油田放空天然氣回收利用探討

常昊

【摘 要】近些年來一些大油田企業如冀東油田、勝利油田、大港油田等油田公司就對天然氣放空的問題非常重視，組織開展了放空天然氣的回收規劃設計工作，并逐步實施。經過幾年的回收治理，這些油田放空氣量已大大減少，不僅實現了節能減排，降低了對環境的污染，而且還取得了很高的經濟效益。通過對一些油田的現場調研發現，東部油田高度重視放空天然氣回收工作，油田基本沒有放空火炬，對于日產氣量不足1000的套管氣均予以回收。本文的調研結果，對即將實行放空天然氣回收的油田有一定的借鑒作用。

【關鍵詞】天然氣;放空;回收;節能減排

天然氣作為一種清潔、高熱值能源，越來越受到各個國家重視，大力發展天然氣工業，實現經濟又好又快可持續發展，已成為當今社會評價綜合國力的重要指標。天然氣在輸送或加工過程中必然會產生損失，主要包括泄漏損失和放空損失。泄漏在工程上與經濟上回收均是不可行的。近年，隨著國內天然氣長輸管道的不斷建設，沿線壓氣站及各種工藝站場天然氣的放空量逐年攀升，再加上我國在儲運工藝技術上與西方發達國家存在一定差距，站場天然氣放空量明顯偏高。放空天然氣基本以燃燒火炬的形式處理，造成能源浪費。因此，非常有必要對放空天然氣回收利用技術工藝進行深入研究，改善相關工藝流程，減少經濟損失的同時保護環境。

1調研基本情況

本次放空天然氣回收調研的油田主要有為大港油田、冀東油田和勝利油田，其中在大港油田調研了西二聯燃氣發電站和南一聯天然氣處理站;在冀東油田調研了北28CNG充氣站、老爺廟作業區和浦海天然氣處理站;在勝利油田對單井CNG充氣站和現河天然氣處理站進行了調研。各油田放空天然氣回收情況見表1。

放空天然氣的回收利用技術目前國內對于放空氣回收利用主要采用天然氣發電、CNG運輸或壓入天然氣管道和輕烴回收3類工藝技術。

1.1天然氣發電

利用天然氣發電已經是成熟工藝，在油田上已使用多年。本次調研的大港油田西二聯也是采用將放空的天然氣回收后用作發電，該站共有5臺500kW燃氣發電機組，日發電量為50000kW·h，發出的電與油田電網并網使用。采用燃氣發電的特點是回收工藝簡單實用，投資較低（與天然氣處理相比），但產品出路必須得到保證。

1.2 CNG技術

CNG技術是20世紀末期才在我國城市加氣站興起的新的天然氣處理、輸送技術，該技術通過將天然氣脫水后壓縮到20MPa充裝到CNG拖車中，用拖車將天然氣運輸到城市加氣站給汽車作燃料，替代汽油。通過幾年的發展，該技術逐步開始運用到油田一些管道無法敷設到的邊緣井站，以達到回收天然氣的目的。冀東油田北28井站、老爺廟作業區和勝利油田的單井CNG充氣站就采用了CNG技術。CNG技術包括CNG充裝站、CNG拖車運輸和CNG卸氣站3部分組成，本次主要調研的是CNG充裝站。CNG充裝站主要功能是完成天然氣脫水與增壓的過程，即將天然氣脫水達到CNG運輸標準后，通過壓縮機增壓到20MPa后充裝到CNG拖車中。按照脫水裝置在工藝流程中的位置，分為前置脫水工藝和后置脫水工藝，一般進口設備由于壓縮機對氣質要求較高，采用前置脫水工藝;國內生產的設備采用后置脫水工藝較多。冀東油田的2座CNG站均采用了后置脫水工藝，而勝利油田單井CNG站未設脫水裝置。該技術特點是設備簡單成熟，容易成橇，比較容易搬遷，能夠適應較大范圍內氣質的變化。不足之處：目前CNG壓縮機排量較小，其單機處理氣量低;CNG拖車運量較低，每次只可運輸約3600天然氣。

1.3脫烴工藝技術

目前常用的脫烴技術為外冷脫烴和膨脹制冷脫烴。大港油田南1聯天然氣裝置采用分子篩脫水，丙烷制冷脫烴，生產合格的LPG和輕油。勝利油田現河首站采用分子篩脫水、氨制冷脫烴，生產合格的LPG和輕油。浦海處理站采用分子篩制冷、丙烷外冷+膨脹制冷脫烴，（溫度為-84℃）生產合格的LPG和輕油。該類裝置的特點是可以生產合格的天然氣、LPG和輕油產品，產品附加值高;但脫烴工藝受原料氣組成影響大，需要的外部依托條件多，一般適合建在依托條件比較好的油氣站場附近。

2調研結果分析

根據調研的結果，發現放空天然氣的回收工作由于點多、面廣、氣量零散，因此其管理環節較多，需要投入較多的人力和物力，目前回收的關鍵技術已基本解決。通過調研結果分析，提出了兩種放空天然氣回收經營運作方式：

①油田公司控制氣源和產品的銷售，專業公司負責井口天然氣回收（充氣）站的建設和產品的運輸。冀東油田、大港油田均采用該模式。如冀東油田公司將天然氣銷售給浦海開發公司，浦海開發公司負責建設CNG供氣站，將放空天然氣處理成CNG，再用CNG拖車拉運到油田公司指定的用戶進行卸車。其中的CNG充氣站、CNG拖車、CNG卸氣站均由浦海公司投資建設，油田公司給其的處理運輸價格為0.6元/。該公司在北28站每年可回收天然氣525×104，每年毛利315萬元，2～3年內可回收投資。

②油田公司只提供氣源，其余天然氣的處理、運輸和銷售均由專業的公司自行解決。勝利油田和新疆油田采用該模式。如勝利油田單井CNG站，油田公司提供給環發環保公司井口天然氣，環發公司將天然氣處理成CNG后拉運到附近的城鎮作為城鎮或工業用戶用氣，其CNG銷售價格可達到2.6元/m3。新疆的新捷燃氣公司從新疆油田公司購氣，經CNG壓縮后將天然氣供給城市汽車用氣，銷售價格達到2.05元/。目前正在運行的百口泉放空氣回收項目，由于在附近有可進入的天然氣管網，油田公司給其的回收費用約在0.3元/。如拉運到約80km外的克拉瑪依作為汽車用氣，售氣價格為1.8元/，效益十分明顯。

結語：

隨著世界能源格局不斷變化，傳統石油石化能源日益枯竭，以及國家對節能環保措施的不斷深化，回收利用放空天然氣技術已經取得了初步成效，但節能環保工作任重道遠，對戈壁、沙漠中仍在放空的大量油田伴生氣應抓緊進行回收。一方面，科研工作者應不斷尋求探索新技術應用于該領域，大膽創新，使用新方法、新技術、新設備，不斷完善現有技術工藝設備，提高天然氣利用率;另一方面，國家應采取相應政策鼓勵有能力的企業進軍戈壁、沙漠，積極投入到回收、利用放空天然氣的工作當中，不斷完善天然氣集輸系統，減少天然氣放空，創造可觀的經濟效益的同時，減少環境污染，獲得良好的社會效益。

參考文獻：

[1]張豐足，王 靜，李 超，等.放空天然氣回收利用方法探討[J].遼寧化工，2013.

[2]王協琴.回收邊遠小油田放空天然氣的撬裝設計[J].天然氣工業，2007，1（2）：72-75.