引射抽氣技術在油氣回收系統中的應用

徐 進

承德石油高等?？茖W校

引射抽氣技術在油氣回收系統中的應用

徐 進

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引射抽氣技術是利用引射器抽取油罐烴蒸氣。在高壓油田或有高壓天然氣氣源的油田，利用已有高壓天然氣作為動力氣抽取大罐氣；在產氣量少的低壓油田，利用油田采出水抽取大罐氣。引射抽氣技術不僅能有效回收油罐烴蒸氣，而且與傳統壓縮機抽氣技術相比，具有結構簡單、造價低、運行費用低、維護工作量少等優點。

原油儲罐；油氣回收；大罐抽氣；引射器

1 油氣回收技術現狀

目前，國內油田油氣集輸系統普遍采用立式拱頂油罐儲存原油或作為原油沉降脫水設備。原油在儲存過程中，由于收發油作業及環境溫度變化，其中的C1～C6組分從原油中析出。揮發出的油氣不僅造成資源浪費和環境污染，而且油氣在站場內聚積還給站場生產帶來安全隱患。大罐抽氣技術能有效回收油罐烴蒸氣，從而解決大罐油氣揮發帶來的一系列問題。在我國，主要采用往復式壓縮機和螺桿壓縮機抽取大罐氣[1-3]。這種大罐抽氣裝置雖能有效回收油罐烴蒸氣，但是裝置的運行費用高、維護工作量大。

2 引射抽氣技術的應用

引射抽氣技術是利用高壓流體通過引射器時引射產生的負壓抽取大罐氣。引射器內部無運動部件，工作時不消耗機械能，與傳統的壓縮機抽氣裝置相比，引射抽氣技術更為安全和節能。在美國、俄羅斯等國家，引射抽氣技術已廣泛應用于油田油氣回收系統[4]。

2.1 氣氣引射器

氣氣引射器是利用高壓天然氣作為動力氣，抽取油罐烴蒸氣，適用于氣油比高的高壓油田及有高壓天然氣氣源的油田。

氣油比高的高壓油田一般采用三級油氣分離，一級分離壓力為0.7～3.5 MPa；二級分離壓力為0.07～0.55 MPa；三級分離壓力為當地大氣壓。因此，在高壓油田可以直接利用一級分離器分離出的高壓天然氣作為動力氣抽取油罐烴蒸氣，引射器排出的中壓天然氣進入站場內的中壓天然氣管線。在氣油比低的低壓油田，則可以利用站場內現有的高壓天然氣氣源抽取大罐氣。氣氣引射器油氣回收系統工藝流程如圖1所示。

圖1 氣氣引射器油氣回收系統工藝流程

油氣回收裝置由引射器、壓力傳感及控制裝置組成。井口來油在三相分離器內進行油氣水分離。三相分離器分離出的原油進入原油儲罐進行沉降脫水或儲存，分離出的天然氣經天然氣壓縮機增壓后進入高壓天然氣管線外輸。引射器從高壓天然氣管線中分流出部分天然氣作為動力氣，高壓動力氣最高壓力為5.86 MPa（表）；引射器低壓氣吸入壓力為-0.35～0 kPa（表）；引射器出口壓力不超過0.28 MPa（絕），引射器排出的天然氣與三相分離器分離出的天然氣混合后，重新進入天然氣壓縮機進行壓縮。引射器的高壓氣進口和低壓氣進口處分別安裝有壓力傳感器，用于控制高壓氣管線和低壓氣管線上的壓力調節閥，使引射器進口壓力維持在設計壓力范圍內。油罐上安裝有低壓補氣和超壓放空裝置，使罐內壓力維護在0.69～2.07 kPa（表）范圍內。

氣氣引射器抽氣技術的優點是，引射器排出的天然氣無需處理直接進入站場內的天然氣管線，工藝簡單、造價和運行費用低。以每天抽取6 000 m3大罐氣為例，采用傳統壓縮機抽氣裝置，回收輕烴的年收益為65萬元，若采用氣氣引射器抽氣裝置，每年僅電費一項就可節約15萬元，投資回收期僅為3個月。

2.2 液氣引射器

液氣引射器抽氣技術是利用高壓液體通過引射器抽取油罐烴蒸氣，所用液體為柴油、原油或水，這項技術適用于產氣量少的低壓油田。若采用柴油引射器抽取大罐氣，為降低運行成本，需要配套建設柴油再生裝置，因此柴油引射器抽氣裝置的建設及運行成本要高于其他引射抽氣裝置。利用原油抽取大罐氣僅適用于低黏原油，當原油黏度升高時，引射器效率將大幅度下降。油田有著豐富的采出水資源，利用采出水抽取大罐氣是一種高效、低成本的油氣回收方法。油田采出水抽取大罐氣的工藝流程如圖2所示。

圖2 采出水引射器油氣回收系統工藝流程

油氣回收裝置由引射器、離心泵、壓力傳感及控制裝置組成。采出水罐中的采出水經離心泵增壓后注入引射器高壓進口，離心泵出口壓力為1.38～1.55 MPa（表）。引射器利用高壓采出水引射產生的負壓，抽取油罐和水罐中的大罐氣。引射器排出的氣、水混合物進入三相分離進行分離，三相分離器的最高工作壓力為0.28 MPa（表）。三相分離器分離出的天然氣進入站場內的低壓天然氣管線，分離出的水重新進入采出水罐，做進一步處理或回注。原油儲罐和采出水罐上安裝有壓力傳感器，用于控制離心泵的運行，確保罐內壓力維護在0.86～1.73 kPa（表）。為了保證儲罐的安全，油罐和水罐上還設有低壓補氣和超壓放空裝置。

與傳統壓縮機抽氣裝置相比，采出水引射抽氣裝置造價低、運行費用低、維護工作量少。采出水引射抽氣裝置投資回收期為4個月。

3 結語

（1）引射抽氣技術是利用引射器抽取油罐烴蒸氣。引射抽氣裝置不僅能有效回收油罐烴蒸氣，而且與傳統壓縮機抽氣裝置相比，還具有以下優勢：結構簡單、安裝方便、造價低；引射器運行時不消耗機械能，運行費用低；內部無運行部件，運行管理方便，維護工作量少；回收氣無壓縮機油污染?？捣啤⒓{達科等石油公司已將這項技術成功應用于多個油田的油氣回收系統。

（2）在我國，油田油氣回收系統主要采用往復式壓縮機和螺桿壓縮機抽取大罐氣，引射抽氣技術作為一項更為簡便、節能、環保的油氣回收技術，有著廣闊的推廣空間和發展前景。

[1]田佳玉．大罐抽氣技術的應用[J]．油氣田地面工程，2013，32（4）：62.

[2]趙小兵，王赤宇，陳莉．大罐抽氣裝置在油田站場的應用[J]．油氣田地面工程，2014，33（9）：57-58.

[3]陳文，葉洋，尹雖子，等．大罐抽氣技術[J]．油氣田地面工程，2011，30（5）：29-31.

[4]Evgeniy Anatolyvich Lyubin.Substance of oil vapor recovery technology using ejector system for vertical cylindrical storage oil tanks[J]．Middle-EastJournalof ScientificResearch，2014，21（1）：140-143.

（欄目主持 張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.10.023

徐進：講師，2006年畢業于西南石油大學油氣儲運工程專業，現在承德石油高等?？茖W校從事教學和科研工作。

2015-05-17

18632412886、xuxujinjin@126.com