Los compresores de pistón se utilizan ampliamente en la extracción, procesamiento y transporte de gas de boca de pozo, especialmente en la extracción, procesamiento y transporte de gas natural. A continuación, se detallan sus aplicaciones específicas, ventajas y casos prácticos:
Presurización del gas en boca de pozo
Durante el proceso de extracción de gas natural, la presión del gas en boca de pozo suele ser baja y no puede ingresar directamente al gasoducto ni a las instalaciones de procesamiento. El compresor de pistón comprime el gas mediante movimiento mecánico para aumentar su presión y cumplir con los requisitos del procesamiento o transporte posterior.
Caso
En un yacimiento de gas de esquisto en Norteamérica, la presión del gas en boca de pozo es de tan solo 0,5-1 MPa, lo que impide su entrada directa al gasoducto. Mediante la instalación de múltiples compresores de pistón, la presión del gas se incrementa a más de 6 MPa, satisfaciendo así las necesidades de transporte por gasoducto a larga distancia. Esta operación de presurización no solo mejora la eficiencia de la transmisión de gas, sino que también reduce el desperdicio de recursos causado por el venteo en boca de pozo.
2. Recuperación de gas asociado
Durante el desarrollo de yacimientos de petróleo y gas, suele asociarse gas natural a baja presión (gas asociado). Si se ventea o se quema directamente, no solo desperdicia recursos, sino que también causa contaminación ambiental. Los compresores de pistón pueden recuperar eficazmente estos gases a baja presión, comprimirlos e inyectarlos en la red de ductos o utilizarlos para la generación de energía.
Caso práctico;
En un campo petrolero en Xinjiang, China, el gas asociado se quemaba inicialmente debido a su baja presión. Posteriormente, se introdujo un sistema de compresores de pistón para comprimir el gas a 2.5 MPa e inyectarlo en la red de gasoductos. Este proyecto recupera más de 50 millones de metros cúbicos de gas natural al año, reduciendo el desperdicio de recursos y generando beneficios económicos.
3. Procesamiento y purificación de gas
En las plantas de procesamiento de gas natural, los compresores de pistón se utilizan para comprimir el gas a la presión requerida para procesos de desulfuración, deshidratación y descarbonización. El gas comprimido es más fácil de purificar, cumpliendo con los estándares de calidad para el gas natural comercial.
Caso:
En una planta procesadora de gas natural en Siberia, Rusia, se utilizan compresores de pistón para comprimir el gas de boca de pozo de 1,2 MPa a 4 MPa, que posteriormente se procesa en una unidad de desulfuración. Este proceso mejora significativamente la eficiencia de purificación del gas natural y garantiza que el contenido de azufre del gas natural exportado cumpla con los estándares internacionales.
4. Transporte por gasoductos de larga distancia
Durante el transporte por gasoductos de larga distancia, el gas natural pierde presión debido a la fricción, por lo que se requieren estaciones de compresión a lo largo del gasoducto para mantener la presión. Los compresores de pistón se utilizan a menudo en estas estaciones debido a su eficiencia y confiabilidad.
Caso práctico:
En el proyecto "Gasoducto Oeste-Este" de China, se establecieron múltiples estaciones de compresión a lo largo del gasoducto, y algunas utilizaron compresores de pistón. Estos compresores aumentaron la presión del gasoducto de 4 MPa a 10 MPa, asegurando que el gas natural pudiera transportarse miles de kilómetros hacia las regiones del este.
5. Explotación de gas natural no convencional
En la explotación de gas natural no convencional, como el gas de esquisto y el metano de carbón, la presión del gas en boca de pozo suele ser baja y presenta grandes fluctuaciones. Los compresores de pistón son el equipo preferido para comprimir estos gases debido a su gran adaptabilidad y alta relación de compresión.
Caso práctico:
En un campo de gas de esquisto en Texas, EE. UU., los compresores de pistón se utilizaron ampliamente para comprimir gas de esquisto a baja presión. A través de la compresión multietapa, la presión del gas aumentó de 0.3 MPa a 8 MPa, cumpliendo con los requisitos de entrada para plantas de gas natural licuado (GNL).
6. Recuperación mejorada de petróleo y almacenamiento de CO2
En el desarrollo de campos petroleros, la recuperación mejorada de petróleo con CO2 (CO2-EOR) se utiliza ampliamente. Los compresores de pistón se utilizan para comprimir el CO2 a un estado supercrítico e inyectarlo en los yacimientos para mejorar la recuperación de petróleo. Además, los compresores pueden usarse para almacenar CO2 bajo tierra, reduciendo las emisiones de gases de efecto invernadero.
Caso práctico:
En un campo petrolero en el Mar del Norte, Noruega, se utilizaron compresores de pistón para comprimir CO2 a más de 10 MPa e inyectarlo en los yacimientos. Este proyecto almacena más de 1 millón de toneladas de CO2 al año, aumentando la producción de petróleo y reduciendo las emisiones de carbono.
7. Adaptabilidad y flexibilidad
Los compresores de pistón pueden adaptarse a diferentes composiciones de gas, presiones y caudales, lo que los hace adecuados para diversas necesidades de compresión de gas de cabezal. A través del diseño de compresión multietapa, la relación de compresión puede ajustarse de manera flexible para cumplir con diferentes requisitos del proceso.
Caso:
En un yacimiento de gas natural en Australia, debido a la compleja composición del gas de boca de pozo (que contiene una alta proporción de dióxido de carbono y nitrógeno), los compresores centrífugos tradicionales no cumplían con los requisitos. Finalmente, se seleccionaron compresores de pistón y, mediante la compresión multietapa y un diseño personalizado, se logró una compresión y un procesamiento de gas eficientes.
8. Eficiencia energética y protección ambiental
Los compresores de pistón modernos cuentan con diseños y materiales avanzados, ofreciendo alta eficiencia de compresión y bajo consumo energético. Además, su excelente rendimiento de sellado minimiza las fugas de gas, reduciendo la contaminación ambiental.
Caso práctico:
En una planta de procesamiento de gas natural en Canadá, la eficiencia energética de los nuevos compresores de pistón mejoró un 15 % en comparación con los equipos tradicionales, ahorrando más de $500,000 en costos de electricidad al año. Además, su diseño de baja fuga redujo las emisiones de metano, cumpliendo con las estrictas regulaciones ambientales locales.
9. Fiabilidad y fácil mantenimiento
El compresor de pistón tiene una estructura sólida y un funcionamiento estable, lo que le permite funcionar de forma fiable durante mucho tiempo en entornos de boca de pozo hostiles. Además, su mantenimiento es relativamente sencillo y facilita el mantenimiento diario y la resolución de problemas, lo que reduce el tiempo de inactividad y los costes de mantenimiento.
Caso práctico:
En un campo de gas natural en una región desértica de África, los compresores de pistón operaron de manera continua durante más de cinco años en entornos de alta temperatura y polvo sin fallas importantes. Su diseño modular permitió un mantenimiento rápido en el sitio, mejorando significativamente la eficiencia de producción.
Resumen
Los compresores de pistón desempeñan un papel vital en el procesamiento de gas en boca de pozo. Su alta eficiencia, fiabilidad y flexibilidad los convierten en equipos indispensables en la industria del gas natural. Casos prácticos demuestran que los compresores de pistón desempeñan un papel importante en la impulsión, recuperación, procesamiento y transporte de gas, tanto en la explotación de gas natural convencional como no convencional, y contribuyen decisivamente al desarrollo eficiente y sostenible de la industria energética.
