油田伴生氣凈化達標研究與應用

韓睿

摘? 要：油田伴生氣是在進行油田的開采過程當中，伴隨著石油液體而產生的一種主要成分為甲烷的可燃氣體。它在伴生氣凈化工藝過程當中屬于一個比較重要的環節。這篇文章就是對于油田伴生氣凈化工藝的研究，讓凈化過的氣體能夠達到相應的標準，并且能夠進行利用。在很大的程度上提升了伴生氣凈化的效果，解決了伴生氣的排放污染空氣等諸多問題，推廣和應用的前景相對來說比較的廣泛。

關鍵詞：伴生氣;凈化;研究

在油田的開發和開采的過程當中所產生的伴生氣最主要的用處是給油田的加熱爐提供燃料，然而，因為受到原油開采過程當中地層壓力的影響較大，在生產出的天然氣當中，有可能會出現輕油和水分等，這樣一來，在加熱爐的燃料使用過程當中，就必須要將含有的水分等雜質過濾。這對于伴生氣的凈化工藝來說，也是一個比較重要的環節。

一、伴生氣處理過程當中存在的問題

在石油開采的過程當中產生的伴生氣，它的處理過程主要是以下的幾個方面：從站外進行輸送的油、氣、水的混合物，在經過管道輸入臥式分離器，在經過第一步的分離后氣體輸入到臥式除油器來進行后續分離，除油器的作用就是將顆粒比較大的液體和輕油通過補霧網就能夠從氣體當中被分離出來。在經過這一步以后，氣體將會進入到U型管組成的干燥器當中，在這一個步驟當中，顆粒較小的液體和輕油通過冷卻的方式，將他們從氣體當中分隔出來，經過這幾個流程之后的天然氣將會被送到加熱爐當中。然而，這種的工藝相對而言，比較的落后，并且，由于時間過長，在使用的過程當中會出現許許多多的問題，主要是以下的兩點：

1、產生的積液造成燃燒不足

由于我們國家油田開采的不斷發展開采的設備也將會越來越先進，不去傳統的加熱爐，自然而然的將會被逐漸的替代掉，然而，在更換全自動燃燒器的設備時也有了相當高的要求，燃料的干凈也要在很大程度上進行不斷的提升，而舊的工藝之下，得到的天然氣干凈的程度上，已經遠遠無法滿足新設備的使用，這樣一來，因為積液而造成的加熱爐的燃燒不足，也將會更加明顯的展現出來。

2、回收的過程當中有漏氣的現象

如果干燥器當中存在大量的沉積液體，在輕油的回收過程當中就會出現漏氣的現象，這種現象也是一種比較常見并且影響較大的安全隱患。在干燥器上面放置了倒過來的很多U型管，臥式容器與干燥器的下部相連，這樣情況下，在容器當中就非常的容易讓積液沉淀下來，所以就要定期的去打開閥門，在液體的壓力作用下，這些積液就會從系統當中排出來。但是由于閥門的開關需要進行人為的操作，控制起來比較的困難，這樣就會將干燥器當中的天然氣擠壓到系統當中，很有可能會由于天然氣的泄漏而造成安全隱患。

二、伴生氣凈化工藝

1、工藝概述

在20世紀的初期，國內和國外的科學家們就已經對油田伴生氣的凈化工藝展開了探討，我們以一種簡便的方式列舉出了幾個相對而言比較典型的伴生氣的處理凈化工藝，但是又因為每一個油田在個體上而言都存在著差異，所以對于凈化技術的適應能力都有一定的要求，通常來說，海上油田氣，選擇集成化撬裝工藝處理設備就比較的合適，這種工藝目前來說相對較成熟的技術有PSA技術、膜分離技術、SDA技術、渦流管脫水技術、氣波脫水技術等。陸地油氣田，宜選擇技術集成的處理工藝，其比較成熟的主要的技術有膜分離技術、PSA技術和SDA技術集成的天然氣“干法”凈化技術。對于伴生氣自身的特點來說，選擇合適的凈化處理的方式和工藝流程在很大的程度上，可以提升伴生氣的利用，能夠進一步提高企業的利益。

2、工藝流程

伴生氣凈化的主要流程是：站外輸送的混合物→一級較好分離（油氣分離器）→二級分離（空冷器）→三級"高生分離（除油器）→去加熱爐，然而這種優化后的工藝流程相對于傳統的凈化工藝來說，再經過各環節的進化后，可以在很大程度上去除較多的雜質，與此同時，除油器的體積也比原來的大，這樣就能夠提供一個較大的緩沖空間，有利于生產管理。

3、對空冷凈化合一的裝置進行研制

過去，傳統的工藝設備當中，除油器和干燥器是兩套獨立的設備，為了能夠進行安裝和方便以后的檢修以及防火間距的要求，兩套設備占據了很大的一部分空間。管道在兩套設備之間的往返，對于管道的消耗來說也是巨大的，這在一定的程度上也浪費了大量的資金。然而，現在的凈化設備是加兩套設備相結合，這樣一來就省下了很多的空間，對于管道的需求量也隨之減少，這樣就省下了很大的一筆開支。這套新的設備也簡化了凈化的流程，從分離曲當中出來的天然氣，首先進入的是空冷器將溫度降低。同時，天然氣中的輕組分凝結成輕油流入除油罐中，在進入體積較大的除油罐當中時，可以儲存大量的天然氣和輕油。將收集到的輕油在次回收到系統當中，可以起到一種降低阻力的作用。除此之外，如果說站外進來的氣體不均衡的時候，除油器又能夠作為一種緩沖罐。為加熱爐提供穩定的氣源。

三、應用效果及推廣前景

“先空冷后除油”的流程與以往的“先除油后空冷”流程相比，采用這種技術可以提高生產安全性，減少天然氣泄放量，方便操作。目前這項技術已經應用到我們國家10 余座油氣采集場，天然氣處理效果好，加熱爐燃氣系統運行平穩，解決了漏氣等安全環保問題，除油器收油方便，操作簡單。有一部分的新建接轉站都是采用密閑集輸流程，改造的接轉站也將陸續改造為密閉澆濯。因此，這種改進的天然氣處理技術將創造出更多有利的條件，且占地面積少，流程簡化，管理方便，具有廣泛的推廣應用前景。

結語：結合以上幾點我們可以看出，不斷的改善和提升油田伴生氣凈化的裝置和工藝流程，在很大程度上能夠提升油田伴生氣的回收利用，同時對于改善油區大氣環境具有十分積極的意義，其對于提高油田生產效益，實現油田節能化生產，有著積極的作用，這也是實現油田健康長遠發展的有效途徑和必然選擇。

參考文獻：

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[2]李鵬，趙德銀，張健，油田伴生氣凈化工藝優化研究及工業應用， 《石油與天然氣化工》 - 2021