压缩机干气密封课件

常国军++黄坤++敖峰++王祥

[摘 要]T-CEP平台是某海域油气集输处理中转枢纽。随开采时间增长，上游平台地层能量下降、边底水推进造成产气量下降、生产压力下降。通过对外输干气压缩机进行进一步降压优化，探究干气压缩机入口最大允许下探压力及相应压缩机运行工况，以实现区域整体降压生产，达到提高增加产能、提高采收率的目的。

[关键词]离心式压缩机 喘振工况 低效井降压生产

中图分类号：TE96 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）22-0156-01

一、背景

T-CEP平台是某海域油气集输处理中转枢纽。该平台配置两台多级离心式外输干气压缩机，用于降低上游生产平台压力，实现生产井降压生产，提高中心平台至陆地28英寸海管压力，提高输送能力和效率。两台干气压缩机并列运行，天然气处理量200～400万方/天。

二、优化试验过程中机组运行工况分析

天然气外输量290×104m3/d，入口压力3.0MPa下，双机并列运行，逐步降低入口压力，以探究在入口压力下探至3.0MPa时压缩机运行情况。如图1，图2。

压缩机A机入口压力下降至3000KPa，出口压力在6000KPa左右波动时，处理气量约为160万方/天，在此种工况下，燃气透平（NGP）及动力透平（NPT）转速、温度均较稳定，效率维持在75%～80%之间，表明在该工况下，压缩机A机能够稳定高效运行，且工作点距离喘振区较远，存在较大喘振裕量。

压缩机B机入口压力下降至3000KPa左右，出口压力在5700KPa左右波动时，处理气量约为120万方/天，在此种工况下，燃气透平（NGP）及动力透平（NPT）转速、温度均较稳定，效率维持在76%左右，但调节比（TURNDOWN）较A机偏小，基本稳定在20%左右，表明在该工况下，压缩机虽然能高效运行，但工作点距离喘振区较近，喘振裕量较小，在工况突然变化时（如气量突然减少）易发生喘振风险。

B机入口压力3000KPa，出口压力5700KPa，处理量120万方/天；A机入口压力3000KPa，出口压力6000KPa，处理量160万方/天。该两种工况下能够实现稳定高效运转，但前者运行期间调节比较低，存在喘振风险。

三、调试过程中上游湿气压缩机工况变化分析

由于干气压缩机入口压力直接决定平台湿气缩机出口背压，所以在干气压缩机降压调试期间，其入口压力的升高、降低将直接影响湿气压缩机的运行工况。

如何在干气压缩机工况变化期间保证平台湿气压缩机的正常运行，也是本次试验的关注重点之一。在降压调试过程中，湿气压缩机在不同试验阶段的参数变化曲线如图3所示。

在干气压缩机降压调试期间，由于入口压力变化，导致湿气压缩机共发生两次喘振，均发生在压缩机入口压力升高期间。其主要原因是在干气压缩机入口压力升高时（即湿气压缩机出口背压升高），由于湿气压缩机稳定运行工况被破坏，压比升高，流量降低，工况点左移，进入喘振区。但由于人工及时干预，且防喘振阀反应及时，两次喘振强度均不高，喘振工况持续时间较短，未对压缩机运转造成影响。

虽然在干气压缩机进行入口压力调整期间，湿气压缩机可能会进入喘振工况，但由于压力变化幅度及速度均由操作人员控制，一般不会对湿气压缩机运行造成影响；但如果在后续干气压缩机降压生产期间，干气压缩机意外故障关停且无法及时恢复，则会导致流程压力的快速上升，在此种情况下，则需要现场操作人员根据实际情况进行强制干预，尽量保证压缩机的正常运行，若工况持续恶化，则考虑手动关停，以避免损坏機组。

四、实施效果及结论

通过对离心式干气压缩机进行单机及双机联合降压试验现象及数据统计分析结论，结合压缩机工况模拟计算，可得出压缩机在不同工况下的最大处理量，表1。

通过表1可以得出，当压缩机入口压力下降至3000KPa时，双台运行可满足生产需求。当入口压力下降至2500KPa时，双台压缩机同时运行亦无法满足要求。且根据工况模拟，在压缩机入口压力降低至2500KPa时，压缩机喘振裕度将只有13%左右（一般不得低于15%），压缩机运行将极不稳定。

参考文献

[1] 杨丽萍.油气田常用压缩机[M].北京：石油工业出版社，2012.