长庆油田伴生气回收及综合利用_冯宇

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1、长庆油田伴生气回收及综合利用引言　　油田伴生气又称油田气，通常指与石油共生的天然气。按有机成烃的生油理论，有机质演化可生成液态烃与气态烃，气态烃或溶解于液态烃中，或呈气顶状态存在于油气藏的上部，这两种气态烃均称为油田伴生气或伴生气，主要成分是甲烷、乙烷等低分子烷烃，还有一定数量的丙烷、丁烷、戊烷等。石油伴生气具有非常可观的经济效益，如果不回收对环境的破坏和污染非常严重。以前通常将石油伴生气放空，散发的油气污染当地的自然环境。认识到伴生气就地放空对环境的破坏后，各级企业对于排放量大的气体均采用燃烧后排放的方式，但燃烧后产生的ＣＯ２

2、、ＣＯ、硫化物等也对环境造成一定程度的污染。所以从油田开发远景考虑，将伴生气综合回收利用是达到人与自然的和谐发展和企业可持续发展目标的最佳选择。长庆油田石油伴生气资源丰富，原始溶解气油比２０～１２０ｍ３／ｔ。截止目前长庆油田已探明伴生气地质储量２　１３０×１０８　ｍ３，资源量丰富。其中燃料加热利用约为４２％，燃气发电利用约为８％，轻烃回收利用约为２０％，整体利用率７０％左右，具有很大的提升空间。根据油田的发展，原油产量仍将保持高速增长，油田伴生气产量也将逐年递增，发展潜力大。１　伴生气分类１．１井场套管气　　此类伴生气产生于油井

3、套管，主要特点是绝大多数组分为甲烷、乙烷，且携带的泥砂、水分等杂质较多，每个井场的气量一般在１００～１　０００ｍ３／ｄ，组分较贫，但有一定的回收液化气和轻油价值［１］。１．２站场伴生气此类伴生气是增压点、接转站、联合站等站场的缓冲罐或三相分离器分离出来的气体，主要特点是甲烷、乙烷较多，基本不含泥砂等杂质，每个站点的气量在几百到几千立方米不等。１．３油罐挥发气此类气体主要产生于联合站沉降脱水罐顶，主要特点是Ｃ３以上高附加值组分含量很高，是轻烃回收的极好原料，但气量变化随进油量、罐温、气温等变化很大，不易单独回收利用。相对于其它伴生

4、气，油罐挥发气回收及利用的投入产出比大，更具有回收价值［２］。１．４轻烃装置干气此类气体是轻烃回收装置将石油伴生气中的Ｃ３以上重组分回收后的副产品，主要特点是９５％以上为甲烷、乙烷，气体纯净，其作用同天然气。２　回收技术　　针对伴生气在长庆油田原油生产过程中产生的特点进行研究，形成以下技术。２．１井组伴生气井组伴生气回收技术包括：定压阀回收、敷设集气管线、活塞压缩机混输、套管气井口增压、同步回转油气混输五大技术。__２．１．１定压阀回收在油井套管上安装气体压力单向泄放装置，可以根据油井回压大小设定最小开启压力，当套管气压力超过设

5、定值时单向泄放到采油树流程中［３］。目前在西峰油田、高５２油区、合水油田、镇北油田（长８）等油区应用情况良好。该技术成熟、设备简单、投资较小，但受井口回压、井底流压等条件限制。根据油井合理套压及回压特性匹配特性研究，不同油气比的油井控制不同定压放气阀的开启压力。２．１．２敷设集气管线根据油区井场地理位置，通过敷设气管线将多个有利井场串接连接，达到回收套管气目的。站点伴生气输气管线沿途井场，在套管气压力满足要求的情况下，也可以敷设支管串接。目前在白豹油田、环江油田白３８井区以及吴４２０区块部分井场采用这种技术，效果良好，但需有人在

6、管线低洼处排液。该技术成熟、简单，但需解决套管气管输过程中积液问题。投资大小受油区井场布置决定。２．１．３活塞压缩机混输通过活塞压缩机设备将低压套管气增压超过油管压力后插输进油管线中混输至下游站点。２０１１年在西峰油田井场进行了试验，试验情况良好，入冬后，由于井口回压偏高，试验设备停运。该技术设备成熟、国内相应设备厂家较多，在轻烃回收工程普遍应用，价格相对其它类型压缩机更低廉，但一般情况下需设置备用机。２．１．４套管气井口增压套管气井口增压装置利用抽油机的剩余动力，将油井套管气增压后插输原油管线内，混输至下游站点，实现套管气回收

7、目的。目前在采一侯南区侯３２－１６井利用进口设备进行现场试验，连续运行４１４ｄ。该技术具有高效率、低成本、长寿命、省空间、无人值守等优点，适用于小压比工况。２．１．５同步回转油气混输井场设置同步回转油气混输装置，实现井场至联合站的一级布站。该技术具有压缩比高、吸入压力自平衡、降低井口回压等优点。同步回转油气混输装置在池４６井区的应用实现了井场－增压点－联合站（油二联）全密闭油气混输，消除了井场及区域火炬和排空，测算回收伴生气增加（２．５～３．２）×１０４　__________ｍ３／ｄ，仅姚三增每日回收伴生气约１．０×１０４　ｍ３

8、／ｄ，下游油二联轻烃厂原料气同比增加约１．２×１０４　ｍ３／ｄ，液化气产量同比增加约６～７ｔ／ｄ，轻油产量同比增加约２～３ｔ／ｄ，干气量同比增加约（０．８～０．９）×１０４　ｍ３／ｄ，伴生气综合利用效益显著提升。２．２站场伴生气根据目前长庆油田地面工程建设特点及