油气田用往复式压缩机

1、中国石油集团济柴动力总厂成都压缩机厂 2014-7-10 油 气 田 用 往 复 式 压 缩 机 产品与应用 油气田往复式压缩机应用技术交流会材料 往复式压缩机在油气生产中应用广泛，效果显著。往复式压缩机在油气生产中应用广泛，效果显著。 往复式压缩机是油气田较为复杂的“动设备”，使用维往复式压缩机是油气田较为复杂的“动设备”，使用维 护管理难度大、风险高。护管理难度大、风险高。 前言 目 录 油气田压缩机发展现状及油气田压缩机发展现状及 典型应用典型应用 一一 成压厂主要产品和服务成压厂主要产品和服务二二 保障能力保障能力三三 （一）油气田往复式压缩机发展现状（一）油气田往复式压缩机发展现状

2、1.主要应用类型主要应用类型 喷射式 轴流 离心 透平式 速度式 单齿 罗茨 滚动转子 涡旋 滑片 单螺杆 双螺杆 回转式 膜片式 活塞式 往复式 容积式 压缩机 油气田应用领域，往复活塞式占油气田应用领域，往复活塞式占 80%以上。以上。 运行效率高运行效率高,绝热效率大于绝热效率大于80%; ; 压比高压比高, ,适用范围广适用范围广; ; 适应性强适应性强, ,流量调节方便流量调节方便; ; 结构复杂，易损件多，维护工作量结构复杂，易损件多，维护工作量 大。大。 往复活塞式压缩机：往复活塞式压缩机： （一）油气田往复式压缩机发展现状（一）油气田往复式压缩机发展现状 2.标准规范标准规范

3、名称名称侧重点侧重点应用范围应用范围 使用注意使用注意 事项事项 API618 （GB20322- 2006） 石油及天然气工 业用往复压缩机 侧重压缩机，提供压缩机最低 设计和使用要求，是制造商和 用户关于往复压缩机知识和经 验的总结。 下游炼厂、化 工厂等中低速 往复压缩机 （石化、化工） 二者应该 有机结合， 相辅相成， 互相补充。 ISO13631 (API 11、 GB25359-2010) 石油及天然气工 业用橇装集成往 复压缩机 侧重成套装置，针对成套商制 定的一个标准，橇装装置可以 大大减少现场施工量，缩短建 设工期，减少占地面积，降低 建设费用，保证质量。 油气生产上游 设施

4、中高速压 缩机 （一）油气田往复式压缩机发展现状（一）油气田往复式压缩机发展现状 3.国外发展情况国外发展情况 国外油气田用天然气压缩机发展比较完善，已形成各具风格与国外油气田用天然气压缩机发展比较完善，已形成各具风格与 特色的系列，可满足油气田各种工艺条件的要求。特色的系列，可满足油气田各种工艺条件的要求。 ArielAriel公司、公司、 CAMERONCAMERON公司、公司、 GE HSRGE HSR公司公司 主机厂与成橇厂相对独立，专业分工细化主机厂与成橇厂相对独立，专业分工细化。 EXTERRANEXTERRAN公司、公司、 PROPAKPROPAK公司公司 基础工业扎实，集成配套

5、能力强基础工业扎实，集成配套能力强。 4.国内发展情况国内发展情况 炼油化工用低速机发展较为成熟，已形成较为完整的系列活塞力炼油化工用低速机发展较为成熟，已形成较为完整的系列活塞力 机组，满足应用需求。机组，满足应用需求。 （一）油气田往复式压缩机发展现状（一）油气田往复式压缩机发展现状 国内国内高速高速天然气压缩机的开发起步晚。一是小型低速机用于天然天然气压缩机的开发起步晚。一是小型低速机用于天然 气生产；二是空气压缩机改型、变形产品；近气生产；二是空气压缩机改型、变形产品；近20年来，随着石油年来，随着石油 天然气工业发展，国产高速天然气压缩机从无到有，从小到大，基天然气工业发展，国产高速

6、天然气压缩机从无到有，从小到大，基 本满足油气田应用需要本满足油气田应用需要。 成都压缩机厂有成都压缩机厂有2525年的专业油气田压缩机生产历史，最大功率年的专业油气田压缩机生产历史，最大功率 6000kW6000kW，最高排气压力，最高排气压力52MPa52MPa，市场占有率最高。是国内最重要的，市场占有率最高。是国内最重要的 油气田压缩机专业生产厂。油气田压缩机专业生产厂。 5.机组应用注意事项机组应用注意事项 1） 选型设计阶段选型设计阶段-工况适应性工况适应性 （一）油气田往复式压缩机发展现状（一）油气田往复式压缩机发展现状 相国寺储气库压缩机组相国寺储气库压缩机组。 西南油气田西南油

7、气田2004年引进年引进DPC2803。 牙哈注气压缩机组牙哈注气压缩机组。 吐哈温米高压机组吐哈温米高压机组。 （一）油气田往复式压缩机发展现状（一）油气田往复式压缩机发展现状 2） 安装、调试阶段安装、调试阶段培养操作维护骨干培养操作维护骨干 验收验收 基础施工、安装质量基础施工、安装质量 熟悉机组原理结构并制定操作规程熟悉机组原理结构并制定操作规程 提前介入，全程参与提前介入，全程参与 3）使用运行阶段）使用运行阶段-配件储备充裕，易损件本地化配件储备充裕，易损件本地化 （一）油气田往复式压缩机发展现状（一）油气田往复式压缩机发展现状 油品油品/ /维护保养维护保养/ /巡检巡检 备件备

8、件 - -长庆油田长庆油田ARIELARIEL压缩机活塞杆断压缩机活塞杆断 - -西气东输京坛储气库西气东输京坛储气库, ,水泵盘根坏停机水泵盘根坏停机 - -华北煤层气华北煤层气GEGE压缩机活塞磨损压缩机活塞磨损, ,配件周期长配件周期长 - -塔中进口压缩机活塞杆塔中进口压缩机活塞杆1 1万余小时损坏，进口万余小时损坏，进口6 6个月，国产个月，国产1 1个个 月供货月供货 增压输送增压输送 储气库注气储气库注气/ /采气采气 工艺流程工艺流程 BOGBOG闪蒸气压缩机闪蒸气压缩机 CNGCNG压缩机压缩机 上游上游中游中游下游下游 气体钻井气体钻井 气举采油（气）气举采油（气） 增压输

9、送增压输送 集气集气 注气注气 工艺流程工艺流程 （二）油气田往复式压缩机典型应用（二）油气田往复式压缩机典型应用 注入气体 返出气体 防喷器 立管 泄 压 管 旁通管 供气管 流量、压力 纪录仪 排岩管 回收池 放空管 增 压 装 置 膜 制 氮 装 置 空 压 装 置 气体钻井工艺流程示意图气体钻井工艺流程示意图 以气体（空气、氮气、天以气体（空气、氮气、天 然气）代替钻井液的钻井技然气）代替钻井液的钻井技 术。与常规钻井相比，其主术。与常规钻井相比，其主 要优势表现在保护和发现储要优势表现在保护和发现储 层、提高油气产量和采收率、层、提高油气产量和采收率、 提高钻井速度、减少或避免提高钻

10、井速度、减少或避免 井漏等方面。井漏等方面。 1.气体钻井气体钻井 高压力，小功率，标准化，高压力，小功率，标准化， 移动式；移动式； 注气是石油开采中广泛采注气是石油开采中广泛采 用的一种二次采油方法。它通用的一种二次采油方法。它通 过注气井将气体注入地层，增过注气井将气体注入地层，增 加地层压力，使油气通过油井加地层压力，使油气通过油井 流到表面。压缩机是注气采油流到表面。压缩机是注气采油 工艺的主要设备之一，其主要工艺的主要设备之一，其主要 作用是将注入气体进行压缩增作用是将注入气体进行压缩增 压，使其达到注气压力要求。压，使其达到注气压力要求。 注气用压缩机工艺流程示意图注气用压缩机工

11、艺流程示意图 2.注气注气 高压力，中、大功率，固高压力，中、大功率，固 定式；定式； 气举是一种人工举气系统的气举是一种人工举气系统的 形式，广泛用于补充自然构造形式，广泛用于补充自然构造 能量，促进油井的开采。在此能量，促进油井的开采。在此 应用中，将收集、压缩油田气应用中，将收集、压缩油田气 和（或）伴生气并将其注入油和（或）伴生气并将其注入油 井套管。注入的气体通过安装井套管。注入的气体通过安装 在采油管柱不同高度的气压升在采油管柱不同高度的气压升 降轴阀输送，降低油柱的静水降轴阀输送，降低油柱的静水 压力，从而使油流动。这些气压力，从而使油流动。这些气 体可以被回收并重新再注入。体可

12、以被回收并重新再注入。 气举工艺流程示意图气举工艺流程示意图 3.气举采油气举采油(气气) 中、高压力，小功率，固定中、高压力，小功率，固定 式或车载移动式；式或车载移动式； 随着气田开发年限的增加，随着气田开发年限的增加， 气田井口压力降低，不能满气田井口压力降低，不能满 足天然气处理厂的进厂压力足天然气处理厂的进厂压力 条件。因此，集气工艺中压条件。因此，集气工艺中压 缩机的主要作用为：汇集各缩机的主要作用为：汇集各 路气体（独力气井或其它来路气体（独力气井或其它来 源天然气），并对气体进行源天然气），并对气体进行 增压以满足天然气处理厂进增压以满足天然气处理厂进 厂压力要求。煤层气低压集

13、厂压力要求。煤层气低压集 气也是类似应用。气也是类似应用。 集气工艺流程示意图集气工艺流程示意图 4.集气集气 中压，中、小功率，固定中压，中、小功率，固定 安装；安装； 支线管道建设的输气站支线管道建设的输气站、 分输站；天然气处理厂外输分输站；天然气处理厂外输 气压缩机；燃气轮机增压等气压缩机；燃气轮机增压等 大多采用天然气往复式压缩大多采用天然气往复式压缩 机组机组。 5.增压输送增压输送 1号站 2号站 3号站 中压，中、大功率，固定中压，中、大功率，固定 安装；安装； 增压输送工艺流程示意图增压输送工艺流程示意图 天然气处理主要是对天然天然气处理主要是对天然 气进行脱水、脱硫、轻烃回

14、气进行脱水、脱硫、轻烃回 收等处理。压缩机是天然气收等处理。压缩机是天然气 处理的主要设备之一，在天处理的主要设备之一，在天 然气处理工艺中，压缩机主然气处理工艺中，压缩机主 要用于轻烃回收、丙烷制冷要用于轻烃回收、丙烷制冷 等工艺过程。等工艺过程。 丙烷制冷工艺流程示意图丙烷制冷工艺流程示意图 6.工艺流程工艺流程 中、低压，中、大功率，中、低压，中、大功率， 固定安装；固定安装； 压缩机将来自各个气源的天然压缩机将来自各个气源的天然 气注入到地下储存库气注入到地下储存库，如枯竭油气如枯竭油气 层构造层构造，废弃盐洞穴和地下矿洞废弃盐洞穴和地下矿洞。 夏季存储的天然气在用气高峰的冬夏季存储的

15、天然气在用气高峰的冬 季扮演着重要角色季扮演着重要角色，可以保持市场可以保持市场 的稳定的稳定。注气压缩机组是地下储气注气压缩机组是地下储气 库的核心设备库的核心设备，占到整个储气库地占到整个储气库地 面建设投资成本的面建设投资成本的50%-60%。 储气库压缩机组多为燃驱储气库压缩机组多为燃驱/电驱往电驱往 复式压缩机组复式压缩机组，目前主要依赖进口目前主要依赖进口。 储气库注气储气库注气/采气压缩机组工艺示意图采气压缩机组工艺示意图 7.储气库储气库 高压，大功率，固定安装；高压，大功率，固定安装； 注气注气/ /采气双工况采气双工况 BOG是低温液化石油气罐内是低温液化石油气罐内 液体部

16、分吸热蒸发，形成蒸发气液体部分吸热蒸发，形成蒸发气 （BOG 即即Boil Off Gas）。）。 通过它不断地把通过它不断地把BOG压缩后压缩后 冷凝成液体来控制低温储罐的压冷凝成液体来控制低温储罐的压 力和温度，从而保证液化石油气力和温度，从而保证液化石油气 基地的正常和安全运转。目前，基地的正常和安全运转。目前， 主要依赖进口。主要依赖进口。 8.BOG闪蒸气压缩机闪蒸气压缩机 LNG储罐汽化器 LNG运输车栈桥 BOG压缩机 低温（进口温度一般为低温（进口温度一般为- 160）低压，无油润滑，中、低压，无油润滑，中、 小功率，固定安装；小功率，固定安装； LNG接收站工艺流程示意图接收

17、站工艺流程示意图 在在CNG加气站成套设备中，压加气站成套设备中，压 缩机是其核心部件，它决定了加气缩机是其核心部件，它决定了加气 站的吸气压力及最大供气量。当加站的吸气压力及最大供气量。当加 气站日供气能力确定之后气站日供气能力确定之后,常规站常规站 配备配备12台压缩机，母站配备台压缩机，母站配备 23台压缩机。台压缩机。 CNG压缩机组工艺流程示意图压缩机组工艺流程示意图 9.CNG压缩机压缩机 高压（高压（25MPa），中、小功，中、小功 率，相对标准产品，固定式安装。率，相对标准产品，固定式安装。 目 录 油气田压缩机发展现状及油气田压缩机发展现状及 典型应用典型应用 一一 保障能力

18、保障能力三三 成压厂主要产品和服务成压厂主要产品和服务二二 往复式压缩机业务 主机制造成撬配件供应和服务 100-6000kW 压缩机产品与服务范围 100-10000kW （一）整体式压缩机（一）整体式压缩机 型号型号 动力缸动力缸 列数列数 动力缸缸径动力缸缸径 冲程冲程 (mm) 标定标定 功率功率 (kW) 标定标定 转速转速 (r/min) 平均有效平均有效 制动压力制动压力 (MPa) 压缩缸压缩缸 列数列数 压缩活塞杆压缩活塞杆 最大允许杆最大允许杆 载载 (kN) 吸气吸气 压力压力 (MPa) 排气排气 压力压力 (MPa) 排气量排气量 (Nm3 3/d) ZTY85133

19、6406853600.395197.861 根据用户工况确定，最高排气压根据用户工况确定，最高排气压 力力35MPa ZTY17023364061703600.395297.861 ZTY26523814062654000.4332133.449 ZTY31023814063104400.4332133.449 ZTY47033814064704400.482177.811 ZTY63043814066304400.483177.811 整体式压缩机规格型号系列 产品规格型号 技术特点：技术特点： 全系全系列列标准化设计，结构简单、操作维护方便。标准化设计，结构简单、操作维护方便。 非增压固定

20、式天然气发动机驱动，重载低速，非增压固定式天然气发动机驱动，重载低速，燃料气适应能力强。燃料气适应能力强。 转速、余隙机构、气缸单双作用等多种排气量调节方式，转速、余隙机构、气缸单双作用等多种排气量调节方式，适应大范围适应大范围 工况变化。工况变化。 专有的抗硫设计和制造技术，高含硫气田运行业绩。专有的抗硫设计和制造技术，高含硫气田运行业绩。 就地，远传，网络数据采集等完善可靠的监控系统。就地，远传，网络数据采集等完善可靠的监控系统。 橇装结构，安装、运移方便。橇装结构，安装、运移方便。 适用范围：适用范围： 适用介质，天然气、煤层气等；主要用于油气田集气、注气、气举、适用介质，天然气、煤层气

21、等；主要用于油气田集气、注气、气举、 增压输送、工艺流程等。增压输送、工艺流程等。2013年年12月，月，418台套。台套。 整体式压缩机技术特点 1010ZTY265ZTY265- -四川威远气田增压站，进压：四川威远气田增压站，进压：MPa,1.5MPa,排压排压121215MPa,(199415MPa,(1994年年) ) 典型应用 2 2ZTY470ZTY470西南油气田川西北气矿增压站西南油气田川西北气矿增压站-高含硫高含硫107g/m107g/m3, 3,2000 2000年年 典型应用 2 2ZTY630ZTY630长庆油田苏里格项目，长庆油田苏里格项目，200

22、62006年年 典型应用 （二）分体式压缩机（二）分体式压缩机 国产分体式压缩机主机系列 2CF (100-2000kW) 4CF (200-4000kW) 6CF (600-6000kW) 压缩机压缩机: GE CAMERON ARIEL 控制系统：控制系统： Allen Bradley Siemens 发动机发动机: CATERPILLAR WAKESHA 进口主机成撬（10000kW） 主驱动电机主驱动电机 仪表控制系统仪表控制系统 压缩机主机压缩机主机 工艺气、放空、冷却工艺气、放空、冷却 、润滑系统、润滑系统 联轴器联轴器 空冷器空冷器 橇体橇体 部分已投运分体式压缩机机组 产品名称

23、规格型号典型配置工况范围 分体式 压缩机 组 燃气驱动式 RTY RTY250CAT,G3408/2CFA 吸气压力07.5MPa,排气压力1 50MPa,排气量3300104Nm3/d RTY500WAUKESHA,L36/4CFA RTY700CAT,G3512/DS502 RTY1030WAUKESHA,L5794/2CFC RTY1250WAUKESHA,L7044/4CFC RTY1476WAUKESHA,P9390/ES602 RTY1490COOPER,12SGTD/ WH74 RTY2500WAUKESHA,12V275GL/FS706 RTY3360WAUKESHA,16V2

24、75GL/6CFC 电机驱动式 DTY DTY132电机132kW/2CFA DTY500电机500kW/DS602 DTY900电机900kW/2CFC DTY1000电机1000kW,10KV/ES604 DTY1600电机1600kW,10KV/ES704 DTY2240电机2240kW,10kV/KBU5 DTY4000电机4000kW,10kV/KBU6 气体钻井CKY CKY400柴油机，CAT C18/4CFA 吸气压力1.02.4MPa,排气压力8 50MPa,排气量3570Nm33/min CKY420柴油机，VOLVO TAD1641/4CFA CKY500柴油机，VOLV

25、O TAD1642/4CFA 车载式CC(R)TY CCTY250柴油机，CAT G3406/4CFA 吸气压力0.53.5MPa,排气压力5 35MPa,排气量2.510104Nm3/d CCTY300柴油机，CAT G3408/4CFA CRTY330柴油机，CAT C15/4CFA 技术特点：技术特点： 产品配置丰富，产品配置丰富，燃气发动机、柴油机、电机等多种动力配套；车载燃气发动机、柴油机、电机等多种动力配套；车载 式、橇装移动式、橇装固定式等多种安装使用形式。式、橇装移动式、橇装固定式等多种安装使用形式。 转速高转速高, , 相同排量条件下相同排量条件下, ,尺寸小重量轻。尺寸小重

26、量轻。 多列对称平衡型结构多列对称平衡型结构, ,振动小、噪音低。振动小、噪音低。 监控系统完善，自动化程度高。监控系统完善，自动化程度高。 适用范围：适用范围： 天然气、煤层气、空气、氮气等多种工艺气体，主要用于气体钻井天然气、煤层气、空气、氮气等多种工艺气体，主要用于气体钻井 、油气田注气、气举、集气、增压输送、工艺流程、储气库、油气田注气、气举、集气、增压输送、工艺流程、储气库、CNGCNG、 BOGBOG等。截至等。截至20132013年年1212月，月，295295台套台套 分体式压缩机技术特点 典型应用-RTY燃气发动机驱动压缩机组燃气发动机驱动压缩机组 哈萨克斯坦哈萨克斯坦- -

27、5 5台台500kW500kW燃驱压缩机组燃驱压缩机组 中石油储气库项目-6台4000kW电驱高压注气压缩机组 典型应用-DTY电机驱动压缩机组电机驱动压缩机组 进气压力: 0.5 2.0 MPaG 排气压力: 15 25 MPaG 排量：5104Nm3/d 满载总质量31，000 Kg CC（R）TY车载式天然气压缩机 典型应用- CC（R）TY车载式天然气压缩机组车载式天然气压缩机组 气体钻井用增压机 典型应用-CKY气体钻井用压缩机组气体钻井用压缩机组 进气压力范围1.02.4MPa 排气压力范围850MPa 排气量范围3570Nm3/min 发动机功率 500kW 振动烈度14mm/s

28、 噪声90dB（A） 气阀寿命5000h CF系列高速大功率压缩机应用情况 1 1、系列高速大功率分体式压缩机、系列高速大功率分体式压缩机 （三）重点产品和服务推荐（三）重点产品和服务推荐 2CF4CF6CF 功率功率 100- 2000kW, 200- 4000kW, 600- 6000kW, 转速转速1000-18001000-18001000-1800 活塞力活塞力5.5-35t5.5-35t5.5-35t 大功率应用大功率应用 情况情况 500kw以上以上 50台，台， 1000kw以上以上 54台，台， 3500kw以上以上 10台，台， 现场案例：分体式国产机组与进口机组（苏分体式

29、国产机组与进口机组（苏6 6- -7 7）振动对比表）振动对比表 振动速度（振动速度（mm/s)mm/s) 瓦克夏瓦克夏70447044（1250KW1250KW） /4CFC(2300KW)/4CFC(2300KW) 卡特卡特35163516（1000KW1000KW） JGK/4 JGK/4 （1894KW1894KW） 1 1机身机身 1.10 1.10 2.23 2.23 2 2压缩压缩1 1缸缸 5.27 5.27 5.31 5.31 3 3压缩压缩2 2缸缸 4.58 4.58 4.67 4.67 4 4压缩压缩3 3缸缸 5.34 5.34 4.72 4.72 5 5压缩压缩4

30、4缸缸 5.14 5.14 5.21 5.21 6 6一级进气缓冲罐一级进气缓冲罐 8.54 8.54 5.30 5.30 7 7二级进气缓冲罐二级进气缓冲罐 6.17 6.17 4.58 4.58 8 8一级排气缓冲罐一级排气缓冲罐 9.02 9.02 9.88 9.88 9 9二级排气缓冲罐二级排气缓冲罐 7.87 7.87 7.95 7.95 1010一级进气分离器一级进气分离器 1.60 1.60 4.50 4.50 1111二级进气分离器二级进气分离器 2.58 2.58 - - 1212底座底座 1.55 1.55 1.67 1.67 1313进气管线进气管线 2.14 2.14

31、3.78 3.78 苏苏5353- -3 3，4 4RTY1250RTY1250 4CF主机应用案例 应用现场：中国石油西南油气田公司重庆气矿沙坪场增压站 运行参数：进气压力 3.613.68MPa, 排气压力 6.186.39MPa,排 气量 232104Nm3/d 6CF主机应用案例 2012年年4月月28日由日由四川省泵类及四川省泵类及 通用设备产品质量监督检验站通用设备产品质量监督检验站对对 压缩机各性能参数进行了测试。压缩机各性能参数进行了测试。 第三方检测：第三方检测： 该产品所检项目符合Q/SY 1390-2011油气生产用往复 活塞式压缩机标准要求。 同场站运行机组综合性能比较

32、： 项目项目子子项项RTY1490RTY1490RTY3360RTY3360 基本参数基本参数 发动机型号发动机型号美国喀麦隆美国喀麦隆12SGTD12SGTD美国瓦克夏美国瓦克夏16V275GL16V275GL 发动机功率转速发动机功率转速1490kW/6001490kW/600- -900RPM900RPM3356kW/7003356kW/700- -1000RPM1000RPM 压缩机型号压缩机型号美国卡麦隆美国卡麦隆WH64成压厂成压厂6CF 压缩机功率转速压缩机功率转速2535/10002535/10003500/12003500/1200 运行参数运行参数 一吸吸入压力一吸吸入压力

33、 MPa3.613.683.613.68 末级排气压力末级排气压力 MPa6.186.396.186.38 排气量排气量10104 4Nm3/d116232 重要检测重要检测 指标指标 压缩机机身振动烈度压缩机机身振动烈度 mm/s4.24.2 压力不均匀度压力不均匀度% % （进气口）（进气口）1.35%1.35% （排气口）（排气口）1.019%1.019% 1.841.84 0.230.23 0.510.51 0.190.19 场站工艺管线振动烈度场站工艺管线振动烈度 mm/s20.1320.131.651.65 比功率比功率 kW.h/104Nm32

34、91.67291.67253.83253.83 2012年10月20日3500kW压缩机通过中 石油集团公司鉴定。 类别类别项项 目目 压缩机厂家压缩机厂家 美国美国Ariel JGD美国美国D-R HOS成压厂成压厂CFCCFC 机身机身 主轴承直径主轴承直径宽度宽度 mm2181.1106.4177.881.8190101 主轴承盖螺栓尺寸主轴承盖螺栓尺寸 mm1 1/87UNC18UNCM273-6h 主轴承比质主轴承比质 MPa14.0(C)/14.3(T)17.7(C)/17.7(T)13.3(C)/12.7(T) 连杆连杆 连杆大头轴承直径连杆大头轴承直径宽度宽度 mmmm181.

35、1106.4177.863190101 连杆衬套直径连杆衬套直径长度长度 mm312711010899127115 连杆轴承比质连杆轴承比质 MPa14.0(C)/14.3(T)23(C)/23(T)13.3(C)/12.7(T) 连杆衬套比质连杆衬套比质 MPa17.3(C)/18.5(T)24.1(C)/24.1(T)16.8(C)/17.5(T) 十字头十字头 十字头外径十字头外径 mm317.5305318 十字头工作面投影面积十字头工作面投影面积 cm2788.14382.7803.25 十字头比质十字头比质 MPa0.68(C)/0.65(T)1.3(C)/1.3(T)0.67(C

36、)/0.646(T) 活塞杆活塞杆 活塞螺纹尺寸活塞螺纹尺寸2 1/48UNC2 1/28UNCM603 活塞螺纹根应力活塞螺纹根应力 MPa11395.694.8 成压厂高速大功率压缩机技术特点 1）运动件低比压设计- 承载能力高，安全系数大，磨损小，寿命长。 2）机组振动小，运转平稳 加工、检测精度高 气流脉动和机械振动控制 平衡配重好，相对列往复运动质量差，工厂控制标准是50g，100g，进 口机型绝大多数是907g。 成压厂高速大功率压缩机技术特点 3）气阀、密封件根据工况设计，效率高 寿命长 工厂根据每一台压缩机工况参数设计气阀 和密封件，确保装在机器上的气阀和密封件 处于高效工作区

37、。进口机型一般根据气缸压 力等级确定气阀和密封件，通用性强，效率 和寿命无法兼顾。 成压厂高速大功率压缩机技术特点 阀座 阀片 弹簧 升程限制器 弹簧力强，颤振弹簧力弱，延迟关闭 弹簧力恰当，阀片正常运动 1 1）储气库压缩机组成橇技术引进和消化吸收储气库压缩机组成橇技术引进和消化吸收 2010年6月，集团公司储气库压缩机集中采购，落实集团公司“技贸同 进”、“以市场换技术”的决策部署，工厂与压缩机组的供应商-加拿大 PROPAK公司签订了储气库压缩机成橇技术合作协议，实现了技术引进。 2 2、储气库压缩机组、储气库压缩机组 储气库压缩机合作成橇： 由Propak公司提供设计和部分部件，按照P

38、ropak公司制造规范与其合作生 产完成2台华北油田顾辛庄和4台西南油气田相国寺压缩机进入工业生产阶段。 储气库压缩机成橇技术消化吸收： 通过与Propak公司联合设计和共同成橇，消化吸收Propak公司储气库压缩机 成橇技术，结合工厂技术和工艺特点，总结形成多项大功率压缩机成橇技术。 驱动电机的轴的选型设计方法； 主橇和辅橇相结合的橇座型式 工艺管线预制设计方法； 旁通和调节阀组的设计方法； 放空阀组的设计方法； 放空管线的设计方法； 控制系统中活塞杆负荷监控方法 工艺管线预制方法及 工艺装备； 工艺管线前处理技术； 激光水平仪用于主机 垫块找正技术 液压扭矩扳手，用于 重要螺栓拧紧； 设计

39、制造工艺 激光对中仪用于机 组找正技术 启动和试运转程序 二次灌浆要求 性能测试方法 安装调试 2 2）自主储气库压缩机组）自主储气库压缩机组- -3500kW3500kW，35MPa35MPa 储气库压缩机组备件 集中储备中心 主机：3500kW压缩机已经有应用，同系列2列、4列机组应用50台 以上。 高压压缩缸：35MPa技术成熟。 成橇技术：合作成橇4000kW储气库压缩机组已经投运。 （集团公司2010西二线重大专项）：3500kW储气库压缩机组研制与 现场试验 3 3）自主储气库压缩机组）自主储气库压缩机组- -6000kW,42MPa6000kW,42MPa 储气库压缩机组备件 集

40、中储备中心 主机：6000kW压缩机完成厂内试验。 高压压缩缸：注气采油用压缩机突破52MPa。 成橇技术：合作成橇4000kW储气库压缩机组已经投运。 依托工程：华北油田兴9储气库建设项目 （集团公司2012年实施重大科技攻关现场试验项目）：枯竭油气藏型 储气库固井技术与压缩机组现场试验 6000kW压缩机完成主机设计 和试制，2012年4月完成厂内试验； 机器运转平稳，在无固定基础的情 况下，机身最大振动2.73mm/s。 6000kW主机完成装配和 厂内试验： 6000kW主机厂内试验 6000kW储气库压缩机完成成橇设计: 6000kW储气库压缩机成橇 应用需求：气驱采油、注气、气举

41、高压压缩机组应用高压压缩机组应用 序序 号号 工程应用工程应用机组型号机组型号 技术参数技术参数 用户用户 进气压力进气压力 MpaMpa 排气压力排气压力 MpaMpa 处理量处理量 10104 4NmNm3 3/d/d 1 1 天然气、氮气天然气、氮气 注气注气/ /气体钻井气体钻井 DTY355H120DTY355H120 8585757536 36 1.8454550504.3 4.3 4.84.8中石化西北油田中石化西北油田 2 2 天然气、氮气天然气、氮气 注气注气/ /气体钻井气体钻井 CKY500H120CKY500H120 8585757536 36 1.6

42、404050503.2 3.2 8.38.3川庆钻采院川庆钻采院 3 3 空气注气空气注气/ /气驱气驱 采油采油 DKY315H102DKY315H102 7878787840 40 2.4252540404.34.3吐哈油田吐哈油田 4 4 天然气注气天然气注气/ /气气 驱采油驱采油 DKY1000H102DKY1000H102 787878784040 5 56 6404050502020塔里木东河油田塔里木东河油田 3 3、高压注气（采油）压缩机组、高压注气（采油）压缩机组 压缩机主机压缩机主机 工艺气系统工艺气系统 橇体橇体 仪控系统仪控系统 主

43、驱动电机主驱动电机 空冷器空冷器 主要系统布置 机组尺寸、重量： 主机(长宽高) m 10.232.8 主橇重量20,000 kg 高压压缩机关键技术问题 1、高压压缩机气缸组件设计制造技术 气缸组件设计气缸组件设计 反向角控制反向角控制 2、高压、高速压缩机气阀、活塞环、填料选型设计 3、高压压缩机成橇设计制造技术 气流脉动和机械振动控制技术气流脉动和机械振动控制技术 相关元件选型相关元件选型 相关工艺试验手段相关工艺试验手段 4、检验试验技术 全负荷出厂试验全负荷出厂试验 高压压缩机典型工程 2014年01月11日中石化西北分公司高压压缩机组工厂内空 气负荷试验，排气压力最高达到51.38

44、MPag。 现场应用情况 2014年年3月月10-31 日，该机组在中石化西日，该机组在中石化西 北油田分公司采油一厂北油田分公司采油一厂 完成了现场工业性试验，完成了现场工业性试验， 最高试验压力为最高试验压力为 47MPa，机组运转平，机组运转平 稳，可靠，机组性能参稳，可靠，机组性能参 数完全能满足用户现场数完全能满足用户现场 需求。目前已投入生产需求。目前已投入生产 性运行，截止性运行，截止今今，机组，机组 累计运行约累计运行约1500小时。小时。 阳转子齿数阳转子齿数Z15 阴转子齿数阴转子齿数Z27 中心距中心距A (毫米毫米) 290 阳转子齿顶圆直径阳转子齿顶圆直径D1(毫米毫

45、米)370 阴转子齿顶圆直径阴转子齿顶圆直径D2(毫米毫米)349 转子长度转子长度 L(毫米毫米) 605 阳转子转速阳转子转速n1(r/min)1480 压缩机理论输气量压缩机理论输气量(m3/min) 54.492 机头主要结构参数机头主要结构参数 4 4、螺杆式压缩机组、螺杆式压缩机组 进气压力：进气压力：0.030.05MPa （G）（设计工况：）（设计工况：0.05MPa （G） 排气压力：排气压力：1.11.3MPa（G） （设计工况：（设计工况：1.2MPa（G） 容积流量：设计工况下为容积流量：设计工况下为 10104Nm3/d 压缩机轴功率范围：压缩机轴功率范围： 3664

46、60 kw 额定转速：额定转速：1480rpm 进气温度：进气温度：3-30 -200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200 -174-116-58058116174232290348406464 转子截面型线示意图转子截面型线示意图 主要应用：煤层气、低压伴生气 技术参数： 截止2014年5月30日， 机组已连续累计运行2000 余小时，机头振动极限值 仅3.94mm/s，远低于API要 求8mm/s；噪声84.8dB(A)， 低于112 dB（A）。 华北煤层气樊华北煤层气樊9 9集气站应用现场集气站应用现场 5 5、V V型整体式压缩机组型整体式压缩机组 用途：v

47、型整体式压缩机组，结构紧 凑、运输方便、无人值守。主要用于 气田中晚期单井开采、闪蒸气回收和 煤层气、页岩气开采、火炬气回收。 吸气压力：0.030.35MPa 排气压力：0.83.5MPa 排量：200020000Nm3/d 转速：12001500rpm 功率：2050kW 易损件寿命 5000小时 整机寿命 20年 技术参数： 6 6、压缩机离线式状态监测系统应用、压缩机离线式状态监测系统应用 运行状态中进行压缩机效率测试、运行状态中进行压缩机效率测试、 气阀、十字头、轴瓦等运行状态监测气阀、十字头、轴瓦等运行状态监测 通过进行定期监测，有效发现和避通过进行定期监测，有效发现和避 免设备事

48、故，降低设备故障发生率。免设备事故，降低设备故障发生率。 改善设备运行状况，提高设备运行改善设备运行状况，提高设备运行 效率效率 避免避免“过剩维修过剩维修”，提高经济效益，提高经济效益 在办公室就可以详细了解设备的运行状态 设备随时处于最优化状态 减少计划外停工损失 有准备的上现场 远程专家级服务 7 7、压缩机远程监控系统、压缩机远程监控系统 适时监测适时监测 对采集到各参数和状态进行实时监控，并把数据生成趋势图表等。对采集到各参数和状态进行实时监控，并把数据生成趋势图表等。 优先报警、故障功能优先报警、故障功能 对各终端停机和开机、参数异常、与各终端通讯中断、对各终端停机和开机、参数异常

49、、与各终端通讯中断、Internet连接中断连接中断 等实时报警并显示，报警、故障数据保存，并生成报表供查询和打印。等实时报警并显示，报警、故障数据保存，并生成报表供查询和打印。 实时展示、提醒实时展示、提醒 对机组的保养等预计计划进行实时提醒。对机组的保养等预计计划进行实时提醒。 历史回顾，场景再现历史回顾，场景再现 系统能够将故障发生前后时间段内设备参数以运行趋势图形式再现出来，大系统能够将故障发生前后时间段内设备参数以运行趋势图形式再现出来，大 大地方便了专家准确掌握故障设备参数异常信息。大地方便了专家准确掌握故障设备参数异常信息。 数据查询数据查询 系统应具有强大的查询功能，可按多种方

50、式进行查询，查询数量及格式可自系统应具有强大的查询功能，可按多种方式进行查询，查询数量及格式可自 定义：定义： 按时间查询、按时间查询、 按终端查询、按用户查询、按设备类别、型号查询。按终端查询、按用户查询、按设备类别、型号查询。 数据统计数据统计 对机组发生故障、报警的次数等进行统计，比如总共发生了多少次报警，相对机组发生故障、报警的次数等进行统计，比如总共发生了多少次报警，相 同的报警发生了所少次等等。同的报警发生了所少次等等。 故障数据库、专家系统建立与完善故障数据库、专家系统建立与完善 目 录 成压厂主要产品和服务成压厂主要产品和服务二二 保障能力保障能力三三 油气田压缩机发展现状及油

51、气田压缩机发展现状及 典型应用典型应用 一一 直接从事产品研发和工程设计的工程技术 人员36人，具有往复式压缩机系列主机开发 能力，年完成压缩机成橇工程设计40-50项。 流体机械及压缩机国家工程研究中心（西 安交通大学）联合研发中心 国家级企业技术中心 研究所 （一）研发与工程设计保障（一）研发与工程设计保障 通用设计软件： CAXA， SOLIDWORKS，PRO-E，结构设计和二维绘图 ，全部采用三维设计 通用分析软件：ANSYS，结构应力分析 CAESER ，管线应力分析 专用软件： 工况计算软件，振动和脉动分析软件 管理平台： 西门子TEAMCENTER PDM 研究手段 系列往复式

52、压缩机主机开发（10010000kW） 往复式压缩机成橇设计（ 10010000kW ） 往复式压缩机控制技术 往复式压缩机试验和测试技术 主要研究内容和方向 2005-2014科技立项情况科技立项情况 项目来源项目名称状态 国家级（2项） 气体钻井技术与装备（863子课题，2006AA06A103）已验收 示范任务4：储气库用天然气发动机驱压缩机组（国家科技重大 专项-大型油气田及煤层气开发2011ZX05055。项目名称 ：天然气长输管道关键设备研制及工业性应用示范工程） 在研 集团公司级（5项） 空气钻井用增压机开发与研制已验收 30台/年气体钻井用增压压缩机产业化已验收 6000kW储

53、气库压缩机现场试验在研 3500kW储气库压缩机研制与应用（西二线重大专项）已验收 欠平衡气体钻完井配套技术现场试验气体钻井专用空气压缩机 研制与应用 已验收 四川省（1项）气体钻井成套专用装备已验收 地区公司级（23项） 空气钻井用空气压缩机开发研制已验收 欠平衡钻井用膜制氮装置开发研制已验收 250型车载式天然气压缩机组已验收 高速大功率分体式天然气发动机气流脉动和振动研究已验收 科研项目开展情况 序号项目名称获奖时间所 获 奖 项 1空气钻井用增压机开发研制2006年成都市科技创新二等奖 2空气钻井用增压机开发研制2006年局科技进步一等奖 3ZTY85整体式天然气压缩机2006年局科技

54、进步二等奖 6天然气压缩机十字头国产化研制2006年局科技进步三等奖 7CH250型车载式天然气压缩机2007年局技术创新一等奖 8ZTY310整体式天然气压缩机2007年局技术创新三等奖 9空气钻井用空气压缩机开发研制2008年局技术创新一等奖 10欠平衡钻井用膜制氮装置开发研制2008年局技术创新二等奖 11气体钻井成套专用成套装备2009年四川省科技进步一等奖 1235MPa气体钻井用增压机开发研制2011年局技术创新一等奖 13整体式压缩机压缩缸等承压件铸造工艺攻关2011年局技术创新二等奖 14CCTY330型车载式压缩机组开发研制2012年总厂科技成果一等奖 15储气库用高压压缩缸

55、研制2012年总厂科技成果二等奖 科技项目获奖情况 序号项目名称专利号专利性质 1 1欠平衡钻井用空气增压机欠平衡钻井用空气增压机ZL 200520032744.9ZL 200520032744.9实用新型专利实用新型专利 2 2全罩型钻井用空气压缩机装置全罩型钻井用空气压缩机装置ZL 200710048251.7ZL 200710048251.7发明专利发明专利 3 3全罩型钻井用空气压缩机装置全罩型钻井用空气压缩机装置ZL 200720078192.3ZL 200720078192.3实用新型专利实用新型专利 4 4全罩型撬装膜分离制氮装置全罩型撬装膜分离制氮装置ZL 2008100448

56、99.1ZL 200810044899.1发明专利发明专利 5 5全罩型撬装膜分离制氮装置全罩型撬装膜分离制氮装置ZL 200820062392.4ZL 200820062392.4实用新型专利实用新型专利 6 6制氮机组的膜管组结构制氮机组的膜管组结构ZL 200820062393.9ZL 200820062393.9实用新型专利实用新型专利 7 7胀紧套式高弹性橡胶联轴器胀紧套式高弹性橡胶联轴器ZL200920078861.6ZL200920078861.6实用新型专利实用新型专利 8 8宽气道自然冷却压缩机气缸宽气道自然冷却压缩机气缸ZL 200910058243.XZL 2009100

57、58243.X发明专利发明专利 9 9宽气道自然冷却压缩机气缸宽气道自然冷却压缩机气缸ZL200920078860.1ZL200920078860.1实用新型专利实用新型专利 1010柔性活塞杆柔性活塞杆ZL200920078863.5ZL200920078863.5实用新型专利实用新型专利 1111余隙调节装置余隙调节装置ZL200920078859.9ZL200920078859.9实用新型专利实用新型专利 1212压缩机气缸压缩机气缸ZL 200930105154.7ZL 200930105154.7外观设计专利外观设计专利 1313气体压缩机气体压缩机ZL200930105153.2Z

58、L200930105153.2外观设计专利外观设计专利 1414适用于高速大功率往复活塞式压缩机的润滑油道适用于高速大功率往复活塞式压缩机的润滑油道ZL201120425627.3ZL201120425627.3实用新型专利实用新型专利 1515用于高速大功率往复活塞式压缩机的曲轴用于高速大功率往复活塞式压缩机的曲轴ZL201120425643.2ZL201120425643.2实用新型专利实用新型专利 1616适用于活塞式压缩机的压缩缸适用于活塞式压缩机的压缩缸ZL201120425645.1ZL201120425645.1实用新型专利实用新型专利 1717适用于高速大功率活塞式压缩机的活塞环适用于高速大功率活塞式压缩机的活塞环ZL201120425644.7ZL201120425644.7实用新型专利实用新型专利 1818压缩缸压缩缸ZL201130395761.9ZL201130395761.9外观设计专利外观设计专利 1919活塞环活塞环ZL201130395774.6ZL201130395774.6外观设计专利外观设计专利 2020一种适用于双螺杆压缩机的转子型线结构一种适用于双螺杆压缩机的转子型线结构ZL 2012 2 0702231.3ZL 2012 2 0702231.3实用新型专利实用新型专利 专利情况 范围 压缩缸、连接盘等承压件；飞轮、 皮带轮，机身等