CN112438006A - 天然气发电和耗电系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了缓解天然气燃烧的系统和方法。天然气处理系统可将原始天然气处理加工成燃料气流，该燃料气流可用于为任意数量的现场发电模块提供能量。接着，发电模块可将燃料气流转换成电输出，电输出可用于为位于一个或多个移动数据中心内的任意数量的分布式计算单元供电。在某些实施例中，分布式计算单元可用于挖掘加密货币或执行其他分布式计算任务以产生营收。

Description

天然气发电和耗电系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请主张2018年8月1日提交的题为“天然气发电和耗电系统和方法”的第62/713368号美国临时专利申请的优先权，其全部内容被援引加入本申请中。
背景技术
本说明书涉及将诸如火炬气(flare gas)、滞留气(stranded gas)和伴生气(associated gas)之类的原始天然气用于发电。更具体地说，本说明书涉及用天然气在现场发电，供给能量模块化处理单元，以执行分布式计算任务。
近年来，通过水平钻井和水力压裂相结合的方式从页岩气地层等非常规资源中提炼石油，实现了长足的增进。例如，巴肯、粉河盆地、丹佛-朱尔斯堡盆地、北帕克盆地和二叠纪盆地只是美国重要的一些“活动带(play)”。“活动带”是指以含气或含油地质构造为基础的地理区域。
这些天然气活动带和其他非常规资源的开发为经济发展和能源独立带来了巨大的发展潜力，但也可能对土地、水和空气造成环境影响。例如，虽然某一口油井最重要的营收来源是石油生产，但大多数油井也生产天然气，而这只是一种低价值的副产品。不过，如果富含液体的天然气副产品通过卡车或火车从偏远的井位进行运输，成本通常很高。尽管这类天然气可以通过管道输送，但许多石油和天然气井位于此类基础设施无法抵达的地方。在缺乏天然气管道基础设施的情况下，出于安全考虑，油井运营商必须“排放”或“燃烧(flare)”所产生的气体。排放是指在石油和天然气生产作业过程中将天然气以可控的方式释放到大气中，但井孔周围的天然气积聚会造成严重的安全隐患。燃烧(flare)是指在常规的石油和天然气生产作业过程中，对与石油相伴产生的天然气进行可控的燃烧，其目的是将未烧尽天然气排放的安全风险和环境风险降至最低。
据NOAA统计，2016年4月以来，美国约有6200多处天然气燃烧，每年烧掉大约350亿立方英尺的天然气，足以供应600万户家庭。这种大规模的天然气燃烧引起了严重的环境和健康问题，各州和联邦监管机构已开始采取行动，实施严格的法规以及执行政策。例如，科罗拉多州一般将燃烧时间限制在60天内，对许多新的油井要求生产商在开采前拥有天然气输出解决方案才颁发许可证；北达科他州最近实施了一项政策，即要求2020年前收集90％的伴生气；得克萨斯州只允许新井燃烧10天，然后必须获得额外的45天许可证。美国环保局还实施了燃烧规定，如果每年挥发性有机化合物、一氧化碳或氮氧化物超过100吨，则会触发美国法典第五章规定的“主要排放源(Major Source Emitter)”规则。违反各州或联邦的法规可能导致油井被“关闭”、许可证申请被拒和/或巨额现金罚款。
滞留的天然气，尤其是在由于天然气外运限制导致液体加重油井关闭的情况下，将是一个非常低成本的发电机会。滞留天然气当前主要存在页岩气田中，包括丹佛-朱尔斯堡盆地、二叠纪盆地、巴肯、勺区(SCOOP)/栈区(STACK)等。在管道受限的环境中，许多石油和天然气运营商愿意以较低的成本提供天然气，甚至在某些情况下，运营商愿意做赔本买卖，以便他们能够生产石油，从事油井开采的经济市场绝大多数都是这样的。
天然气问题的一个潜在解决方案是分布式计算。加密货币是一个蓬勃发展的资产类别，2018年7月数字货币的总市值超过3800亿美元。加密货币是在一个分布式计算机系统上运算的，“挖掘”货币，实际上是处理底层算法，以不断验证交易和账户余额。加密挖掘处理本身是一个重要的行业，预计到2025年，其市值将达到390亿美元，预计复合年增长率为29.7％。
这一高增长的产业需要创新和低廉的电力源，因为其需要大量的电力，全球每年需要约29太瓦时的电力。从长远来看，加密货币挖掘(mining)每年消耗的电力超过159个国家的总和，包括匈牙利、爱尔兰、尼日利亚或斯洛伐克等国。事实上，电力常常是加密货币挖掘运算中最大的单一生命周期成本，电力成本占美国挖掘总营收的约30％。
因此，市场需要从油井开采天然气并发电的系统和方法。如果这些电力能在现场生产和消费，例如通过使用它来驱动高功率、模块化的处理单元，那将是非常有益的。如果这些处理单元可以用来挖掘加密货币或执行其他分布式计算任务以产生额外的营收，那将更加有益。
发明内容
根据上述目的以及其他目的，本说明书公开了将原始天然气转化为燃气流的示范性系统和方法，燃气流可用于为任意数量的现场发电模块提供能量。接着，发电模块可将燃气流转换为电能，可用于为任意数量的模块化分布式计算单元供电。在某些实施例中，分布式计算单元可用于挖掘加密货币或执行其他分布式计算任务以产生营收。
在一个实施例中，提供了一种燃烧缓解系统。该系统包括发电系统，所述发电系统包括发电模块，用于：接收燃气流，例如接收与至少约1000英热/标准立方英尺(Btu/scf)的热值相关联的燃气；消耗所述燃气流以产生与第一电压相关联的高压电输出。所述发电系统还包括与所述发电模块进行电通信的电转换模块，所述电转换模块用于：接收所述发电模块产生的高压电输出；将所述高压电输出转换为低电压输出，所述低电压输出与低于第一电压的第二电压相关联。
所述燃烧缓解系统还包括由发电系统供电的分布式计算系统。分布式计算系统包括：具有一个或多个数据卫星天线的通信系统，以提供网络；第一移动数据中心。该移动数据中心包括：限定内部空间的外壳；位于所述外壳内部空间内的多个分布式计算单元，所述多个分布式计算单元中的每一个与网络通信；还有至少部分位于外壳内部空间中的电源系统，所述电源系统与所述电转换模块和所述多个分布式计算单元进行电通信，使得所述电源系统接收低压电输出并为所述多个分布式计算单元中的每个单元供电。
在有些情况下，发电模块可以是发动机型的发电机，产生约70千瓦至约2兆瓦的高压电输出(例如，从约70千瓦至约300千瓦，从约300千瓦至约400千瓦，从400千瓦至约1兆瓦，或从约1兆瓦至约2兆瓦)。高压电输出的第一电压为约480伏至约4.16千伏。低压电输出的第二电压为约208伏至约240伏。
在其他情况下，发电模块可以是涡轮式的发电机，产生从约2兆瓦至约30兆瓦的高压电输出。在这种情况下，高压电输出的第一电压为从约4.16千伏至约12千伏。低压电输出的第二电压为从约208伏至约240伏。
在另一个实施例中，提供了一种燃烧缓解系统。该系统包括发电系统，发电系统具有第一发电模块和第二发电模块。第一发电模块用于接收第一燃气流，例如接收与至少约1000英热/标准立方英尺热值相关联的燃气流，并消耗所述燃气流以产生与第一电压相关联的第一高压电输出。第二发电模块用于接收包括所述燃气的第二燃气流，并消耗所述第二燃气流以产生第二高压电输出，所述第二高压电输出与所述第一电压相关联。
所述发电系统还包括与所述第一发电模块和所述第二发电模块进行电通信的并联面板。所述并联面板用于接收第一和第二高压电输出；将所述第一和第二高压电输出组合和/或同步为组合高压电输出。
所述发电系统还包括与所述并联面板进行电通信的电转换模块。所述电转换模块可用于接收所述组合高压电输出；将所述组合高压电输出转换为低压电输出，所述低压电输出与低于第一电压的第二电压相关联。
所述燃烧缓解系统进一步包括由发电系统供电的分布式计算系统。所述分布式计算系统包括具有一个或多个数据卫星天线的通信系统，以提供网络。此外，所述分布式计算系统包括第一移动数据中心，所述第一移动数据中心具有：限定内部空间的外壳；多个分布式计算单元，位于所述外壳的内部空间中，所述多个分布式计算单元中的每一个与所述网络通信；电源系统，至少部分位于外壳的内部空间中，所述电源系统与所述电转换模块和所述多个分布式计算单元进行电通信，使得电源系统接收低压电输出并为多个分布式计算单元中的每个单元供电。
下面结合附图具体阐述本发明说明书的一个或多个实施例的细节。根据说明书、附图和权利要求书，本发明的其他特征、方面和优点将变得显而易见。
附图说明
图1示出了根据一个实施例的示例性燃烧缓解系统100。
图2示出了根据一个实施例的示例性天然气处理系统200。
图3示出了一个示例性发电系统300，其包括与电转换模块335进行电通信的发电模块331。
图4示出了另一个示例性发电系统400，其包括经由并联面板460与电转换模块435进行电通信的多个发电模块(431a、431b)。
图5示出了根据一个实施例的示例性分布式计算系统500。
图6示出了根据一个实施例的示例性计算机器600和模块650。
具体实施方式
系统概述
参见图1，示出了根据一个实施例的示例性燃烧缓解系统100。如图所示，系统100可以包括天然气处理系统120、发电系统130、分布式计算系统140、通信系统155和监控系统180。
在一个实施例中，燃烧缓解系统100可包括天然气处理系统120，其用于从油气藏中一个或多个井口处110接收原始天然气流101。天然气处理系统120通常用于将所接收到的原始天然气101转换成燃气流102，燃气流102可引入发电系统130。如下文结合图2详细讨论的，天然气处理系统120可采用分离器模块，可选择地，还可采用任意数量的附加模块(例如，压缩机模块、二氧化碳去除模块、脱硫模块和/或制冷模块)，以产生满足所述发电系统130特定要求的燃气流102，以及任意数量的二级流。
发电系统130通常包括任意数量的发电模块，用于消耗燃气102并将其转换为电能。如下图3-4所详细讨论的，每个发电模块与电转换模块进行电通信，所述电转换模块用于接收发电模块的电输出，并将其转换为电流105，用于为分布式计算系统140的电力组件供电。
在一个实施例中，分布式计算系统140包括与发电系统130进行电通信的任意数量的分布式计算单元(“DCU”)，发电系统输出的电流105为分布式计算单元DCU供电。分布式计算单元DCU包括模块化计算装置，例如，数据中心、加密货币矿或图形计算单元。分布式计算单元DCU通常用于执行任意数量的处理密集型任务。例如，分布式计算单元DCU可用于执行图形密集型分布式计算处理、人工智能(“AI”)研究、机器学习模型训练、数据分析、服务器功能、存储、虚拟现实和/或增强现实应用程序、与精灵计划(Golem Project)相关的任务、非货币区块链应用程序和/或加密货币挖掘运算。
在某些实施例中，分布式计算单元DCU可用于执行与加密货币的挖掘有关的数学运算，包括计算以下哈希算法：SHA-256、ETHash、scrypt、CryptoNight、RIPEMD160、BLAKE256、X11、Dagger Hashimoto、Equihash、LBRY、X13、NXT、Lyra2RE、Qubit、Skein、Groestl、BOINC、X11gost，Scrypt-jane、Quark、Keccak、Scrypt OG、X14、Axiom、Momentum、SHA-512、Yescrypt、Scrypt-N、Cunningham、NIST5、Fresh、AES、2Skein、Equilhash、KSHAKE320、Sidechain、Lyra2RE、HybridScryptHash256、Momentum、HEFTY1、Skein-SHA2、Qubit、Spreax11、Pluck和/或Fugue256。另外或可替代地，分布式计算单元DCU可用于执行与训练计算密集型机器学习、人工智能、统计或深度学习模型(例如神经网络、递归神经网络、卷积神经网络、生成性对抗性网络)有关的数学运算，梯度提升机，随机森林，分类和回归树，线性，多项式，指数和广义线性回归，逻辑回归，强化学习，深度强化学习，超参数优化，交叉验证，支持向量机，主成分分析，奇异值分解、凸优化和/或独立分量分析。
如下面结合图5详细讨论的，分布式计算系统140包括一个或多个移动数据中心，其中每个移动数据中心包含多个DCU。除了DCU外，每个移动数据中心还包含电源系统、一个或多个备用电源系统、环境控制系统和/或各种监控设备183。
在有些实施例中，移动数据中心(以及其中包含的任何电子组件)可以与通信系统155通信。例如，移动数据中心可以通过有线连接与通信系统155直接通信。再例如，DCU可以经由网络150与通信系统155间接通信。
在一个实施例中，通信系统155可以包括与一个或多个高轨道和/或低轨道卫星通信的一个或多个数据卫星天线。天线可以安装在一个或多个移动数据中心的顶部，和/或可以安装在此类移动数据中心附近的地面上。典型的配置是两个天线服务于一个移动数据中心，以实现可靠性和冗余性；但是，根据带宽要求和DCU总数，通常一个天线就足够了。或者，许多(例如，三个或更多)天线可以安装到单个移动数据中心的顶部，并且通信电缆可以从该移动数据中心延伸到其他附近的移动数据中心，以提供集中式的通信解决方案。
通信系统155的一个或多个数据卫星天线可经过专门设计用于连续的室外使用，并且可以使用坚固的装配硬件来安装，以确保在强风或油田常见的其他风暴期间也能保持对准。为了保暖、安全和防风雨，天线调制解调器可以安装在移动数据中心内，并且这些调制解调器可以连接到移动数据中心的电源系统。
在一个实施例中，通信系统155可以提供具有自动负载平衡功能的内部网络，以使得带宽在所有有源天线之间按比例分配。在这样的实施例中，如果单个天线发生故障，则丢失的带宽在所有工作的天线之间自动重新分配。对于油田作业来说，因为暴风雨可能导致设备故障，所以可靠性非常重要。
在另一个实施例中，通信系统155的天线和卫星因特网系统可以基于分布式计算系统140的需要来专门设计，并且特别注意带宽和延迟的要求。对于较低带宽的应用，如某些区块链处理、加密货币挖掘和/或长期批量数据处理作业，可专门设计从10MB/s到100MB/s的高轨道卫星连接。对于更高带宽或低延迟要求，如人工智能模型训练、迭代数据集下载和边界垃圾邮件项目、图像或视频等视觉处理、自然语言处理、迭代蛋白质折叠模拟作业、视频游戏或任何其他高容量数据流或快速通信工作，可以专门设计低轨道卫星来提供显著提高的速度和减少延迟。
在任何情况下，通信系统155可提供网络150，可将燃烧缓解系统100的各种组件连接到网络150。网络150可以包括广域网(“WAN”)、局域网(“LAN”)、内部网、因特网、无线接入网、有线网、移动网、电话网、光网络或其组合。网络150可以是任何拓扑结构的分组交换、电路交换，并且可以使用任何通信协议。网络150内的通信链路可以涉及各种数字或模拟通信介质，例如光纤电缆、自由空间光学器件、波导管、电导体、无线链路、天线、射频通信等。
如图所示，燃烧缓解系统100还包括MC系统180，其通常用于将处理条件维持在整个系统可接受的操作限制范围内。此类限制范围取决于经济、实际和/或安全的要求。MC系统180可以处理高级的操作控制目标、低级的PID环路、与本地和远程操作员的通信以及与本地和远程系统的通信。MC系统180还可以与诸如存储系统、备份系统和/或发电系统之类的辅助系统通信。
在一个实施例中，MC系统180可以通过网络150与各种监控设备(181-183)通信，例如传感器和/或控制器。监控设备(181-183)可以进一步与天然气处理系统120、发电系统130和/或分布式计算系统140的各种组件通信，如此一来，MC系统180就可以远程监视和控制整个燃烧缓解系统100的工作参数。示例性的工作参数可包括但不限于原始天然气供应的概况、不同位置的气体流速、不同位置的气体压强、不同位置的温度、一个或多个位置的电力输出、一个或多个位置的电负荷和/或其他。
例如，MC系统180可以确定原始天然气101的流速和/或压强、概况的变化，然后相应地自动调节移动数据中心的电负荷。再例如，MC系统180可以在接收到供应气体压强已经降低的指示后做出响应，自动降低一个或多个分布式计算单元的处理速率。
在一个实施例中，任意数量的用户可以通过与网络150通信的客户端设备160来访问MC系统180和/或分布式计算系统140。通常，客户端设备160可以是能够访问此类系统的任何设备(例如，通过原生应用程序或经由web浏览器)。示例性客户端设备160可包括通用台式计算机、便携式笔记本电脑、智能手机和/或平板电脑。在其他实施例中，客户端设备160可以包括虚拟现实(“VR”)和/或增强现实(“AR”)硬件和软件，其允许用户通过物理手势提供输入。
客户端设备160与此类系统的交互是通过计算机程序发生的，所述计算机程序在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系。因此，每一个客户端设备160上可以运行有客户端应用程序，其中所述客户端应用程序可以用于例如通过网络150与在MC系统180上运行的MC应用程序和/或在分布式计算系统140上运行的分布式计算应用程序通信。因此，客户端应用程序可以远离MC系统180和/或分布式计算系统140。这样的配置可以允许客户端应用程序的用户从任何位置与一个或两个这样的系统交互。此外，由于MC系统180能够与各种其它系统(例如，天然气处理系统120、发电系统130、分布式计算系统140和通信系统155)相互收发信息，所以，用户可以经由MC系统与这些系统交互。
如下文详细讨论的，一个或多个MC系统应用程序和/或分布式计算系统应用程序可用于向用户呈现各种用户界面。这些用户界面可以基于存储在客户端设备160上的信息和/或以相应系统接收的信息。因此，应用程序可以任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言，或陈述性或程序性语言，并且可以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、组件、子程序或适合在计算环境中使用的其他单元。这种软件可以对应于文件系统中的一个文件。一个程序可以存储在一个文件的一部分中，所述部分包含其他程序或数据。例如，一个程序可以包括一个或多个脚本，这些脚本存储在标记语言文档中，存储在专用于该程序的单个文件中，或者存储在多个协同文件中(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)。
MC系统应用程序和/或分布式计算系统应用程序中的每一个都可以在一个或多个计算机器上部署和/或执行，一个或多个计算机器位于一处或分布于多处并通过通信网络互连。在一个实施例中，应用程序可以安装在一个或多个客户端设备160上(或由一个或多个客户端设备访问)。
在某些实施例中，MC系统180和/或客户端设备160可用于接收、确定、记录和/或发送与燃烧缓解系统100的一个或多个组件相关的应用信息。可通过与例如所述系统的一个或多个组件通信以及与网络150进一步通信的监视和/或控制设备(分别为181、182、183)，从天然气处理系统120、发电系统130和/或分布式计算系统140接收所述应用信息和/或向其发送所述应用信息。此外，可以在一个或多个本地或远程数据库(例如，数据库185)中存储和/或从中检索任何这样的应用信息。
在一个实施例中，MC系统180可经由网络150连接到一个或多个第三方系统170。第三方系统170可以将信息存储在MC系统180可以访问的一个或多个数据库中。MC系统180能够在有或没有用户交互的情况下从第三方系统170检索信息和/或向其中存储信息。此外，MC系统可以将存储/接收的信息发送到这样的第三方系统。
应当理解的是，燃烧缓解系统100的各种组件可以是模块化的，以便它们可以组合成模块化系统。例如，组成天然气处理系统120、发电系统130、分布式计算系统和/或通信系统155的模块化组件可运送到油田并组装到燃烧缓解系统100的相应子系统中。
在一个实施例中，天然气处理系统120、发电系统130、分布式计算系统140和通信系统155可经专门设计，以使得这些系统的所有组件适配便携式集装箱的高度和宽度，例如可使用标准升降式半挂车运输的货运集装箱或类似的预制外壳。值得注意的是，这种配置有利于增强燃烧缓解系统100在各种场景下的移动性。
此外，为了简化和加快运输，上述部分或全部系统/组件可预先安装在固定滑轨、轮式拖车或其他形式的安装支架上。这种做法的主要好处包括减少了现场装配时间和费用，油田合同工(或承揽人)的成本通常高于车间劳动力，而且合同工(如电工)不是很容易找到或时间安排不能做到随叫随到。轮式安装解决方案也适合“临时设备”的特殊处理，以加快或减少油田环境中的监管处理。如果与原定井相关的原定气体流量下降或新区域对燃烧缓解的需求大大增加，则预先安装设备还使得操作员能够快速将系统100重新调配至新地点。
还应了解的是，天然气处理系统120、发电系统130、分布式计算系统140和/或通信系统155可经专门设计，允许在必要时添加或移除此类子系统的单个组件，以使得所提供的燃烧缓解系统100能够消耗井口110处生产的几乎所有原始天然气101。这样的结构很重要，因为每口井的气体流速、压强和成分都不一样，并且可能会随时间而变化。
例如，可以修改发电系统130，使其包括额外的发电模块和/或电转换模块，并且可以修改分布式计算系统140，使其包括附加的移动数据中心，从而在油井寿命周期的初始回流和峰值生产阶段缓解逐渐增大的气体体量。相应地，可以移除模块，以适应流量下降。再例如，分布式计算系统140的移动数据中心内的各个分布式计算单元也可以远程“调低”或关闭，以使气体需求与每个单独井口110的天然气产量相适应。
使用上文描述的系统100，廉价且大量的滞留天然气101可用于为多兆瓦级发电设备供电，以产生电力105用于现场或邻近加密货币挖掘运算。例如，该系统可能以1.3百万标准立方英尺/天(1.3MMscfd)的速率消耗热值至少为1000英热/标准立方英尺的原始天然气，从而向具有14TH/s哈希/秒挖掘哈希率的约3300个分布式计算单元供电(例如，ANTMINER S9挖掘机)，这相当于中等规模的商业挖掘运算。根据商业用电采购协议(0.06美元/千瓦时)，同样的挖掘运算每年的供电成本约为260万美元。
天然气处理系统
参见图2，示出了根据一个实施例的示例性天然气处理系统200。如图所示，系统200可以包括分离器模块210和各种可选组件，例如压缩机模块215、二氧化碳去除模块222、脱硫模块224、脱水器模块226和/或制冷模块230。
通常，天然气处理系统200用于将原始天然气流201转换成燃气流202，所述原始天然气流201是从一个或多个油气井和/或天然气井口209接收的，并且可选地，或转换成各种二级气流。本说明书所称“原始天然气”是指在石油和/或天然气生产过程中释放的未经处理的天然气。原始天然气201也可称为“伴生气”、“火炬气”、“采出气”和/或“滞留气”。
井口209处的原始天然气201通常是碳氢化合物的混合物，包括甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)、戊烷(C5H12)、己烷(C6H14)和更高级碳氢化合物。原始天然气201还含有其他化合物，如水蒸气(H2O)、硫化氢(H2S)、二氧化碳(CO2)、氧气(O2)和氮气(N2)。下表1显示了巴肯地层井口的典型原始气体特性。
表1：示例性的原始天然气特性
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本说明书所使用的术语“燃气”202是指已经由天然气处理系统200处理过的天然气流，其可被发电系统(例如，图1的130)用于为分布式计算系统(图1的140)生成电能。应了解的是，天然气处理系统200产生的燃气202的性质可根据原始天然气以及所采用的发电系统的要求而改变。
然而，所述燃气202通常包括至少约1000英热/标准立方英尺的热值和至少约80％的甲烷含量。在一些实施例中，可对燃气202进行加工处理，使其含有少于约1％的戊烷和较高的碳氢化合物(C5+)组分。此外，可选择性地对燃气202进行加工处理，使其含有少于约5％丙烷和较高碳氢化合物(C3+)组分。
在一些实施例中，所产出的燃气202基本上不含颗粒固体和液态水，以防止对设备造成侵蚀、腐蚀或其他损坏。此外，所述燃气可以充分脱水，去除水蒸气，以防止在下游加工处理过程中形成水合物。并且，在某些实施例中，所产出的燃气202可含有不超过痕量的成分，如硫化氢、二氧化碳和氮气等。
如图所示，可首先将从井口209接收的原始天然气201引入分离器模块210，以便将液体(例如，油291和/或水292)分离出来并去除掉。通常，分离器模块210包括至少一个多相分离器，例如两相分离器(分离液体和气体)或三相分离器(分离油、水和气体)，
在一个特定实施例中，分离器模块210包括三相分离器。示例性三相分离器可包括一个容器，该容器具有用于接收原始天然气201的入口、用于让自由气体从容器中排出的出口、用于让水从容器中排出的出口及用于让油从容器中排出的出口。在进入容器时，原始气体201可能会遇到入口偏转器，其使得气体从油和水的液体混合物中初始分离。自由气体会在容器内上升，而较重的液体混合物则会在容器内下降。并且，可选地，可在所述容器内使用分流器，由此改变液体混合物的流动方向，并使其更容易在容器中沉下来。
一旦从液体中分离出来，自由气体就可以流过一个除雾器，去除气体中残留的任何夹带液体。所产出的气流随后通过气体出口从分离器顶部流出。
当液体混合物在分离器内沉下来时，油从水中分离并从溶液中上升。在一个实施例中，堰板可用于将油导流入油室或油桶，同时防止水进入油室。此外，分离器可包括金属保护板，以阻止任何飞溅液体进入气体出口。
通常，从水中分离出的油291可以直接输送到储油罐，也可以通过卡车、铁路或管道运输出售。水292可被送至储水罐、现场处理、处置和/或运输至废水处理设施或其他回收区。
在一个实施例中，分离器模块210可包括各种监视和/或控制设备，或者以其他方式与各种监视和/或控制设备通信。这些设备可用于测量、确定和/或控制遍布于分离器模块210的任意数量的位置处的各种工作参数。如上所述，这些设备可与远程MC系统(例如，通过网络)通信，以允许(1)由任意数量的操作员对分离器模块210进行远程监控，以及(2)进行自动控制。
例如，分离器模块210可以包括任意数量的压强监视器、流量计、调节器和/或控制阀，以监视/控制气体和/或液体处理参数(例如，入口/出口压强、入口/出口流量、液位等)。这些设备可位于一个或多个容器内，在分离器模块210的一个或多个入口和/或一个或多个出口上。
应当了解的是，分离器模块210还包括任意数量的安全阀，这些安全阀用于在容器超压时使气流直接流向安全和封闭的区域。在一个实施例中，分离器模块可符合ASME VIII第1部分和NACE MR-0175中硫化氢环境的要求。另外，分离器模块包括根据SEPCO OPS055和/或API RP2A标准设计的滑道。
在有些实施例中，分离器模块210还包括位于所述多相分离器上游或与其集成在一起的加热机-处理机组件。通常，加热机-处理机可包括一个压强容器或一系列压强容器，其中底部安装有热源并工作。在工作过程中，加热机-处理机通过使原始天然气201直接接触热源的方式加热从井口209接收的原始天然气201，随后的温度升高可以降低其中所含油和水分子之间的分子吸引力。因此，当加热后的天然气进入多相分离器时，水滴便能更快地从液体中沉出来。
在一个实施例中，分离器模块210产生的气流具有足够的质量，可以直接用作发电系统的发电模块的燃气202。在这种情况下，所得到的气流202可以不被引入到图2中所示的任何可选处理模块；相反，它可以被直接传送到发电模块。应理解的是，尽管在本实施例中未采用所示的可选处理模块，但在将燃气202引入发电模块之前，可将燃气202聚合(例如，在现场收集管道中)。另外或可替换地，常规阀门和/或压缩机可在所述发电模块的上游用来调节燃气202的压强。
在其它实施例中，分离器模块210产生的气流可能需要在发电模块的上游进行附加的处理。在这种情况下，天然气处理系统200可包括以下一个或多个模块：压缩机模块215、二氧化碳去除模块222、脱硫模块224、脱水器模块226和/或制冷模块230。
通常，压缩机模块215可用于将气流的压强从初始压强增加到最终压强，初始压强为约15磅每平方英寸至约50磅每平方英寸，最终压强为约150磅每平方英寸至约350磅每平方英寸。当使用制冷模块230时(下文讨论)和/或在燃气202将被引入包含涡轮机的发电模块的情况下，这样的压强增加是值得期待的或是所需要的。
压强增加的结果是，压缩机模块215从天然气中去除含有戊烷和高级碳氢化合物(C5+)的重天然气液体(“NGL”)流293。为此，压缩机模块215可包括任意数量的个体压缩单元，其工作在压缩期间以升高和降低所接收气流的压强，使得天然气中包含的NGL 293可以液化和去除。得到的NGL流293可以流出压缩机模块215，并且可以存储在存储罐中和/或通过卡车、铁路或管道运输以供销售。
因此，压缩机模块215可产生包含甲烷、乙烷、丙烷和丁烷的所得气流，其中所述气流基本上不含戊烷和高级碳氢化合物(C5+)。也就是说，所产生的压缩气流通常包含小于约1％的C5+碳氢化合物，因此所述气流包含约1200英热/标准立方英尺至约1500英热/标准立方英尺的热量。
在一个实施例中，压缩机模块215包括任意数量的个体压缩机单元。所述压缩机单元可由传统活塞式发动机或天然气涡轮机驱动，这些单元通常用一部分天然气作为燃料(尽管部分或所有单元根据需要可采用电力驱动)。所述压缩机单元通常并联运行，但部分或全部压缩机单元也可根据期待或需要分阶段(串联)运行。
当气体被压缩时，就会产生热量，在气流离开压缩机模块之前，必须散热以冷却所述气流。因此，压缩机模块215可包括用于散发多余热量的空气冷却器系统(例如，“后冷却器”)。此外，各压缩机单元运行时产生的热量可通过密封的冷却系统消散。
压缩机模块215可包括各种监测和/或控制设备，或以其他方式与这些设备通信，这些设备用于监测和/或控制所有压缩机单元的工作参数(例如，气体流量和/或压强)。这些设备可与远程MC系统通信(例如，通过网络)，以允许由任意数量的操作员对压缩机模块215进行远程监控和/或对其进行自动控制。
在某些实施例中，天然气处理系统200可包括二氧化碳去除模块222，用于从气流中去除二氧化碳294。通常，根据需要，将使用二氧化碳去除模块222，以满足管道规范。例如，二氧化碳去除模块222可用于将气流中的二氧化碳含量降低到小于约1％。
在一个实施例中，二氧化碳去除模块222包含一个或多个膜，例如缠绕的醋酸纤维素膜。通常，膜的工作原理是选择性渗透，其中渗透率较高的成分(如二氧化碳)比渗透率较低的成分(如甲烷、乙烷和重烃)能更快地渗透穿过膜。因此，气体馈送流可分离为膜纤维外部的富烃(残余)流和膜纤维内部的富二氧化碳(渗透)流。
应当理解的是，二氧化碳去除模块222可以适应各种气体体量、二氧化碳浓度和/或燃气规格。此外，二氧化碳去除模块的工作参数，例如馈送气体和渗透气体之间的压差和/或渗透成分的浓度，可以通过与远程MC系统通信的各种设备进行监视和/或控制。
在另一个实施例中，二氧化碳去除模块222包括胺吸附剂系统。如本领域技术人员所知，此类系统用于吸附二氧化碳，然后将二氧化碳解吸(释放)到大气中。
在一个实施例中，天然气处理系统200包括用于从气流中去除硫295的脱硫模块224。通常，硫以硫化氢(H2S)的形式存在于天然气中，当其硫化氢含量超过约0.01磅/百万标准立方英尺时，天然气通常需要脱硫。应认识到的是，含有高浓度硫化氢的气体(即“酸性气体”)是无益的，因为它对设备具有腐蚀性，而且会危害呼吸。
脱硫模块224可采用各种技术来“脱硫或变甜(sweeten)”，即从酸性气体中去除硫。在一个实施例中，脱硫模块224可使用干燥吸附剂来捕获硫气体并形成固体形式(例如，硫酸盐或亚硫酸盐)。在一个这样的实施例中，可将精细吸附剂注入馈送气中并且可收集所得的含硫固体295。可采用的示例性干燥吸附剂包括但不限于氧化钙、氧化镁和碳酸钠。
在替代性的实施例中，脱硫模块224包括湿式洗涤器子系统，例如文氏管、填充柱或托盘式系统。在本实施例中，馈送气可与洗涤溶液或浆液接触，以吸收硫化氢并将其转化为硫醇，然后以液态形式从废床(spent bed)排出。
在另一个实施例中，脱硫模块224可使用胺溶液去除硫化氢。在此过程中，馈送气流经含有胺溶液(用于吸收硫)的塔。示例性的胺溶液可包括但不限于单乙醇胺(“MEA”)和二乙醇胺(“DEA”)。在一个这样的实施方案中，胺溶液可以再生(即，可以去除所吸收的硫)并再用。
在某些实施例中，可丢弃含硫排放物295。然而，在其它实施例中，硫可通过进一步加工还原为元素形态，然后出售。用于回收硫的一个示例性工艺称为“克劳斯工艺”，涉及使用热反应和催化反应从硫化氢溶液中提取元素硫。
应当理解的是，无论脱硫模块224采用上述哪种工艺，都可以产生几乎不含硫化合物的生成气流。也就是说，所生成气流的硫含量可小于约0.01磅/百万标准立方英尺。
天然气处理系统200另外或可替换地包括脱水器模块226，其用于从气流中去除水296。通常，脱水器模块226可用于将气流的含水量降低至约7磅/百万标准立方英尺或更小。这样，管道和处理设备因流动受阻和腐蚀而受损的风险就降低了。
在一个实施例中，脱水器模块226包含任意数量的含有一个或多个干燥剂的干燥床。示例性的干燥剂包括但不限于：活性炭/炭、氧化铝、氧化钙、氯化钙、硫酸钙、二氧化硅、硅铝、分子筛(例如沸石)和/或蒙脱石粘土。在一个特定实施例中，干燥剂材料可以填充床的配置方式出现。
应该认识到的是，大多数干燥剂的吸附能力有限，必须在给定的使用周期内更换或再生。因此，为实现连续脱水服务，可采用多床系统，一个或多个床投入使用时，其他床正在被替换/再生。然后，可以根据需要或期待来决定哪些床处于工作状态，哪些床处于非工作状态。
在另一个实施例中，脱水器模块226包括三甘醇(“TEG”)系统。所述系统将湿气与三甘醇接触，三甘醇吸收湿气流中的水，生成富含三甘醇的流。富含三甘醇的流通过燃气加热器加热，水以水蒸气的形式排出到大气中。含三甘醇较少的流随后可冷却，再泵送回去与气流接触。
在其它实施例中，脱水器模块226可通过使用添加剂(例如甲醇或乙二醇)去除水，所述添加剂可喷入天然气流以抑制液态水的冰点。在其它实施例中，脱水可包括许多步骤，包括主动脱水、减压、再生和再加压。
在某些实施例中，天然气处理系统200包括一个制冷模块230，制冷模块230含有一个或多个机械制冷单元(“MRU”)。通常，所述制冷模块可用于冷却天然气，以降低天然气的碳氢化合物露点(例如，满足管道质量规范)和/或最大限度地提高液化天然气的回收率(例如，提高天然气流的总体货币回报率)。
在一个实施例中，制冷模块230可用于将所接收气流的温度降低至目标温度，从而可从中分离出包含丙烷和高级碳氢化合物(C3+)297的液化天然气。可选择目标温度，以实现液化天然气流297的冷凝(例如，在单个柱或塔中)，但不实现大量甲烷或乙烷的冷凝。因此，冷凝的液化天然气流297可以分离出来，然后通过卡车、铁路或管道运输出售；所产生的燃气流202主要包含甲烷和乙烷，可以传送到发电模块。
在有些实施例中，制冷模块230可通过气流与低温流体(即制冷剂)的热交换来降低所接收气流的温度。示例性的制冷剂包括但不限于丙烷、丙烯(C3H6)、正丁烷和/或乙烯(C2H4)。应认识到的是，可另外或替代地使用其他碳氢化合物和非碳氢化合物制冷剂。
通常，制冷模块230可根据接收气流的组成，将接收气流冷却至约-10华氏度至约-32华氏度的目标温度。在冷却过程中，可将压强调节至或保持在从约70磅每平方英寸至约510磅每平方英寸的范围内。
在一个特定实施例中，制冷模块230可包括级联式制冷机，其串联使用两个或多个制冷级，以获得在单级中无法实现的更低温度。例如，制冷机可在第一级(即“高阶段”)将气体冷却至第一温度，然后在第二级(即“低阶段”)将气体冷却至第二温度，第二温度低于第一温度。
应当理解的是，制冷模块230跨任意数量的制冷单元的工作参数可以通过与远程MC系统通信的各种设备进行监视和/或控制。此类工作参数包括但不限于温度和/或冷却剂再循环率。
应当理解的是，可以修改或改变图2所示的系统200的许多方面，以根据油气藏中的一个或多个井口209接收的原始天然气201生产燃气202。所示的系统200仅仅是举例说明性的，用于充分展示系统各个方面之间的关系。
发电系统
图3-4示出了根据各实施例的示例性发电系统(300、400)。图3示出了示例性发电系统300，示例性发电系统300包含与电转换模块335进行电通信的发电模块331。图4示出了示例性的发电系统500，其包括多个并联配置的发电模块(431a、431b)，这些模块与单一电转换模块435进行电通信。
参见图3，描绘了示例性发电系统300。如图所示，系统300包括与气体供应线路320通信的发电模块331，使得其可以从中接收燃气302。如图所示，发电模块331还与电转换模块335进行电通信，使得电输出303可以从发电模块传输到电转换模块。
通常，发电模块331包括：用于将燃气302转换为电能303的发电机组件，用于监控发电机组件的各种设备，以及支持发电机组件的辅助设备。如下文所述，这些组件中的每一个都可以被包含在保护壳中，使得整个发电模块331是可运送的。
在一个实施例中，发电模块331包括通过燃烧所述燃气302而产生电输出303的发电机组件。通常，发电机组件可以采用燃气驱动的往复式发动机或燃气驱动的旋转涡轮，从而燃烧所述燃气302并驱动发电机。
发电机组件可以与各种特性相互关联，例如各种输入燃料需求、燃气消耗率和电输出。给定发电机组件的输入燃料需求规定了发电机对接收到的燃料所需的特性。如上所述，所用的发电模块331可以专门设计为在燃气302具有多种特性的情况下工作。例如，某些模块包括发电机组件，充分利用分离器模块下游直接输送的丰富气体来发电。另外或替代地，发电模块331包括充分利用燃气的发电机，所述燃气经加工处理后基本上不含丙烷和高级碳氢化合物(C3+)成分。
给定发电机的燃气消耗率是指在一定的时间内，所述发电机所消耗的燃气的体量。可根据标准环境条件下发电机的连续运行来确定燃气消耗率。通常，所述发动机型的发电机的燃气消耗率为约40至约500百万标准立方英尺/天。涡轮式的发电机的燃气消耗率为约1MMscfd至约6MMscfd。
电输出是指给定的发电机在发电机内部效率损耗后输出的电能。这种特性通常被称为“实际功率”或“千瓦”。电输出可被称为“连续功率”，即模块在标准环境条件下连续运行时从发电机获得的实际功率。
发电模块331几乎可以使用任何发电机，但我们发现，产生约70千瓦至约30兆瓦电力输出的发电机是优选的，因为这个范围对应于典型应用场合中存在的燃料量。
通常，发动机型发电机可产生的电力输出范围为约70千瓦至约2兆瓦，相关电压为约480伏至约4.16千伏。涡轮式的发电机可产生的电力输出范围为约2兆瓦至30兆瓦，相关电压为约4.16千伏至约12千伏。
应当理解的是，发电模块331中使用的各种发电机组件可在恶劣的油田条件下可靠运行，其气体速率、成分和热值是可变的。此外，还应当理解的是，可以基于原始天然气的规格和在井口处产生的原始天然气的量来选择和配置发电模块331中所使用的特定发电机。
如图所示，发电模块331可以进一步与备用燃料供应装置337通信，备用燃料供应装置337包含备用燃料308。在一个实施例中，备用燃料供应装置337包括含有加压天然气(例如，从天然气处理系统接收)的天然气储罐。在另一个实施例中，备用燃料供应装置337可包括丙烷的现场储备地。在井口气压低时，备用燃料308可从备用燃料供应装置337直接通过管道输送至所述发电模块331的发电机。
在一个实施例中，发电模块331可在燃气302和备用燃料308之间自动切换。在这些实施例中，只要燃气的压强和/或流量大于或等于预定值(例如，从约20磅每平方英寸至约25磅每平方英寸)，发电机就可以利用所述燃气302；而当压强和/或流量下降到预定值以下时，发电机可以切换到备用燃料308。应当理解的是，燃料切换过程可以是无缝的，无论瞬时天然气供应率如何，都可以实现不间断的发电。
在一个实施例中，发电模块331可以包含各种监控设备，监控设备与发电机组件直接通信以及与MC系统远程通信(例如，通过网络)。此类设备可自动监控工作参数，包括但不限于燃气供应压强、燃气流量、燃气特性、电输出(例如频率、电压、电流等)和/或排放。这种配置还可以进一步实现发电机的自动和/或手动控制，从而在常常看不到操作人员的偏远油田地区实现更高的可靠性和效率。
通常，发电模块331还包括各种辅助组件(通常称为“电厂平衡设施”)。这些组件包括但不限于压缩机、润滑系统、排放控制系统、催化剂和排气系统。
例如，发电模块331包括集成的减排技术，例如但不限于非选择性催化还原(“NSCR”)系统或选择性催化还原(“SCR”)系统。然而，即使不采用此类排放技术，所公开的实施例所采用的内燃过程也可以显著降低氮氧化物、一氧化碳和挥发性有机化合物(“VOCs”)相比燃烧的排放。例如，与燃烧相比，不包括非选择性催化还原或选择性催化还原的示范性发电系统300可将此类化合物的排放减少约95％或更多(例如，至少95％、至少96％、至少97％、至少98％或至少99％)。
可以理解的是，排放监测和控制是油田获得许可证的关键要求。通过减少排放，所公开的实施例有助于石油和天然气运营商实现环境和监管利益以及改善社区关系。
在一个实施例中，发电模块331包含专门设计用于容纳和保护该模块上述组件的外壳。这样的外壳可提供诸多功能，例如但不限于防风雨、滑动或拖车安装，以实现便携和消音。
在有些实施例中，发电模块331由可运输底盘、拖车或轨道车支撑，以便于模块的定位和/或重新定位。更具体地说，可运输底盘、拖车或轨道车可与诸如卡车或火车之类的车辆耦接，并在某一地理区域运输。发电机滑橇的尺寸可以像皮卡车后牵引的封闭式拖车那么大，也可以像发电机的多个半拖车负载及其所需辅助设备那么大。
如图所示，发电系统300还包括与发电模块331电通信的电转换模块335。通常，发电模块331生成的电能303可以通过电转换模块335传输，电转换模块335使得它可以被转换成适合由计算设备(例如，移动数据中心和分布式计算系统的任意数量分布式计算单元)消耗的电流305。
为此，电转换模块335包含电力调节设备，后者通常含有一个或多个降压变压器。模块335可用于将输入电流303“降压”一步或者多步，变成包含较低电压的第二电流305。
在一个实施例中，电转换模块335包括1百万伏安的降压变压器，其用于给电压为约480伏至约4.16千伏的输入电流303降压。在这种情况下，电转换模块335可以将输入电流303转换为具有约208伏或约240伏电压的减小功率输出电流305。
可替代地，当采用更大的涡轮式的发电模块331时，电转换模块335可以多步降压。例如，电转换模块可接收电压为约4.16千伏至约12千伏的输入电流303，第一步将电压降低至约480伏。然后，模块可以通过一步或多步进一步降压，以提供电压约为208伏的减小功率输出电流305。
在有些实施例中，电变压器模块335还包括能够切断所有下游电流的主断路器，其允许操作员根据运行工作需要或在紧急关闭的情况下快速断开任何已连接计算设备的电源。另外或可替换地，电转换模块335的端口可装配“快速连接”，其在模块内部预先端接。这种快速连接使得油田电工能够快速地将电转换模块335连接到发电模块331和分布式计算系统的组件，而无需进行耗费时间和人力的现场制造和端接工作。
在所示的实施例中，仅一个发电模块331向电转换模块335提供电能303。因此，发电模块331可以直接从发电模块331的端口连接到电转换模块335的主要端。
虽然在图3中仅示出一个发电模块331和一个电转换模块335，但应当理解的是，发电系统300中可以包含任意数量的此类组件。例如，两组或更多组的发电模块331和电转换模块335可以用在串联配置中，为任意数量的计算组件(例如，移动数据中心和分布式计算单元)供电。
通常，根据需要可增加和/或移除此类设备，以消耗几乎所有可用的天然气供应。此外，在选择发电模块331中使用的特定发电机、此类模块的数量以及此类模块的配置时也可以考虑这一目标。例如，根据需要可选择、配置、添加和/或从发电系统300中移除此类设备，以使得系统消耗至少约75％(例如，至少约80％、至少约85％、至少约90％或至少约95％)的天然气供应。这样，系统300可大幅减少石油生产期间必须燃烧的天然气量。
参见图4，示出了另一个示例性的发电系统400。如图所示，系统400包括与气体供应线路420通信的多个发电模块(431a、431b)，使得它们可以从中接收燃气402。所述发电模块(431a、431b)还通过并联面板460与电转换模块435进行电通信。并且，如上所述，发电模块(431a、431b)可以与一个或多个备用燃料供应437通信，使它们由此可以接收备用燃料408(例如丙烷)。
如图所示，发电系统400包括多个发电模块(431a、431b)，它们并行连接到单个电转换模块435。在这样的实施例中，多个发电模块(431a、431b)可以相位同步，使得它们的输出电流(403a、403b)可以在下游组合，而没有出现电波频率偏移。
具体地说，多个相位同步的电流(403a、403b)可以连接到并联面板460中，并联面板460将电流合并及同步成单个下游流404，单个下游流404具有单一电压、频率、电流和功率度量。然后，该单个下游流404连接到电转换模块435的主要端，以进行电压调节。例如，如上所述，单个下游流404可以传输到电转换模块435，使得电流可以被转换成适合由计算设备消耗的输出电流405(例如，分布式计算系统的一个或多个移动数据中心，包括任意数量的分布式计算单元)。
在这些实施例中，每个发电模块(431a、431b)和/或并联面板460都包含控制系统，使得所述模块能够与其他发电模块同步和并联。所述控制系统可通过数据链路实现多达32个发电模块的负载共享，并可提供电源管理功能，例如负载相关的启动和停止、不对称负载共享和优先级选择。该功能使得操作员能够根据运行时间和/或燃油消耗情况来优化负载共享。
分布式计算系统
参见图5，示出了根据一个实施例的示例性分布式计算系统500。如图所示，系统500包含一个或多个移动数据中心510，其具有各种电子组件，例如但不限于：任意数量的分布式计算单元520、通信系统555、电源系统530、备用电源系统540和/或监控系统580。
通常，每一个移动数据中心510都包括用于容纳和保护各种电子设备的预制套或外壳。出于便携性、耐用性、安全性、堆叠能力、通风、防风雨、防尘和在恶劣的油田条件下运行的设计需要，所述外壳可包括定制的运输集装箱或其他模块式外壳系统。
如图所示，每一个移动数据中心510包括电源系统530，其用于从发电系统的电转换模块接收电能505，如上所述。更具体地说，电源系统530可经由电缆槽、埋地线和/或架空悬挂线从电转换模块的第二端口接收输出电流505。在某些实施例中，每个移动数据中心510可配备快速连接(上文讨论)，其被预先端接到电源系统530中。
在一个实施例中，电源系统530可包括与一系列配电单元(“PDU”)或电源通道进行电通信的一个或多个断路器面板。这些配电单元还与移动数据中心510的各种电力组件通信，例如分布式计算单元520、备用电源系统540(例如，电池和/或太阳能电池板)、通信系统555和/或监控系统580。
在某些实施例中，电源系统530的断路器面板和/或配电单元可以与移动数据中心510的监控系统580通信。这样的监控系统580可以经由网络与远程MC系统(图1的180)通信，使得操作员可以远程控制(启用和/或停用)这些组件以及与之进行电通信的所有电力设备。这种远程电源控制功能对于远程油田的效率提升和成本降低非常重要，因为在很多这些地方可能没有操作人员。例如，配电单元可以远程“功率循环(power cycled)”，以重置、重启或重开故障设备，而无需花销或花费时间部署人员。再例如，可以远程控制断路器面板开关，以接通/关闭下游系统的电源，而无需派遣人员。
如图所示，每个移动数据中心510包含多个分布式计算单元520，其中分布式计算单元经由电源系统530供电，可选地经由备用电源系统540供电。如上所述，分布式计算单元用于执行任意数量的处理密集型任务，例如但不限于图形密集型分布式计算过程、服务器功能、存储、虚拟现实和/或增强现实应用程序、与精灵计划有关的任务，非货币区块链应用程序和/或加密货币挖掘运算。
应当理解的是，可以选择移动数据中心的数量、每个移动数据中心所包含的分布式计算单元的数量和/或这样的分布式计算单元的处理能力，以充分利用发电系统生成的几乎所有电能。此外，可以根据期待或需要，从分布式计算系统500中移除此类设备和/或向其中添加此类设备，以消耗所述发电系统生成的几乎所有电力。例如，可以根据需要来选择、配置、添加和/或移除分布式计算系统的组件，以使得系统500消耗发电系统产出的最大实际电量(通常超过可用电量的90％)。这使得分布式计算任务产生的营收实现最大化，同时也通过发电系统最大限度地消耗所产出的天然气。
如上所述，移动数据中心510和其中包含的各种电子组件(例如，分布式计算单元520、监控系统580、电源系统530和/或备用电源系统540)通过有线或无线连接到通信系统555以连接至网络。通信系统555包括一个或多个调制解调器、网络交换机和网络管理计算机，以通过光纤电缆、定点无线(用于在视线基础上中继高速因特网的激光、毫米波塔、微波塔等)来提供到诸如因特网的网络连接，卫星互联网、基于手机的互联网或任何其他互联网连接方式。通信系统555的组件可以根据需要而分布在整个移动数据中心510中，以将所有分布式计算单元520连接至网络中，并且为所有连接的组件提供足够的数据输入和输出带宽。
应当理解的是，在油田作业时，热量和气流管理是重要的考虑因素，因为外部空气温度可能变化很大，从极冷到极热都是有的。此外，在油田作业期间，还必须监测和控制过量的粉尘和降水。因此，在一个实施例中，所述监控系统580用于控制移动数据中心510的各种参数，例如温度、湿度、氧气、功率和/或其他。
在一个实施例中，移动数据中心510经专门设计具有冷通道和热通道。例如，分布式计算单元520位于垂直堆叠的水平机架内，这些机架在所述移动数据中心内部沿一排延伸；并且所有分布式计算单元均可位于机架内，使得其进气风扇指向冷通道，而其排气风扇沿着相反方向指向热通道。应理解的是，移动数据中心510的一个或多个进气口与冷通道对准，移动数据中心的一个或多个排气口与热通道对准。
在一个实施例中，热通道和冷通道通过使用面板来隔离/分离，面板沿着一排堆叠的分布式计算单元520延伸，靠近其排气侧。通常，面板可以包括金属、塑料、复合材料、木材或其他薄而平的材料，其上设置有多个预切孔。所述孔的位置可使每个孔与其中一个分布式计算单元的排气扇对齐。所述孔的大小/形状可以与所述分布式计算单元排气扇的大小/形状配合，使得每个排气扇基本上填充/覆盖每个孔，并且使得每个排气扇可以通过其中一个孔传输废气。因此，面板在分布式计算单元排气扇的间隙之间形成物理屏障，有助于确保热空气不会从热通道回流到冷通道。
热通道可自然通风至移动数据中心510的外部，例如，通过一个或多个排气面板或通风口直接排气。或者，移动数据中心也可以包括强制排气系统，其中排气扇将空气从热通道排出并排到外部。在这样的实施例中，排气扇可以与监控系统580通信，使得当移动数据中心内的温度升高/降低时，可以自动启用/停用风扇。
在另一个实施例中，移动数据中心510包括各种百叶窗、挡板、过滤器和/或遮阳棚，其设计用于防止直接和风吹的降水，以及过量的灰尘进入。在这种情况下，挡板可以连接到所述监控系统580，以便在发生电源故障时它们可以自动关闭，以密封所述移动数据中心。
应当理解的是，移动数据中心510可进一步设计为具有针对油田作业的各种安全和安保功能。例如，移动数据中心510可包含一个或多个无线摄像机，由所述监控系统580控制并由电源系统530和/或备用电源系统540供电。这些摄像机可专门设计用于连续远程监控和/或动作激活的录像。再例如，移动数据中心510包括动作激活的照明系统，以用于额外的犯罪威慑和/或可提供足够的光照以便利夜间运行期间的工作。
再例如，移动数据中心510可包括专门设计用于延迟或阻隔气体和电力火灾的灭火系统。在一个实施例中，当检测到极端温度时，监控系统580可使挡板自动密封(即，切断流向移动数据中心内火灾的氧气流)。
计算机器
参见图6，示出了根据本说明书提出的一个或多个实施例的示例性计算机器600和模块650的结构图。计算机器600可以表示本说明书讨论的各种计算系统中的任何一个，例如但不限于分布式计算单元(图5的520)、MC系统(图1的180)、客户端设备(图1的160)和/或第三方系统(图1的170)。并且，模块650可以包括一个或多个硬件或软件元件，其被配置成便于计算机器600执行本说明书所述的各种方法和处理功能。
计算机器600包括用于处理数据的各种设备、装置和机器，包括但不限于可编程处理器、计算机和/或多个处理器或计算机。如图所示，示例性计算机器600包括各种内部和/或附接的组件，例如处理器610、系统总线670、系统存储器620、存储介质640、输入/输出接口680和用于与网络630通信的网络接口660。
计算机器600可以实现成传统计算机系统、嵌入式控制器、服务器、笔记本电脑、移动设备、智能手机、可穿戴设备、机顶盒、超高清内容电视(“OTT TV”)、互联网协议电视(“IPTV”)、信息亭、车辆信息系统、与之相关联的一个以上处理器电视、定制机器、任何其他硬件平台和/或其组合。此外，计算机器可嵌入另一设备中，例如但不限于智能手机、个人数字助理(“PDA”)、平板电脑、移动音频或视频播放器、游戏机、全球定位系统(“GPS”)接收器或便携式存储设备(例如，通用串行总线(“USB”)闪存驱动器)。在一些实施例中，例如分布式计算单元，计算机器600可以是分布式系统，被配置成使用经由数据网络或系统总线670互连的多个计算机器来工作。
处理器610可被配置为执行代码或指令以实现本说明书所述的操作和功能、管理请求流和地址映射以及执行计算和生成命令。处理器610可被配置为监控计算机器600中各组件的运行。处理器610可以是通用处理器、处理器核心、多处理器、可重配置的处理器、微控制器、数字信号处理器(“DSP”)、专用集成电路(“ASIC”)、图形处理单元(“GPU”)、现场可编程门阵列(“FPGA”)，可编程逻辑器件(PLD)、控制器、状态机、门控逻辑、分立硬件组件、任何其他处理单元，或其任何组合。处理器610可以是单个处理单元、多个处理单元、单个处理核心、多个处理核心、专用处理核心、协处理器或其任何组合。除了硬件之外，示例性设备可包括为计算机程序创建执行环境的代码(例如，构成以下一个或多个的代码：处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统及其组合)。根据某些实施例，处理器610和/或计算机器600的其他组件可以是在一个或多个其他计算机器内执行的虚拟化计算机器。
系统存储器620包括非易失性存储器，例如只读存储器(“ROM”)、可编程只读存储器(“PROM”)、可擦除可编程只读存储器(“EPROM”)、闪存，或能够在加电或不加电的情况下存储程序指令或数据的任何其他装置。系统存储器620还可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器(“RAM”)、静态随机存取存储器(“SRAM”)、动态随机存取存储器(“DRAM”)和同步动态随机存取存储器(“SDRAM”)。其它类型的RAM也可用于实现系统存储器。所述系统存储器620可以使用单个存储器模块或多个存储器模块来实现。虽然系统存储器被描绘为所述计算机器600的一部分，但本领域技术人员应认识到，所述系统存储器可以与计算机器分开，这并不脱离本发明的保护范围。还应了解的是，所述系统存储器可包含诸如存储介质640之类的非易失性存储设备，或者与之配合使用。
存储介质640包括硬盘、光盘只读存储器(“CD-ROM”)、数字多功能光盘(“DVD”)、蓝光光盘、磁带、闪存、其他非易失性存储设备、固态驱动器(“SSD”)、任何磁存储设备、任何光存储设备、任何电存储设备，任何半导体存储设备、任何物理存储设备、任何其他数据存储设备，或其任意组合。存储介质640可以存储一个或多个操作系统、应用程序和程序模块，例如模块、数据或任何其他信息。所述存储介质可以是计算机器600的一部分，或者连接到计算机器600。所述存储介质也可以是与计算机器(例如服务器、数据库服务器、云存储、网络连接存储等)通信的一个或多个其他计算机器的一部分。
模块650可包括一个或多个硬件或软件元件，其被配置成便于计算机器600执行本说明书所述的各种方法和处理功能。模块650可包括软件或固件的一个或多个指令序列，后者与系统存储器620、存储介质640或两者关联存储。因此，存储介质640就是机器或计算机可读介质的示例，其可以存储指令或代码以供处理器执行。机器或计算机可读介质通常指用于向处理器提供指令的任何一种或多种介质。与模块相关联的这种机器或计算机可读介质可以包括计算机软件产品。应当理解的是，包括模块的计算机软件产品还可与一个或多个步骤或方法相关联，经由网络、任何信号承载介质或任何其他通信或传递技术将模块传送到所述计算机器600的。模块650还可包括用于硬件电路或配置硬件电路的信息，例如FPGA或其他PLD的微码或配置信息。
输入/输出(“I/O”)接口680可以被配置为耦合到一个或多个外部设备，以从一个或多个外部设备接收数据，并将数据发送到所述一个或多个外部设备。这种外部设备以及各种内部设备也可以称为外围设备。I/O接口680包括用于将各种外围设备可操作地耦合到计算机器600或处理器610的电子和物理连接。I/O接口680可被配置为在外围设备、计算机器或处理器之间传送数据、地址和控制信号。I/O接口680可被配置为任何标准接口，例如小型计算机系统接口(“SCSI”)、串行连接小型计算机系统接口(“SAS”)、光纤通道、外围组件互连(“PCI”)、外围组件互连总线(PCIe)、串行总线、并行总线、高级技术附件(“ATA”)、串行高级技术附件(“SATA”)，通用串行总线(“USB”)、雷电接口(Thunderbolt)、火线(FireWire)、各种视频总线等。I/O接口可配置为仅实现一种接口或总线技术。或者，I/O接口可被配置为实现多种接口或总线技术。I/O接口可被配置为系统总线670的一部分、全部，或与系统总线670协同工作。I/O接口680可以包括一个或多个缓冲器，用于缓冲一个或多个外部设备、内部设备、计算机器600或处理器610之间的传输。
I/O接口680可将计算机器600耦合到各种输入设备，包括鼠标、触摸屏、扫描仪、生物识别读取器、电子数字转换器、传感器、接收器、触摸板、轨迹球、照相机、麦克风、键盘、任何其他指向设备或其任意组合。当耦合到所述计算设备时，这些输入设备可以接收来自用户的任意形式输入，包括声音、语音、视觉或触觉输入。
I/O接口680可将计算机器600耦合到各种输出设备，使其得以通过任何形式的感官反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈)向用户提供反馈。例如，计算机器可以通过向用户使用的设备发送文档和从该设备接收文档来与用户交互(例如，从web浏览器接收请求后，作为响应，向用户的客户端设备上的web浏览器发送网页)。示例性输出装置可以包括但不限于显示器、扬声器、打印机、投影仪、触觉反馈装置、自动化控制、机器人组件、致动器、电机、风扇、螺线管、阀门、泵、发射器、信号发射器、灯等。示例性显示器包括但不限于：投影仪、阴极射线管(“CRT”)监视器、液晶显示器(“LCD”)、发光二极管(“LED”)监视器和/或有机发光二极管(“OLED”)监视器中的一个或多个。
本发明说明书中描述的实施例可在包含以下一个或多个组件的计算机器600中实现：后端组件(例如，数据服务器)；中间件组件(例如，应用服务器)；前端组件(例如，具有图形用户界面(“GUI”)和/或web浏览器的客户端计算机，用户可通过该浏览器与本说明书中所述主题的实现方案进行交互)；和/或其组合。系统的组成部件可以通过任何形式或数字数据通信介质互连，例如但不限于通信网络。因此，计算机器600可使用通过网络接口660在网络上的一个或多个其他系统或计算机器的逻辑连接在网络环境中工作。
处理器610可通过系统总线670连接到计算机器600的其他元件或本说明书讨论的各种外围设备。应当理解的是，系统总线670可以在处理器内部、在处理器外部，或者内外均有。根据一些实施例，处理器610、计算机器600的其他元件或本说明书中讨论的各种外围设备中的任何一个，可以集成到单个设备中，例如系统芯片(“SOC”)、系统封装(“SOP”)或ASIC设备。
实验
实验1
在第一个实验中，在巴肯油田的一个井位中部署了一个燃烧缓解系统。所述燃烧缓解系统包括一个发电系统，所述发电系统具有六个发动机型发电模块，用于从燃气供应管线接收燃气。具体来说，所述系统包括第一组发电模块，其包括两个350千瓦发动机型的发电模块和一个225千瓦发动机型的发电模块；第二组发电模块，其也包括两个350千瓦发动机型的发电模块和一个225千瓦发动机型的发电模块。
第一组发电模块通过第一并联面板连接到包括1百万伏安降压变压器的第一电转换模块。第二组发电模块通过第二并联面板连接到包括1百万伏安降压变压器的第二电转换模块。
第一电转换模块从第一并联面板接收到480伏电压的第一输入电流，并将所述电流转换为208伏的第一输出电流。然后，通过电缆槽上的内燃机车(“DLO”)电缆，将第一输出电流配送到第一移动数据中心的电源系统。具体地说，所述内燃机车电缆被分配到与第一移动数据中心相关联的多个断路器面板(例如，4个或5个)；每个断路器面板与25到35个配电单元进行电通信；并且每个所述配电单元与位于第一移动数据中心内的多达4个分布式计算单元进行电通信。因此，第一组发电模块能够支持约400个分布式计算单元至约700个分布式计算单元(取决于所使用的断路器面板和配电单元的数量)。
第二电转换模块接收来自第二并联面板且电压为480伏的第二输入电流，并将所述电流转换为具有208伏电压的第二输出电流。然后，第二输出电流被配送到第二移动中心内包含的多达700个分布式计算单元，与上述关于第一移动数据中心所述基本相似。
第一和第二移动数据中心各自的尺寸约为40英尺×8英尺×9.5英尺(例如，一个高立方体运输集装箱的大小)。两个移动数据中心都采用强制通风，冷空气通过一个长轴上的百叶窗、筛网和过滤进气口进入，热空气通过百叶窗和筛网风扇排气口排出。
我们发现，上述系统消耗燃气的速率为约300百万标准立方英尺/天。我们还进一步发现，所述系统产生约2兆瓦的电输出，其中所有此类电输出基本上都被用于为所述移动数据中心内包含的分布式计算单元供电。
实验2
在第二个实验中，在丹佛-朱尔斯堡盆地内的一个井位中部署了燃烧缓解系统。燃烧缓解系统包括一个发电系统，该发电系统具有三个发动机型发电模块，用于从燃气供应管线接收燃气。第一个1.8兆瓦发动机型的发电模块同时连接到第一电转换模块和第二电转换模块。第二个1.8兆瓦发动机型的发电模块同时连接到第三电转换模块和第四电转换模块。第三个1.8兆瓦发动机型的发电模块同时连接到第五电转换模块和第六电转换模块。
所述第一、第二、第三、第四、第五和第六电转换模块中的每一个包括一个1百万伏安降压变压器，所述降压变压器用于从各自连接的发电模块接收480伏输入电流，并将该电流转换为208伏或240伏电压的输出电流。六个电转换模块中的每一个还与单独的移动数据中心进行电通信(基本上如上文关于实验1所述)，因此，共有包含2100个分布式计算单元的6个移动数据中心通过三个1.8兆瓦发电模块供电。
我们发现，上述系统消耗燃气的速率为约900百万标准立方英尺/天。我们进一步发现，所述系统可产生约5.4兆瓦的电输出，其中所有此类电输出基本上被用于为所述移动数据中心内包含的分布式计算单元供电。
实验3
在第三个实验中，在丹佛-朱尔斯堡盆地内的一个井位中部署了燃烧缓解系统。所述燃烧缓解系统包括一个发电系统，后者包括一个350千瓦或385千瓦的发动机型的发电模块，所述模块用于从燃气供应管线接收燃气。所述发电模块连接到包括0.5百万伏安降压变压器的电转换模块，所述降压变压器将来自发电机的480伏电流转换为208伏或240伏输出电流(如上所述)。
然后，所述输出电流被配送到一个20英尺乘8英尺乘9.5英尺的移动数据中心的电源系统，其中采用电源通道(而不是配电单元来支持264个分布式计算单元)。为了通风，所述移动数据中心利用自然吸气，将分布式计算单元的废气直接排到容器外部。具体而言，移动数据中心包括一对遮阳篷和从进气口延伸的防护墙(一个长轴上的金属网格和过滤材料墙)，以及排气墙(一个金属网格，分布式计算单元排风扇直接安装在另一长轴上)。
我们发现，上述系统消耗燃气的速率为约70百万标准立方英尺/天至约80百万标准立方英尺/天。此外，还可以发现，在某些情况下，两台并联的170千瓦发动机型的发电机可以替代单个350千瓦或385千瓦发动机型的发电机。
在本说明书中，结合附图和权利要求描述了各种实施例。为透彻理解各种实施例，描述了许多具体细节。然而，在某些情况下，为了讨论简单起见，没有描述众所周知的或常规的细节。有些图形不一定是按比例缩放的，有些特征可能会被放大或缩小，以显示特定组件的细节。因此，本说明书所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为权利要求的依据，并且据此教导本领域技术人员多样化地使用这些实施例。
本说明书描述的实施例和附图是举例说明性的，不应被解释为限制权利要求的保护范围。本说明书的主题范围不受特定示例的限制，因为这些示例旨在解释说明实施例的多个方面。任何等同示例都应落入权利要求的保护范围内。实际上，除了本说明书所示出和描述的实施例之外，本领域技术人员可以容易地对公开实施例进行各种修改，并且这些修改也将落入权利要求的保护范围内。
本领域技术人员将理解，附图是概略性的，并且商业化工厂可能需要更多的设备项，例如温度传感器、压强传感器、减压阀、控制阀、流量控制器、液位控制器、储槽、储罐等。
虽然本说明书包含许多具体的实施细节，但这些细节不应被解释为限制发明的范围或要求保护的内容，而应被解释为对特定发明的特定实施例的特定特征的描述。本说明书结合不同实施例描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。反过来，结合单个实施例描述的各种特征也可以在多个实施例中单独地或以任何合适的子组合方式来实现。此外，尽管上述特征可以被描述为在某些组合中起作用，甚至最初也是这样主张保护的，但是在某些情况下，可以从所请求的组合中省略该组合的一个或多个特征，并且所请求的组合可以指向子组合或子组合的变体。
类似地，虽然在附图中以特定顺序描述了很多操作，但这不应理解为必须以所示的特定顺序或次序执行此类操作，或者必须执行所有所示操作才能获得期望的结果。在某些情况下，多任务处理和并行处理可能是有利的。此外，上述实施例中的各种系统模块和组件的分离不应理解为在所有实施例中都需要这样的分离，并且应当理解的是，本说明书所描述的程序组件和系统通常可以集成在单个软件产品中，或者打包成多个软件产品。
所有参考文献，包括本说明书所引用的专利、专利申请和出版物，以援引加入的方式完整地并入本说明书中，就如同每一个单独的出版物或专利或专利申请都被明确和单独地通过援引加入将其整体并入本说明书。

Claims (20)

1.一种燃烧缓解系统，包括：
发电系统，包括：
发电模块，用于：
接收燃气流，所述燃气流包含的燃气与至少为约1000英热/标准立方英尺的热值相关联；
消耗所述燃气流，以产生与第一电压相关联的高压电输出；
与所述发电模块进行电通信的电转换模块，所述电转换模块用于：
接收所述发电模块产生的高压电输出；
将所述高压电输出转换为低压电输出，所述低压电输出与低于第一电压的第二电压相关联；
由所述发电系统供电的分布式计算系统，所述分布式计算系统包括：
具有一个或多个数据卫星天线的通信系统，所述通信系统用于提供网络；
第一移动数据中心，包括：
限定内部空间的外壳；
多个分布式计算单元，位于所述外壳的内部空间中，所述多个分布式计算单元中的每一个单元都与所述网络通信；
电源系统，至少部分地位于所述外壳的内部空间中，所述电源系统与所述电转换模块和所述多个分布式计算单元进行电通信，使得所述电源系统接收所述低压电输出并为所述多个分布式计算单元中的每一个单元供电。
2.根据权利要求1所述的系统，其中：
所述发电模块包括发动机式的发电机；
所述高压电输出为约70千瓦至约2兆瓦；
所述第一电压为约480伏至约4.16千伏。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述第二电压为约208伏至约240伏。
4.根据权利要求3所述的系统，其中：
所述高压电输出为约300千瓦至约400千瓦；
所述第一电压为约480伏；
所述第一移动数据中心的外壳包括：
长度约20英尺；
宽度约8英尺；
高度约8.5英尺至9.5英尺；
所述多个分布式计算单元包括至少约200个分布式计算单元。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述发电系统用于每天消耗约50百万标准立方英尺至约100百万标准立方英尺的燃气。
6.根据权利要求3所述的系统，其中：
所述高压电输出为约1兆瓦至约2兆瓦；
所述第一电压为约480伏；
所述第一移动数据中心的外壳包括：
长度约40英尺；
宽度约8英尺；
高度约8.5英尺至9.5英尺；
所述多个分布式计算单元包括至少约400个分布式计算单元。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述发电系统用于每天消耗约100百万标准立方英尺至约500百万标准立方英尺的天然气。
8.根据权利要求6所述的系统，其中所述分布式计算系统还包括第二移动数据中心，所述第二移动数据中心包括：
限定内部空间的第二外壳，所述第二外壳的长度、宽度和高度与所述第一移动数据中心的外壳的相应长度、宽度和高度基本近似；第二多个分布式计算单元，位于第二外壳的内部空间中，所述第二多个分布式计算单元中的每一个单元都与所述网络通信；
第二电源系统，至少部分地位于所述第二外壳的内部空间中，所述第二电源系统与所述电转换模块和所述第二多个分布式计算单元进行电通信，使得所述电源系统接收所述低压电输出并为所述第二多个分布式计算单元中的每一个单元供电。
9.根据权利要求6所述的系统，其中：
所述发电系统还包括：
第二电转换模块，与所述发电模块电通信，所述第二电转换模块用于：
接收所述发电模块产生的高压电输出；
将所述高压电输出转换为第二低压电输出，所述第二低压电输出与第二电压相关联；
所述分布式计算系统还包括：
第二移动数据中心，包括：
限定内部空间的第二外壳，所述第二外壳的长度、宽度和高度与所述第一移动数据中心的所述外壳的相应长度、宽度和高度基本近似；第二多个分布式计算单元，位于第二外壳的内部空间中，所述第二多个分布式计算单元中的每一个单元都与所述网络通信；
第二电源系统，至少部分地位于所述第二外壳的内部空间中，所述第二电源系统与所述电转换模块和所述第二多个分布式计算单元进行电通信，使得所述电源系统接收所述低压电输出并为所述第二多个分布式计算单元中的每一个单元供电。
10.根据权利要求1所述的系统，其中：
所述发电模块包括涡轮式的发电机；
所述高压电输出为约2兆瓦至约30兆瓦；
第一电压为约4.16千伏至约12千伏。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述分布式计算系统还包括第二移动数据中心，所述第二移动数据中心包括：
限定内部空间的第二外壳，所述第二外壳的长度、宽度和高度与所述第一移动数据中心的所述外壳的相应长度、宽度和高度基本近似；
第二多个分布式计算单元，位于所述第二外壳的内部空间中，所述第二多个分布式计算单元中的每一个单元都与所述网络通信；
第二电源系统，至少部分地位于所述第二外壳的内部空间中，所述第二电源系统与所述电转换模块和所述第二多个分布式计算单元进行电通信，使得所述第二电源系统接收所述低压电输出并为所述第二多个分布式计算单元中的每一个单元供电。
12.根据权利要求10所述的系统，其中：
所述发电系统还包括：
第二电转换模块，与所述发电模块电通信，所述第二电转换模块用于：
接收发电模块产生的高压电输出；
将高压电输出转换为第二低压电输出，第二低压电输出与第二电压相关联；
所述分布式计算系统还包括：
第二移动数据中心，包括：
限定内部空间的第二外壳，所述第二外壳的长度、宽度和高度与所述第一移动数据中心的所述外壳的相应长度、宽度和高度基本近似；第二多个分布式计算单元，位于第二外壳的内部空间中，所述第二多个分布式计算单元中的每一个单元都与所述网络通信；
第二电源系统，至少部分地位于所述第二外壳的内部空间中，所述第二电源系统与所述电转换模块和所述第二多个分布式计算单元进行电通信，使得所述第二电源系统接收所述低压电输出并为所述第二多个分布式计算单元中的每一个单元供电。
13.根据权利要求10所述的系统，其中所述第二电压为约208伏至约240伏。
14.根据权利要求1所述的系统，还包括通过所述网络与所述分布式计算系统通信的监控系统。
15.根据权利要求1所述的系统，还包括与所述发电系统通信的天然气处理系统，所述天然气处理系统用于将原始天然气处理加工成燃气。
16.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个分布式计算单元用于挖掘加密货币。
17.一种燃烧缓解系统，包括：
发电系统，包括：
第一发电模块，用于：
接收第一燃气流，所述第一燃气流包含的燃气与至少约1000英热/标准立方英尺的热值相关联；
消耗燃气流，以产生与第一电压相关联的第一高压电输出；
第二发电模块，用于：
接收包含所述燃气的第二燃气流；
消耗所述第二燃气流，以产生与所述第一电压相关联的第二高压电输出；
与第一发电模块和第二发电模块进行电通信的并联面板，所述并联面板用于：
接收第一和第二高压电输出；
将所述第一和第二高压电输出组合及同步为组合高压电输出；
与所述并联面板进行电通信的电转换模块，所述电转换模块用于：
接收所述组合高压电输出；
将所述组合高压电输出转换为低压电输出，所述低压电输出与低于第一电压的第二电压相关联；
由所述发电系统供电的分布式计算系统，所述分布式计算系统包括：
具有一个或多个数据卫星天线的通信系统，所述通信系统用于提供网络；
第一移动数据中心，包括：
限定内部空间的外壳；
多个分布式计算单元，位于所述外壳的内部空间中，所述多个分布式计算单元中的每一个单元都与所述网络通信；
电源系统，至少部分地位于所述外壳的内部空间中，所述电源系统与所述电转换模块和所述多个分布式计算单元进行电通信，使得所述电源系统接收所述低压电输出并为所述多个分布式计算单元中的每一个单元供电。
18.根据权利要求19所述的系统，其中：
所述第一发电模块包括发动机式的发电机；
所述第一高压电输出为约70千瓦至约2兆瓦；
所述第二发电模块包括发动机式的发电机；
所述第二高压电输出为约70千瓦至约2兆瓦；
所述第一电压为约480伏至约4.16千伏。
19.根据权利要求18所述的系统，其中所述第二电压为约208伏至约240伏。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述分布式计算系统还包括第二移动数据中心，所述第二移动数据中心包括：
限定内部空间的第二外壳；
第二多个分布式计算单元，位于第二外壳的内部空间中，所述第二多个分布式计算单元中的每一个单元都与所述网络通信；
第二电源系统，至少部分地位于所述第二外壳的内部空间中，所述第二电源系统与所述电转换模块和所述第二多个分布式计算单元进行电通信，使得所述第二电源系统接收所述低压电输出并为所述第二多个分布式计算单元中的每一个单元供电。
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