utiliza combustible gaseoso, una de las fuentes de energía más baratas y asequibles. Dichos modelos tienen un funcionamiento sin pretensiones y son confiables. El accionamiento se inicia con aire comprimido, y el cambio del gas suministrado a los cilindros permiteajustar la velocidad.
Accionamiento de turbina de gas
La generación de energía mecánica en el accionamiento de una turbina de gas se produce con la ayuda de una turbina en la que se expande el gas caliente formado en la cámara de combustión. El compresor aspira aire, por lo que el accionamiento de la turbina de gas requiere la instalación de una fuente de energía separada: un arrancador. La cámara de combustión, el compresor y la turbina son los principales componentes estructurales de un dispositivo de turbina de gas. Este tipo de propulsión tiene demanda porque no necesita combustible de terceros y funciona con gas bombeado por una estación de refuerzo. La energía excedente generada se puede utilizar para suministrar electricidad y calefacción tanto a la propia estación como a las instalaciones cercanas.
Accionamiento eléctrico
Las estaciones de compresores de refuerzo equipadas con accionamientos eléctricos tienen ciertas ventajas sobre las contrapartes de turbinas de gas y motores de gas, a pesar de la necesidad de suministro eléctrico. El uso de energía eléctrica ahorra combustible bombeado y aumenta el respeto por el medio ambiente de las estaciones debido a la reducción de emisiones de sustancias nocivas a la atmósfera. El ajuste y automatización del motor eléctrico es mucho más sencillo, lo que simplifica enormemente el mantenimiento y control de toda la estación y reduce el número de operarios. La eliminación de la vibración, el ruido y el contenido de polvo en el aire mejora las condiciones de trabajo en tales estaciones de compresores de refuerzo.
