兰海涛，田家林，马国兴，马文采，张煜(.中国石油股份有限公司青海油田分公司钻采工艺研究院，甘肃 敦煌 7360；.西南石油大学机电工程工学院，四川 成都 60500)

0 引言

天然气作为一种清洁能源，具有绿色环保、经济实惠、安全可靠等诸多优点[1]。压缩机作为气田开采集输、天然气长输增压过程中必不可少的关键设备，具有压力范围广、压缩效率高等优点[2]。压缩机的能耗与热力过程和压缩功密切相关，合理使用有限的能源，减少能源的浪费，是工业生产中的重要问题，也是社会可持续发展的必须解决的问题[3]。如图1所示，从压缩机在运行工作流程来看，有膨胀、吸气、压缩以及排气四个过程。压缩气体的功耗和气体的热力性能有关，若气缸冷却十分完善，气体在气缸内的流速很慢时，气体受压缩产生的热量全部都及时传走，可将压缩过程视为等温压缩[4]，压缩过程如图1中1-2-3″-1，此时功耗最省，对于节能来讲效果十分显著[5]。若气缸冷却条件极差，气体流速很快，气体在压缩过程所产生的热量全部都无法散失，则视为绝热过程，如图1中1-2-3′-1所示，此时功耗最大。在往复式活塞压缩机实际运行的过程中，压缩过程是介于等温压缩和绝热压缩之间，即是一个多变过程。

图1 压缩机循环指示图

气体多变指数m介于气体等温压缩n=1和绝热压缩n=k之间，因此压缩机的工作过程是一个复杂多变的过程[6]。天然气是一种混合工质，在实际压缩过程中并不能视为理想气体，多变过程……