多级压缩机气阀寿命评估与极限含水量预测

作     者：李鹏 张桐赫 高秋英 孙永尧 孙金菊 Li Peng;Zhang Tonghe;Gao Qiuying;Sun Yongyao;Sun Jinju

作者机构：中国石油化工股份有限公司西北油田分公司 中国石油化工集团公司碳酸盐岩缝洞型油藏提高采收率重点实验室 西安交通大学能源与动力工程学院 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2024年第52卷第9期

页      面：115-121页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 080706[工学-化工过程机械] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 082003[工学-油气储运工程] 

基　　金：西安交通大学-中石化股份有限公司西北油田分公司校企合作项目“多介质条件下高压注气工艺研究”(20211182) 

主　　题：注气用压缩机 往复式压缩机 水击破坏 VOF模型 疲劳寿命 

摘      要：针对目前油田天然气回注具有介质含水多、压力高且变化范围宽等特点,多级往复式压缩机容易产生水击破坏,如何预测极限含水量以有效防止水击是亟需解决的关键问题。采用计算流体力学方法,数值模拟并分析了多级压缩机注入湿气条件下各级气阀阀片的动力学特性,得到了不同天然气含水量的气阀阀片载荷分布。进一步结合nCode计算疲劳,预测了多级压缩机气阀服役寿命与极限含水量。JGC-4型压缩机模拟计算结果表明:随着进气含水量增大,压缩机排气压力提高,气缸内不断析出水滴,致使水击产生,且对高压级影响更为显著,压缩机整机进气含水体积分数上限为0.43%。研究结果可为多级往复式压缩机的应用提供技术支撑。