【壓縮機網】沒有激流就稱不上勇進,沒有山峰則談不上攀登。在科研開發的征途上,濟柴動力成都壓縮機分公司始終秉承越難越向前、越險越勇敢的拼搏精神,堅持科技創新,加強自主研發,樹立民族品牌,永攀科技高峰。

對標北美 直面差距
CCUS 技術被認為是最具潛力、最具實效的減排手段。目前越來越多的國家、城市、企業正在承諾實現凈零排放,凈零計劃使 CCUS 技術成為一種新的選擇。根據國際能源署 IEA數據,21世紀末要實現全球氣溫升幅控制在 1.5攝氏度以內的目標,32%的碳減排任務需要依靠 CCUS 技術。
CCUS 技術鏈中捕集增壓、管道輸送、注入環節均需要壓縮機。21世紀初,我國油氣田高速往復氣體壓縮機主機生產及組橇能力,落后于國外,且存在較大差距。國外天然氣技術的發展起步早,壓縮機主機的研發及制造要遠遠早于國內,技術水平領先于國內。國外壓縮機主機的生產廠家主要集中在美國,許多知名壓縮機研發廠家與組橇制造商都在北美集中發展。
我國國內油氣田壓縮機起步較晚,技術較落后。壓縮機企業主要有中國石油集團濟柴動力有限公司成都壓縮機分公司、中國石化石油機械股份有限公司三機分公司、煙臺杰瑞石油天然氣工程有限公司等。我國油氣田氣體壓縮機基本是在原有其他機型(小氮肥壓縮機、動力壓縮機、空氣壓縮機)基礎上變型,對于介質的特殊性考慮不足。與國外相比,國內壓縮機生產廠家的加工技術裝備普遍落后,壓縮機零部件的加工精度較低,形位公差難以控制和檢測。國內壓縮機制造業,在開發設計、品種規格、還有壓縮機的整體質量方面以及產品性能方面,都與國外存在較大的差距,正處于技術調研與改進階段。
國內二氧化碳壓縮機方面:吉林長嶺處理廠一期二氧化碳增壓所使用的壓縮機為國產上海某公司,電機功率1150千瓦,存在生產制造、出口緩沖罐、換熱器出現多處裂縫、腐蝕、漏油嚴重等問題。目前,中國石油油氣田上中游超臨界二氧化碳壓縮機主要采用進口。
國外氣體壓縮機的執行標準 API 618 和 ISO13631(前身為API 11P)主要來源于美國石油學會。API 618 適用于石化、化工和燃氣等油氣下游中低速壓縮機。ISO13631適用于油氣田處理廠。二氧化碳壓縮機出廠主要執行ISO13631標準。相對于 API 618標準,執行ISO13631標準的壓縮機具有氣缸小、重量輕、基礎低、橇裝集成占地面積小的特點。
與國外先進水平相比,國內外的二氧化碳壓縮機主要差距在于:
1.對二氧化碳注入工藝不熟悉,導致系統設計存在問題。
2.對超臨界相位狀態的控制認識不深,導致壓縮缸氣閥、管道等存在問題。
3.二氧化碳分子量大,二氧化碳壓縮機沖擊力大,脈動嚴重。因此,二氧化碳壓縮機必須進行精準全面的氣流脈動和機械振動分析。目前,這項技術主要由美國、加拿大公司掌握,導致國內分析結果偏差較大。
4.二氧化碳能與油互溶,油品選擇不當造成氣缸、活塞磨損等故障,影響壓縮機的可靠性。
迎難而上 創新研發
“十二五”期間,濟柴動力成都壓縮機分公司完成了大功率壓縮機制造及成橇建設新建項目工業廠房建設,引進數控龍門鏜銑加工中心、車銑鏜復合加工中心、隨動曲軸磨床、大型三坐標測量機等世界一流的加工檢測設備,形成了機體加工線、曲軸加工線、壓縮缸生產線、連桿生產線、中小配件加工線、主機裝配線、工藝管道預制生產線、6000千瓦以下壓縮機成橇生產線、壓縮機試驗平臺、凃裝生產線等,具備了年產300臺套壓縮機的生產能力。成都壓縮機分公司著力打造“國內領先,國際一流”的往復活塞式壓縮機制造基地,為國內外油氣田提供精良的裝備和服務保障。
成都壓縮機分公司壓縮機主機系列化、產品標準化及適應性研究不斷取得新突破,形成了整體式、燃驅分體式、電驅分體式、橇裝移動式、車載式等覆蓋油氣勘探開發的壓縮機系列產品,并廣泛用于天然氣開采、煤層氣、頁巖氣開發、增壓集輸等領域。產品最大功率可達6000千瓦,最高工作壓力為70兆帕,最大日處理量達到1000萬立方米,產品技術性能達到國際水平。
目前,中國石油正在開展CCUS-EOR全產業鏈技術升級,啟動“四大工程示范”和“六個先導試驗”,預計“十四五”期間需求超臨界二氧化碳注氣壓縮機組約30余臺,市場應用前景廣闊。
其實,早在2010年之前,中國石油集團就在大力開展二氧化碳驅油提高采收率技術的研發和應用,到2015年已經開展了多個先導性試驗。成都壓縮機分公司的科研團隊于2015年通過技術現狀調查、現場參觀進口機組、查閱進口產品資料、成橇技術引進、跟蹤樣機試制等過程,從流速控制、腐蝕控制和相態控制方面進行研究,形成了恒溫調節式溫度控制方法、分級熱氣旁通流程等核心點,掌握了設計制造關鍵技術,完成了產品研制,并獲得了4項發明專利。
2019年初,國內首臺套自主創新重大技術裝備“超臨界二氧化碳注氣壓縮機組”在中國石油的大力推動下,成功應用于南方石油勘探開發有限公司福山油田二氧化碳注氣工程,目前已累計平穩運行17000余小時,各項技術指標均達到要求,駐站站長用“三個放心”和“兩個點贊”給了成都壓縮機分公司最高肯定。
超臨界二氧化碳注氣壓縮機組的成功研制,達到國際先進水平,填補了國內石油裝備領域的空白,改變了長期依賴進口的被動局面,實現了裝備自立自強,支撐了當前CCUS-EOR的規模化發展,助力了雙碳目標的實現,技術效益和社會效益顯著。
截至目前,產品在海南福山油田、大慶油田、塔里木油田等共計推廣應用11臺,對比進口機組售價降低50%以上,周期縮短50%以上,加之設備運行期間的配件消耗成本和供應保障方面的優勢,經濟效益顯著。
超臨界二氧化碳注氣壓縮機組不僅適用于二氧化碳注氣驅油,也適用于CCUS全產業鏈二氧化碳增壓工藝,最高排氣壓力可達到52兆帕,最大功率可達到4500千瓦。
縮短差距 彎道超車
對標一流是科技創新的根本方略。貼近需求、貼近市場、貼近用戶,成都壓縮機分公司確定產品優化設計方向,為超臨界二氧化碳壓縮機自主創新提供指引,不斷滿足和創造用戶新需求。超臨界二氧化碳壓縮機的設計制造必須符合CCUS的現場工藝和介質特性要求。隨著對工藝和介質特性的認知加深,成都壓縮機分公司通過對標國外機組設計,找到了縮短差距的金鑰匙。
科技投入、開放式合作是科技創新的有力支撐。超臨界二氧化碳壓縮機研發通過技貿引進、再創新的方式,大力投入研發費用,與國際知名壓縮機企業合作,采用進口主機成橇、國產主機成橇、推廣應用的“國產化三部曲”,這是在短時間內實現機組國產化彎道超車的成功法寶。
堅持以人為本,創新人才戰略是科技創新的根本動力。現代社會競爭,本質是人才的競爭。在創新發展過程中,成都壓縮機分公司持續實施人才強企戰略,著力加強科技人才和創新型人才隊伍建設,建立完善科技人才激勵機制,形成了結構合理、專業配套的創新型人才隊伍。以市場化機制引進人才,在重點項目、核心崗位上鍛煉人才,以薪酬待遇激發動力活力。為壓縮機自主創新發展提供了有力的人才支撐。
重點工程是科技創新的前沿陣地。適應國家或企業發展趨勢和發展需要,依托國家或行業的重點工程項目,發揮企業創新優勢,推動企業科技創新。CCUS產業規模化發展離不開壓縮機裝備,超臨界二氧化碳壓縮機的研制離不開CCUS重大工程的良好平臺,直面重大需求,集中優勢聚力打造國之重器。超臨界二氧化碳壓縮機的成功研制也將為中國石油CCUS產業規模化發展提供關鍵裝備和服務保障。
【壓縮機網】沒有激流就稱不上勇進,沒有山峰則談不上攀登。在科研開發的征途上,濟柴動力成都壓縮機分公司始終秉承越難越向前、越險越勇敢的拼搏精神,堅持科技創新,加強自主研發,樹立民族品牌,永攀科技高峰。
對標北美 直面差距
CCUS 技術被認為是最具潛力、最具實效的減排手段。目前越來越多的國家、城市、企業正在承諾實現凈零排放,凈零計劃使 CCUS 技術成為一種新的選擇。根據國際能源署 IEA數據,21世紀末要實現全球氣溫升幅控制在 1.5攝氏度以內的目標,32%的碳減排任務需要依靠 CCUS 技術。
CCUS 技術鏈中捕集增壓、管道輸送、注入環節均需要壓縮機。21世紀初,我國油氣田高速往復氣體壓縮機主機生產及組橇能力,落后于國外,且存在較大差距。國外天然氣技術的發展起步早,壓縮機主機的研發及制造要遠遠早于國內,技術水平領先于國內。國外壓縮機主機的生產廠家主要集中在美國,許多知名壓縮機研發廠家與組橇制造商都在北美集中發展。
我國國內油氣田壓縮機起步較晚,技術較落后。壓縮機企業主要有中國石油集團濟柴動力有限公司成都壓縮機分公司、中國石化石油機械股份有限公司三機分公司、煙臺杰瑞石油天然氣工程有限公司等。我國油氣田氣體壓縮機基本是在原有其他機型(小氮肥壓縮機、動力壓縮機、空氣壓縮機)基礎上變型,對于介質的特殊性考慮不足。與國外相比,國內壓縮機生產廠家的加工技術裝備普遍落后,壓縮機零部件的加工精度較低,形位公差難以控制和檢測。國內壓縮機制造業,在開發設計、品種規格、還有壓縮機的整體質量方面以及產品性能方面,都與國外存在較大的差距,正處于技術調研與改進階段。
國內二氧化碳壓縮機方面:吉林長嶺處理廠一期二氧化碳增壓所使用的壓縮機為國產上海某公司,電機功率1150千瓦,存在生產制造、出口緩沖罐、換熱器出現多處裂縫、腐蝕、漏油嚴重等問題。目前,中國石油油氣田上中游超臨界二氧化碳壓縮機主要采用進口。
國外氣體壓縮機的執行標準 API 618 和 ISO13631(前身為API 11P)主要來源于美國石油學會。API 618 適用于石化、化工和燃氣等油氣下游中低速壓縮機。ISO13631適用于油氣田處理廠。二氧化碳壓縮機出廠主要執行ISO13631標準。相對于 API 618標準,執行ISO13631標準的壓縮機具有氣缸小、重量輕、基礎低、橇裝集成占地面積小的特點。
與國外先進水平相比,國內外的二氧化碳壓縮機主要差距在于:
1.對二氧化碳注入工藝不熟悉,導致系統設計存在問題。
2.對超臨界相位狀態的控制認識不深,導致壓縮缸氣閥、管道等存在問題。
3.二氧化碳分子量大,二氧化碳壓縮機沖擊力大,脈動嚴重。因此,二氧化碳壓縮機必須進行精準全面的氣流脈動和機械振動分析。目前,這項技術主要由美國、加拿大公司掌握,導致國內分析結果偏差較大。
4.二氧化碳能與油互溶,油品選擇不當造成氣缸、活塞磨損等故障,影響壓縮機的可靠性。
迎難而上 創新研發
“十二五”期間,濟柴動力成都壓縮機分公司完成了大功率壓縮機制造及成橇建設新建項目工業廠房建設,引進數控龍門鏜銑加工中心、車銑鏜復合加工中心、隨動曲軸磨床、大型三坐標測量機等世界一流的加工檢測設備,形成了機體加工線、曲軸加工線、壓縮缸生產線、連桿生產線、中小配件加工線、主機裝配線、工藝管道預制生產線、6000千瓦以下壓縮機成橇生產線、壓縮機試驗平臺、凃裝生產線等,具備了年產300臺套壓縮機的生產能力。成都壓縮機分公司著力打造“國內領先,國際一流”的往復活塞式壓縮機制造基地,為國內外油氣田提供精良的裝備和服務保障。
成都壓縮機分公司壓縮機主機系列化、產品標準化及適應性研究不斷取得新突破,形成了整體式、燃驅分體式、電驅分體式、橇裝移動式、車載式等覆蓋油氣勘探開發的壓縮機系列產品,并廣泛用于天然氣開采、煤層氣、頁巖氣開發、增壓集輸等領域。產品最大功率可達6000千瓦,最高工作壓力為70兆帕,最大日處理量達到1000萬立方米,產品技術性能達到國際水平。
目前,中國石油正在開展CCUS-EOR全產業鏈技術升級,啟動“四大工程示范”和“六個先導試驗”,預計“十四五”期間需求超臨界二氧化碳注氣壓縮機組約30余臺,市場應用前景廣闊。
其實,早在2010年之前,中國石油集團就在大力開展二氧化碳驅油提高采收率技術的研發和應用,到2015年已經開展了多個先導性試驗。成都壓縮機分公司的科研團隊于2015年通過技術現狀調查、現場參觀進口機組、查閱進口產品資料、成橇技術引進、跟蹤樣機試制等過程,從流速控制、腐蝕控制和相態控制方面進行研究,形成了恒溫調節式溫度控制方法、分級熱氣旁通流程等核心點,掌握了設計制造關鍵技術,完成了產品研制,并獲得了4項發明專利。
2019年初,國內首臺套自主創新重大技術裝備“超臨界二氧化碳注氣壓縮機組”在中國石油的大力推動下,成功應用于南方石油勘探開發有限公司福山油田二氧化碳注氣工程,目前已累計平穩運行17000余小時,各項技術指標均達到要求,駐站站長用“三個放心”和“兩個點贊”給了成都壓縮機分公司最高肯定。
超臨界二氧化碳注氣壓縮機組的成功研制,達到國際先進水平,填補了國內石油裝備領域的空白,改變了長期依賴進口的被動局面,實現了裝備自立自強,支撐了當前CCUS-EOR的規模化發展,助力了雙碳目標的實現,技術效益和社會效益顯著。
截至目前,產品在海南福山油田、大慶油田、塔里木油田等共計推廣應用11臺,對比進口機組售價降低50%以上,周期縮短50%以上,加之設備運行期間的配件消耗成本和供應保障方面的優勢,經濟效益顯著。
超臨界二氧化碳注氣壓縮機組不僅適用于二氧化碳注氣驅油,也適用于CCUS全產業鏈二氧化碳增壓工藝,最高排氣壓力可達到52兆帕,最大功率可達到4500千瓦。
縮短差距 彎道超車
對標一流是科技創新的根本方略。貼近需求、貼近市場、貼近用戶,成都壓縮機分公司確定產品優化設計方向,為超臨界二氧化碳壓縮機自主創新提供指引,不斷滿足和創造用戶新需求。超臨界二氧化碳壓縮機的設計制造必須符合CCUS的現場工藝和介質特性要求。隨著對工藝和介質特性的認知加深,成都壓縮機分公司通過對標國外機組設計,找到了縮短差距的金鑰匙。
科技投入、開放式合作是科技創新的有力支撐。超臨界二氧化碳壓縮機研發通過技貿引進、再創新的方式,大力投入研發費用,與國際知名壓縮機企業合作,采用進口主機成橇、國產主機成橇、推廣應用的“國產化三部曲”,這是在短時間內實現機組國產化彎道超車的成功法寶。
堅持以人為本,創新人才戰略是科技創新的根本動力。現代社會競爭,本質是人才的競爭。在創新發展過程中,成都壓縮機分公司持續實施人才強企戰略,著力加強科技人才和創新型人才隊伍建設,建立完善科技人才激勵機制,形成了結構合理、專業配套的創新型人才隊伍。以市場化機制引進人才,在重點項目、核心崗位上鍛煉人才,以薪酬待遇激發動力活力。為壓縮機自主創新發展提供了有力的人才支撐。
重點工程是科技創新的前沿陣地。適應國家或企業發展趨勢和發展需要,依托國家或行業的重點工程項目,發揮企業創新優勢,推動企業科技創新。CCUS產業規模化發展離不開壓縮機裝備,超臨界二氧化碳壓縮機的研制離不開CCUS重大工程的良好平臺,直面重大需求,集中優勢聚力打造國之重器。超臨界二氧化碳壓縮機的成功研制也將為中國石油CCUS產業規模化發展提供關鍵裝備和服務保障。
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