Les principaux avantages des unités de séparation d’air dans la production pétrolière et gazière
Sur-approvisionnement en gaz ininterrompu sur site : l'un des avantages les plus importants d'une unité de séparation de l'air (ASU) est sa capacité à produire du gaz à la demande, à tout moment et en tout lieu. Le transport de bouteilles de gaz comprimé vers des plates-formes de forage offshore ou des champs de pétrole de schiste éloignés est un défi logistique et coûteux. Un ASU élimine le risque de perturbations de la chaîne d’approvisionnement (telles que les retards météorologiques et les goulots d’étranglement du transport) qui peuvent interrompre les opérations de forage, de stimulation de puits ou de traitement des hydrocarbures.
Principales caractéristiques techniques des unités de séparation d’air pour le pétrole et le gaz
Technologies de séparation avancées : distillation cryogénique et adsorption modulée en pression (PSA). Le premier refroidit l'air à -183 degrés (oxygène) ou -196 degrés (azote) pour le liquéfier, en le séparant en fonction du point d'ébullition, ce qui le rend adapté aux applications à grande échelle-de haute pureté. Ce dernier utilise des tamis moléculaires pour séparer les produits en fonction des fluctuations de pression, offrant une structure compacte et une faible consommation d'énergie au démarrage, ce qui le rend adapté aux opérations à petite échelle ou aux applications nécessitant une réponse rapide à la demande.
Applications clés dans la production pétrolière et gazière, forage et complétion :
Pendant le processus de forage, les unités de séparation de l'air (ASU) fournissent de l'azote pour déplacer les gaz inflammables dans le puits de forage, créant ainsi un environnement inerte et réduisant le risque d'incendie et d'explosion. L'azote est également utilisé pour « amorcer » le puits (en appliquant une pression pour initier l'écoulement des hydrocarbures) et pour nettoyer le fluide de forage dans le puits de forage afin d'assurer une production optimale. Lors de la fracturation hydraulique (« fracturation »), de l'azote est injecté dans le fluide de fracturation pour réduire la viscosité, améliorer le reflux du fluide et prévenir les dommages à la formation-, ce qui augmente la productivité du puits.
FAQ
1. Quel est le principe du transfert de chaleur dans un échangeur thermique d’unité de séparation d’air ?
Le principe de base est de transférer la chaleur à travers des contre-courants de fluides chauds et froids, en utilisant des surfaces solides (telles que les éléments de transfert de chaleur des échangeurs de chaleur à plaques-à ailettes et à tubes) comme support. Le flux chaud (tel que l'air d'alimentation) libère de la chaleur et sa température diminue, tandis que le flux froid (tel que l'oxygène ou l'azote séparé à basse température) absorbe la chaleur et sa température augmente. Les ailettes et autres structures augmentent également la surface de transfert de chaleur, améliorant ainsi l'efficacité du transfert de chaleur et fournissant les conditions de température requises pour la liquéfaction ou la séparation ultérieure de l'air.
2. Quel est le processus de fonctionnement d'une pompe centrifuge dans un système de pré-refroidissement ?
Le moteur entraîne l’arbre de la pompe, qui fait tourner la turbine à grande vitesse. Le liquide de refroidissement dans la roue est projeté vers le bord de la roue par la force centrifuge, où il augmente en vitesse et en pression et pénètre dans le corps de la pompe. Le corps de la pompe convertit l'énergie cinétique du liquide de refroidissement en énergie de pression, fournissant le liquide de refroidissement au système de pré-refroidissement à une pression constante. Simultanément, une zone de basse-pression se forme au centre de la roue. Le liquide de refroidissement provenant de la conduite d'aspiration pénètre en continu dans la roue en raison de la différence de pression, permettant ainsi la circulation du liquide de refroidissement et complétant le pré-refroidissement de l'air.
3. Comment une unité de séparation d’air élimine-t-elle les impuretés ?
Premièrement, la poussière et autres impuretés solides sont filtrées à travers un filtre à air ; puis il entre dans le compresseur pour être compressé, puis est refroidi par le système de pré-refroidissement ; puis il entre dans l'adsorbeur à tamis moléculaire, où les caractéristiques d'adsorption du tamis moléculaire sont utilisées pour éliminer les impuretés telles que l'humidité, le dioxyde de carbone et les hydrocarbures ; certains appareils seront également équipés d'adsorbeurs d'air liquide, etc., pour éliminer davantage les impuretés résiduelles en profondeur, empêcher les impuretés de geler et de boucher les équipements à basse température et assurer la stabilité du processus de séparation de l'air.
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