取代井場氣液分離的 多相壓縮機(jī)設(shè)備
時間：2018-10-09 15:38
來源：
作者: 李智鵬 許京國
油氣井開采過程中，井內(nèi)產(chǎn)出的伴有液體的氣體通常被稱作濕氣，長期以來，井場處理濕氣一直都需要進(jìn)行氣液分離， 將兩者分開處理，輸送到各自的目的地。分離出的氣體在一臺壓縮機(jī)中進(jìn)行處理，然后直接輸送到中心處理設(shè)施，液體被進(jìn)一步分離，并暫時儲存起來，提取出的碳?xì)浠衔铮ㄊ停┩ǔＷ鲞M(jìn)一步處理或直接銷售，水單獨進(jìn)行處理。
Hicor 多相壓縮機(jī)
通過精心設(shè)計和現(xiàn)場測試，一種名為 Hicor 的多相壓縮機(jī)系統(tǒng)很好地改變了以往的處理模式，這種壓縮機(jī)可以直接接到一口濕氣井進(jìn)行多相處理。正如設(shè)備生產(chǎn)商預(yù)期的那樣， 當(dāng)這項技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用時，井場將不再需要昂貴的分離裝置和相關(guān)的罐儲存設(shè)施，讓伴有液體的氣體通過一條單一的多相管道從井場輸送到加工廠。
多相壓縮技術(shù)是由 Hicor 的創(chuàng)始人佩德羅·桑托斯研發(fā)的，他如今是一家公司的顧問和董事會成員，當(dāng)桑托斯 2009 年在麻省理工學(xué)院完成他的工程研究生學(xué)業(yè)時，他開始致力于研發(fā)一種近等溫狀態(tài)的壓縮處理工藝，以便能設(shè)計出一種具有高熱力學(xué)效能的壓縮機(jī)。他開發(fā)的這項技術(shù)促成了 Hicor 的前身公司次年成立。如今，Hicor 得到了雪佛龍公司技術(shù)風(fēng)險投資、挪威石油公司技術(shù)投資、EV 私人股本和其他天使投資者的支持.
霧化液體冷卻劑
Hicor 壓縮機(jī)具有新穎的混合轉(zhuǎn)子設(shè)計特性，其核心處理技術(shù)是通過一種專有工藝將一種霧化液體冷凝劑注入壓縮室，冷凝劑可以是任何液體，在一般的井口應(yīng)用中，井內(nèi)流出的液態(tài)碳?xì)浠衔锉挥米骼淠齽┝黧w。
Hicor 項目高級副總裁杰里米·皮茨說：“氣體壓縮的物理學(xué)原理是：當(dāng)你壓縮氣體時，氣體會升溫，而隨著氣體的升溫，壓縮會變得越來越困難。當(dāng)你增加能量對其進(jìn)行彌補時，氣體甚至?xí)兊酶鼰?，而這個過程很快會變得效率低下”。傳統(tǒng)的壓縮機(jī)不能容忍液體出現(xiàn)，由于壓縮過程中固有的溫度上升，壓縮機(jī)很難達(dá)到 5 比1 以上的壓縮比。
通過設(shè)計一臺能夠冷卻液體的機(jī)器，Hicor 很好地利用了液體優(yōu)越的吸熱特性。液滴吸收熱量皮茨先生說：“壓縮機(jī)中存有P+E一定的液體仍能產(chǎn)生同樣的熱量，但液體的熱容量比氣體的熱容量約高出三個數(shù)量級，當(dāng)你把這些小液滴放入壓縮機(jī)中， 它們會吸收熱量，這樣就不會使溫度上升，可以防止壓縮機(jī)過熱， 使其工作起來更有效” 。
另一個優(yōu)點是該設(shè)備可以達(dá)到 30 比1 甚至 40 比 1 的壓縮率，皮茨先生說：“你會更多地受到幾何形狀的限制而不是熱力學(xué)的限制”。高壓縮比性能同樣適用于濕氣和干氣的壓縮。隨著 Hicor 技術(shù)的開發(fā)，從一些意外的新發(fā)現(xiàn)中獲益，桑托斯最初關(guān)注的是近等溫過程及其熱力學(xué)效能，而不是井內(nèi)多相液氣流的處理能力。然而，在與油氣行業(yè)潛在客戶的討論中發(fā)現(xiàn)，情況變得越來越清晰，壓縮機(jī)承受液體的能力比預(yù)期的機(jī)遇來的更大。
皮茨先生說：“我們開始意識到有一個大的未滿足的需求，現(xiàn)在可以得到解決了，因為你可以讓液體通過我們的壓縮機(jī)，所以現(xiàn)在我們所要做的是更多地專注于多相這部分內(nèi)容了”。由于分離和處理功能要轉(zhuǎn)移到能夠提供更大處理能力和更具經(jīng)濟(jì)規(guī)模的中心設(shè)施去完成。所以，設(shè)備生產(chǎn)商設(shè)想的是制造出一套簡化的、更為經(jīng)濟(jì)的、能提高系統(tǒng)效率的井場基礎(chǔ)設(shè)施。 在井場，設(shè)備的高壓縮比讓大多數(shù)應(yīng)用可以通過一個單一的壓縮階段來處理，通常能夠取代常規(guī)技術(shù)處理所需的兩個或三個階段，大大簡化了壓縮過程。
靈活的操作程序
Hicor 壓縮機(jī)還具有相當(dāng)大的靈活性，可以應(yīng)對不斷變化的井口條件，皮茨先生說：“該設(shè)備可以在不指定條件的情況下平穩(wěn)作業(yè)，在給定的井口條件和壓力下降的情況下運行更長時間，不需要經(jīng)常開／關(guān)壓縮機(jī)， 提高了井的采收能力。壓縮機(jī)的整體性能已在實驗室環(huán)境下得到了驗證，完成了數(shù)千小時的持續(xù)測試，各個磨損部件的預(yù)期壽命已擴(kuò)延至一年以上，Hicor設(shè)備已進(jìn)行了一年多的現(xiàn)場試驗，試驗主要是與挪威石油公司合作進(jìn)行的。皮茨先生說：“我們正在積極尋找合作伙伴，在今年下半年進(jìn)行更多的商業(yè)化測試”。
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