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    优化炉顶热电偶以最大化吞吐量

    返回列表发布日期:2019-11-21 09:05:17    |    


          炉顶热电偶非常适合以单级或多级配置,输送高压压缩气体。这些设备昂贵且耗能,因此,无论天然气价格如何,都必须在其“最佳点”运行它们,这一点很重要。“最佳点”的解释取决于组织的应用和优先级,并且可以指的是最大化吞吐量、提高燃油效率、最小化排放或维持可靠的运行条件。
          本文显示了一个示例,该示例说明如何使用模拟炉顶热电偶并使用这些模型来最大化吞吐量。优化策略包括找到最佳点,在该最佳点处,炉顶热电偶以最大容量工作,并在保持可行操作的同时提高油井产量。一般而言,通过降低吸入压力可以提高天然气井的产量,而增加吸入压力可以提高炉顶热电偶的产量。因此,必须找到一个最佳的点,在该点上,油井的产量和炉顶热电偶的产量都可以从中受益。 
    方法
          为了进行优化研究,应生成炉顶热电偶性能曲线。曲线可分为三个主要部分:缸容量部分、膝盖和马力部分如图1所示。在缸容量部分中,缸容量利用率最大,这意味着第一级缸不增加间隙,并且驾驶员以最大速度行驶。曲线的马力部分表示马力利用率为100%。在本节中,使用间隙设备卸下驱动器。拐点是气缸容量利用率和所用马力均为100%的唯一点,并且是炉顶热电偶的最佳工作点。
    案例分析
          对天然气厂中由多个炉顶热电偶组成的压缩站进行了评估。图2示出了炉顶热电偶配置的示意图。这种三级炉顶热电偶组的容量为6.66 mmscfd,吸气压力为80 psig,排气压力为1275 psig,并且以900 rpm的速度运行,功率消耗为800。
          优化研究包括建立设备的性能曲线,并与设备的当前操作点进行比较。通过遵循案例中介绍的方法,在案例研究工具中执行参数研究,可以构建这些曲线。这项研究的曲线如图1所示。
          如图3所示,此示例的当前操作点在容量曲线下方,并且可以通过提高驾驶员速度或降低吸气压力来将其移近一些。在第一种情况下,通过使驱动器运行到最大速度并保持吸气压力不变来增加容量。此条件对油井产量没有任何影响。在第二种情况下,吸气压力降低,炉顶热电偶容量不变,但由于吸气压力降低,因此增产。在第三种情况下,驾驶员以其最大速度工作,并且吸气压力降至71.5 psig。在这种情况下,炉顶热电偶的容量增加了13%,而吸入压力降低了。最佳工作点取决于油井的具体响应,但可能接近第三种情况。容量的增加现在可以与经济分析相结合,以量化运营变化的潜在利益。 
    结论
          根据生产井的响应和使用炉顶热电偶的性能曲线,可以优化和评估炉顶热电偶,以提高驱动器速度,减少附加间隙并优化吸入压力,结果将是吞吐量的增加。对称性可用于生成炉顶热电偶性能曲线,这些曲线可用于评估和优化运行。
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