油田伴生气综合利用现状及发展趋势

2016年11月试论油田伴生气的综合利用孙振东(长庆油田分公司第八采油厂,陕西西安710299)关键词：油田；伴生气；综合利用油田伴生气又称油田气，在油田的开采过程中，在油层间会出现伴随石油液体出现的气体，根据有机成烃生油的相关理论，有机质能够转换成气态烃和液态烃，而气态烃有可能溶解于液态烃中，也有可能呈气体状态，存在于油气藏的上部。

这两种状态存在的气态烃就称为油田伴生气或伴生气，其主要成分包括甲烷和乙烷等低分子烷烃，还有一定量的丙烷、丁烷、戊烷等[1]。

油田伴生气具有非常可观的经济效益，伴生气回收处理就指的是从气流中将乙烷、丙烷、丁烷分离出来，加工成天然气混合液(NGL)或LPG在市场上销售。

而以前的做法，是将油田伴生气直接排放到空气中，造成环境的严重污染。

考虑到油田伴生气对环境的破坏，各个企业将排放出的气体，进行燃烧后再排放，但燃烧后会产生大量的CO2\CO、硫化物等物质，同样也会造成环境的污染。

所以，从长远角度来看，开发油田伴生气综合回收利用，有利于企业的可持续发展战略，促进人与自然环境的和谐发展。

1油田伴生气的性质和特点油田伴生气是伴随原油共生的，与原油同时采出后在集输、储运过程中,从原油中分离出来的天然气。

其主要成分为饱和烃，通常是密度比空气低的无色气体，属于甲类易燃气体。

但由于油藏的性质、分离的条件、分离环境等因素的影响，使得油田伴的组成成分具有很大的差异。

目前，油田伴生气轻烃回收装置生产的主要有液化石油气、干气和稳定轻烃三中产品，烃类气体脂肪族链状烃类混合物（烷烃）。

回收的伴生气中轻烃数量多，这是伴生气与天然气之间最主要的区别。

2油田伴生气分类2.1井场套管气在油井的生产过程中，天然气会从原油中分离出来，其条件是原油饱和压力比井底压力高。

而分离出来的天然气，其中一部分会上升聚集到油井套管中，另一部分会随着液流，进入到抽油泵腔中，而被采出得到的就是油井伴生气。

其主要成分除了包含轻烃，还有水含量大的非烃类化合物，这些物质通常很难处理。

油田伴生气回收技术研究与应用随着能源需求的不断增长，油田开发已成为全球能源行业的重要组成部分。

在油田生产过程中，伴生气是一种重要的能源资源，包括天然气、CO2、氮气等。

有效回收和利用伴生气资源对于提高油田生产效率、节约能源资源、减少环境污染具有重要意义。

在这样的背景下，油田伴生气回收技术的研究和应用逐渐受到人们的关注。

一、油田伴生气概述油田伴生气是指在石油开采和生产过程中伴随着原油一起产生的气体。

目前，全球油田伴生气资源储量丰富，包括天然气、CO2、氮气等。

由于油气田产能不断提高，伴生气的产量也在不断增加，但由于管道输送、储存等技术条件限制，很大一部分伴生气无法得到充分回收和利用，造成了能源资源的浪费和环境污染。

二、油田伴生气回收技术研究现状1. 伴生气回收技术目前，伴生气回收技术主要包括气体提纯、压缩、输送等环节。

气体提纯是伴生气回收过程中的关键环节，主要采用吸附分离、膜分离、化学吸收等技术进行气体纯化。

而在气体压缩和输送方面，通常采用液态加工、管道输送等技术进行处理。

2. 油田废气处理技术伴生气回收技术中，废气处理同样是一个重要的环节。

废气中通常含有硫化氢、二氧化碳等有害气体，需要进行脱硫、脱氮等处理，以确保废气排放符合环保要求。

目前，国内外已有多种废气处理技术，如化学吸收、生物处理、物理吸附等，但在实际应用中，仍存在一定技术难题。

三、油田伴生气回收技术的应用前景1. 资源利用油田伴生气回收技术的应用，可以充分利用伴生气资源，减少能源浪费，提高油田生产效率。

2. 环境保护回收和利用伴生气资源可以大幅减少温室气体排放，降低环境污染，符合现代社会的环保要求。

3. 经济效益随着能源资源的日益紧缺，伴生气回收技术的应用将为油田企业带来可观的经济效益，提高企业的竞争力。

四、油田伴生气回收技术的发展趋势1. 技术集成未来油田伴生气回收技术将向着节能、环保、高效的方向发展，将各种气体纯化、压缩、输送等环节进行集成，形成全面的伴生气综合回收利用系统。

推进长庆油田伴生气综合利用工作的几点思考摘要：介绍了油气田开展伴生气综合利用工作重要意义，通过对长庆油田伴生气资源利用现状进行分析，对伴生气利用工作的误区进行探讨，提出继续推进长庆油田伴生气开发与利用工作的思路。

关键词：油气田伴生气综合利用思考长庆油田地处鄂尔多斯盆地，伴生气资源丰富，近年来，长庆油田在油气产量实现快速增长的同时，坚持把提高伴生气资源利用效率，作为促进节能减排，转变企业发展方式，实现绿色发展的重要举措，伴生气资源整体利用率得到大幅提升。

根据长庆油田发展目标，今后几年油气产量仍将保持高速增长，油田伴生气产量也将逐年递增，继续深入开展伴生气综合利用工作，增加洁净能源的开发与利用，意义十分重要。

一、深入推进伴生气综合利用工作重要意义广义上讲，伴生气综合利用工作涵盖油气伴生资源综合利用、天然气下游综合利用业务，推进伴生气综合利用业务重要意义在于：1.推进伴生气综合利用，是节能减排工作的必然要求从宏观层面，国家已将环境保护提到了经济社会发展的战略高度，并着力推进资源节约型、环境友好型社会建设。

从油气田企业层面，提高伴生气回收利用率，减少甲烷排放，是实现企业节能目标重要手段之一。

2.推进伴生气综合利用，是油田安全环保工作的客观需要伴生气泄露是站场重要的安全隐患之一，易发生闪爆和人员中毒等安全事故；伴生气不仅排放对环境造成污染，而且燃烧后产生的CO2、CO、硫化物等也对井场周边的自然植被、空气质量等造成较大影响。

推进伴生气综合利用，消灭火炬，减少排放，实现清洁、安全生产，是油气田生产企业义不容辞的企业责任。

3.推进伴生气综合利用，是提高油田开发水平的举措之一根据油田目前使用情况，存在夏季井口伴生气利用不到一半，而在冬季，由于地温低，井口回压高，距离联合站比较远的井场套管气不能输送到联合站，形成联合站伴生气不够用，井口反而在放空的不合理现象，既浪费了资源又污染了环境。

通过油气混输、密闭增压、原油稳定、伴生气回收处理和干气利用等措施，实现油田地面工艺流程全密闭集输，可以进一步提高油田的开发水平。

油田伴生气硫化氢和二氧化碳含量升高的对策艾云超（大庆油田有限责任公司）1.油田伴生气硫化氢和二氧化碳含量变化趋势大庆油田开发初期，油田伴生气属于低含硫、低含二氧化碳的天然气，因此2003年之前未对伴生气中二氧化碳含量变化进行系统的跟踪。

目前，对大庆油田各站点的天然气进行的质量普查工作表明，伴生气中总硫含量基本没有变化；硫化氢含量有上升趋势，但上升趋势不明显。

从历年的检验数据看，油田伴生气中二氧化碳含量呈上升趋势，1997年以前增长趋势并不明显，但近年有加速增长的现象。

由于地下开发情况较复杂，引起二氧化碳及硫化氢增加的原因目前还不明确，可能是由于油田稳产措施（加密井、酸化、压裂、解堵等）的增加，致使岩层中二氧化碳的释放量增加，导致天然气中二氧化碳含量增加。

大庆油田的天然气基本属于三类工业用气，总硫、硫化氢、二氧化碳含量满足三类工业用气的指标要求；总硫含量接近或超过二类民用气标准，超过一类民用气标准，硫化氢含量超过一、二类民用气标准含量要求；二氧化碳含量接近一、二类民用气的标准的含量要求。

硫化氢对加工处理设施的影响是在湿气条件下对高压部位造成设备、管道腐蚀。

由于硫化氢含量在200mg/m3左右，相对较低，在加工处理装置无论设精密脱硫的干法脱硫设施、还是设脱除大量硫化氢的湿法脱硫设施，经济性都较差。

建议加强高压部位的抗硫化氢腐蚀措施，如合理选用材料，加注缓蚀剂等，少量的民用用气可单独设干法脱硫设施将含硫脱除到符合一、二类民用气标准要求。

2.油田伴生气中二氧化碳含量上升对加工处理设施的影响油田伴生气中二氧化碳含量上升对加工处理设施的影响主要有以下4个方面：（1）影响深冷装置制冷深度，降低轻烃收率，通常导致轻烃产量比设计值减少20%以上。

（2）造成高压部位设备、管线碳酸腐蚀。

天然气加工装置入口低压气体无碳酸腐蚀环境；二氧化碳分压大于1.5%时，浅冷装置压缩机出口气体更强。

而目前二氧化碳含量已接近3%，出口气体腐蚀性更为严重。

伴生天然气综合利用的现状与前景天然气作为一种清洁、高效的能源资源，在能源行业发展中具有重要地位。

然而，伴生天然气作为一种与石油开采过程中同伴出现的天然气资源，却面临着利用困境。

本文将探讨伴生天然气综合利用的现状与前景，旨在提出解决方案以推动伴生天然气资源的可持续利用。

一、现状分析1. 资源丰富度与浪费伴生天然气属于一种次生资源，丰富度较高。

然而，由于石油勘探与开采工程的主导地位，伴生天然气常常被忽视或浪费。

全球伴生天然气的浪费问题严重，大量的伴生天然气被直接放弃或燃烧，造成能源资源的浪费以及环境污染问题。

2. 环境挑战与气候变化伴生天然气的浪费不仅导致能源资源的损失，还造成大量温室气体的排放。

无序的燃烧方式，如燃烧或释放到大气中，增加了温室气体的排放量，对气候变化造成不可忽视的影响。

同时，燃烧伴生天然气还会产生有害气体和颗粒物，对环境和人类健康构成威胁。

3. 落后的基础设施与技术伴生天然气的综合利用面临着基础设施和技术的局限。

许多油田缺乏天然气管道和处理设施，使得伴生天然气无法被充分开发和利用。

此外，对伴生天然气资源的有效处理、分离和储存技术也存在一定的限制。

二、前景展望1. 提高资源利用率为了解决伴生天然气的浪费问题，可以通过提高资源利用率来实现可持续利用。

一方面，需要加强油田勘探与开采过程中对伴生天然气的重视，建立伴生天然气资源的合理开发、收集和利用机制。

另一方面，可以鼓励开发新的技术和方法，如卫星监测和智能化管网系统，以提高资源利用率和减少浪费。

2. 推动多元化利用多元化利用是伴生天然气可持续利用的重要方向。

除了传统的能源供应，如发电和供热，还可以将伴生天然气用于生物质燃料的生产、化学工业原料的生产以及替代燃料的生产等领域。

此外，还可以利用伴生天然气开发液化天然气（LNG）和压缩天然气（CNG）等技术，以满足不同的能源需求。

3. 加强技术创新与研发技术创新和研发是推动伴生天然气综合利用的关键。

158目前，天然气已经作为不可或缺的能源组成部分，油田伴生气的净化处理也不断的改进使其成为燃气市场中不可或缺的组成部分。

我国天然气对外依赖存度远远超过国外发达国历史上的最高值。

过高的对外依存度显然是我国能源安全的“短板”。

油气上游业具有“投入高、技术难度大、周期长、风险高”的特点，要改变对外依存度过高的局面，会是一个长期攻坚克难的过程。

保障国家油气供给安全可靠，为今后彻底改变对外高度依赖的局面打好基础，是国家油气上游业“十四五”重点需要解决的实际问题。

1 油田伴生气介绍及其物理性质油田伴生气，是指在开采石油的过程中伴随着石油的采出而生成的天然气。

石油伴生气的伴随着整个油田的生产过程，每采出一吨石油，伴生气少则数十立方米，多则数百立方米，产气量与油的品质有关。

新开采油田的伴生气产量较高，随着开采时间的延续产气量逐年递减。

油田伴生气中主要成分是甲烷，并含有不同数量的乙烷、丙烷、丁烷、二氧化碳、氮气等成分。

根据烷烃的物理性质表可以看出己烷以上的烃在较低温度下就可直接变成液态的轻质油，其它成分需要通过增压制冷等方式进行析出，最终实现净化回收的目的。

常温下，含有1～4个碳原子的烷烃为气体；含有5～10个碳原子的烷烃为液体；含有10～16个碳原子的烷烃可以为固体，也可以为液体；含有17个碳原子以上的正烷烃为固体。

低沸点的烷烃为无色液体，有特殊气味；高沸点烷烃为黏稠油状液体，无味（表1）。

表1 烷烃的物理性质表名称结构简式常温时状态沸点/ ℃相对密度水溶性甲烷CH 4气-1640.466不溶乙烷CH 3CH 3气-88.60.572不溶丙烷CH 3CH 2CH 3气-42.10.585不溶丁烷CH 3（CH 2）2CH 3气-0.50.5788不溶戊烷CH 3（CH 2）3CH 3液36.10.6262不溶十七烷CH 3（CH 2）15CH 3固301.80.778不溶2 油田伴生气的回收利用方法2.1 脱轻质油法2.1.1 工艺流程轻质油回收流程：分离器析出的天然气由管线连接统一汇总，天然气由高效分水器处理后进增压机，后经过天然气分离器后进净化装置，由净化装置处理后的天然气再经过天然气分离后进入用气管网。