Азотные компрессорные установки для повышения энергоэффективности добычи: методы снижения затрат при эксплуатации скважин

Для безопасного проведения технологических операций при бурении, эксплуатации скважин, вскрытии продуктивных пластов, ремонте и испытании трубопроводов, резервуаров, работа которых связана с взрывоопасными средами, применяют специальное оборудование. Азотные компрессорные станции серии ПМКС производства ООО «Завод компрессорного оборудования «Агора» предназначены для получения из атмосферного воздуха инертной газовой смеси на основе азота и подачи газообразного азота под давлением в различные объекты.

Для компактных производств и удаленных объектов

Для удобства включения оборудования в производственный процесс, станции изготавливают в различных вариантах.

Передвижные станции на шасси серии ПМКС в модульном исполнении монтируются на автомобили подходящей грузоподъемности и конструкции или на автоприцепе. Самоходные станции в дополнение к статусу компрессорного оборудования имеют статус транспортного средства. Предназначены они только для перемещения по объектам эксплуатации и технологическим дорогам, транспортирование дополнительных грузов и буксировка прицепов самоходными станциями при этом не допускается. Типичным представителем серийно выпускаемых станций на шасси данного типа является Станция компрессорная передвижная ПМКС-600/25 С95 (модернизированная станция СДА-10/251 С95).

Станции на раме/салазках производятся также без шасси. Вместо базового шасси используется рама, или салазки, по-другому – сани. Такой вариант конструкции удобно применять там, где проходимость автотранспорта или спецтехники затруднена, что делает их незаменимыми в условиях отсутствия инфраструктуры в отдаленных и северных районах, где сегодня сосредоточена основная нефтедобыча. Для транспортировки компрессорных установок на салазках в труднодоступные места на корпусе станции предусмотрены крепления (дополнительная опция) для перемещения оборудования посредством вертолетов.

Азотные станции имеют чистоту азота от 90 до 98 %. Для получения азота используются технологии мембранного газоразделения. Любые модели азотных и воздушных станций могут быть изготовлены как на раме, так и на шасси.

Проверено практикой

Серийно выпускаемой моделью азотной компрессорной станции серии ПМКС, чаще всего используемой в нефтесервисе, является модель ПМКС-600/25 С 95. Данная модель представляет собой установку, смонтированную на грузовое шасси требуемой проходимости. Азотные установки на основе технологий мембранного газоразделения находят все более широкое применение для предупреждения пожаров в целом ряде отраслей. Компактный размер мембранных картриджей дает возможность производить мобильные азотные установки на самостоятельном ходу без привязки к местности.

Азотные компрессорные станции типа ПМКС в зависимости от потребности заказчика поставляется на шассе или раме-салазках. Все оборудование станции смонтировано на общей раме, которая в зависимости от конструкции станции крепится к шасси автомобиля четырьмя или шестью струбцинами с помощью восьми или двенадцати стяжных шпилек.

Импортозамещение

В качестве машины для сжатия воздуха на станции типа ПМКС-600/25 применен поршневой, оппозитный, четырехрядный, шестицилиндровый, шестиступенчатый компрессор 4ГМ2,5-10/251 или УЕ-600/25 собственного производства. Поршневой тип компрессорного агрегата, используемый в составе компрессорных станций, делает ремонт оборудования быстрым и недорогим. При производстве поршневого компрессора специалисты Завода компрессорного оборудования используют только российское сырье и комплектующие, что особенно важно в нынешних условиях.

Привод компрессора осуществляется от дизеля (силового агрегата) через фрикционную муфту и муфту с резинокордной оболочкой.

Компрессор и дизель оснащены всеми системами, необходимыми для нормальной работы станции. Для получения инертной газовой смеси требуемой концентрации применен газоразделительный блок на основе половолоконных мембран. Применение метода мембранного газоразделения обеспечивает мобильность азотных станций и позволяет конечному потребителю значительно сократить издержки при производстве азота. Затраты на техническое обслуживание ГРБ на основе мембранных модулей незначительны. С целью увеличения срока службы мембранных картриджей и работоспособности газоразделительного блока в целом применена система очистки воздуха, в которую входят фильтры со степенью очистки воздуха до 0,003 мкм и адсорбер или угольный фильтр для очистки воздуха от паров масла.

Автоматизация

Атмосферный воздух через воздушный фильтр попадает на всасывание компрессора, сжимается в его шести ступенях, охлаждаясь после каждой ступени сжатия в промежуточных и концевом холодильниках. Холодильники одновременно выполняют функции влагомаслоотделителей. Для охлаждения воздуха, поступающего в мембранный газоразделительный блок, до температуры, не превышающей плюс 60 0С, сжатый воздух после третьей ступени компрессора проходит через холодильник, а затем проходит фильтры, где очищается от капельной влаги и масла. Очищенный воздух поступает в мембранные модули газоразделительного блока, где происходит разделение потока сжатого воздуха на два потока: поток газов, проникших через мембрану (пермеат), и поток газов, не проникших через мембрану, – остаточный поток, обедненный кислородом – азот. Разделение газов происходит за счет различных коэффициентов проницаемости азота и кислорода через полимерную мембрану. Проникшая через мембрану смесь газов (пермеат) находится при атмосферном давлении и отводится в атмосферу. Остаточный поток смеси газов (азот) поступает в четвертую ступень компрессора для дальнейшего сжатия и подачи потребителю.

Для ограничения давления воздуха, не превышающего допустимых значений, установлены предохранительные клапаны.

Надежность – в качестве…

Контроль за слаженной работой станции, аварийная защита, работа сигнализации, освещение пульта управления и подкапотного пространства обеспечиваются автоматической системой.

От воздействия атмосферных осадков и случайного повреждения оборудование станции защищено металлическим, теплоизоляционным капотом, по боковым сторонам которого установлены двери, необходимые для доступа к оборудованию станции при его осмотре и обслуживании. Для съема капота на крыше предусмотрены четыре грузовые кронштейна. Негорячие материалы, из которых изготовлен капот, делают эксплуатацию оборудования безопасной в любых климатических условиях.

Муфта с резинокордной оболочкой, маховик компрессора, клиноременные передачи привода вентиляторов и водяного насоса, а также карданный вал имеют защитные ограждения.

Для подключения станции к потребителю в комплект поставки станций входит трубопровод, состоящий из быстроразъемных труб и колен (манифольдов).

…и людях

Инженерно-технический персонал Завода компрессорного оборудования – это высококвалифицированные специалисты с многолетним опытом работы на предприятиях промышленного компрессоростроения России. Количество компрессорных станций и поршневых компрессоров, собранных только одним специалистом, измеряется сотнями. Пятый год подряд рекламации на компрессорные станции серии ПМКС попросту отсутствуют.

Модернизация для клиентов

Для предприятий, эксплуатирующих компрессорные станции типа СД, СДА, НД, НДА, ТГА, произведенные Заводом компрессорного оборудования, компания открыла направление модернизации компрессорных установок с целью сокращения издержек своих клиентов. Старое оборудование, нуждающееся в постоянном обслуживании и ремонте, увеличивает расходы на его эксплуатацию, заявленные характеристики с момента выпуска оборудования с течением времени, как правило, не достигаются. Модернизация же позволяет восстановить работу техники и привести параметры к гарантированным заводским характеристикам и даже улучшить технические характеристики станции по основным показателям (давление, производительность) и увеличить частоту получаемого газа (90, 95 %) для станций с низким содержанием азотной газовой смеси или для воздушных станций путем установки ГРБ.

Основная цель модернизации – снизить затраты на обслуживание и повысить эффективность работы техники. Для ее достижения решаются несколько задач:

во-первых, приведение технических характеристик станции в соответствие к заявленным в паспорте;

во-вторых, установка ГРБ на воздушные компрессорные станции для получения ИГС нужной концентрации;

в-третьих, получение нового транспортного средства (при замене шасси).

Перечень работ по модернизации компрессорных станций, а также их стоимость и сроки зависят от потребностей наших клиентов. К общим работам по модернизации оборудования можно отнести замену морально устаревших комплектующих, элементов станции с комплектующими иностранного производства типа составных частей ГРБ, фильтров, элементов, мембранных модулей, предохранительных клапанов и т.д. Большинство станций типа ПМКС, СДА, НДА, ТГА, ранее оснащались американскими мембранными картриджами, сегодня их поставка затруднена, стоимость необоснованно завышена, а сроки поставки не удовлетворяют потребностям технологического процесса.

Почему Агора

Новые мембранные модули, используемые Заводом компрессорного оборудования с 2022 г. в производстве азотных компрессорных станций типа ПМКС, сочетают в себе последние разработки в сфере сепарации газов и имеют значительное преимущество перед конкурентами. Станции на основе мембранных модулей выходят на режим значительно быстрее, картриджи начинают работать уже при температуре ГРБ всего +20 0С, в то время как американские аналоги требуют более высокого температурного режима.

Услуга модернизации с выдачей нового ТС позволяет сэкономить на покупке новой техники до 10–15 млн рублей. Экономия достигается за счет использования в производстве давальческого навесного оборудования клиентов.

При модернизации компрессорные станции оснащаются современными отечественными расходными материалами. В целом модернизация компрессорного оборудования позволяет снизить затраты на его эксплуатацию, повысить эффективность производства и обеспечить более безопасную работу.