作者：余彩艳 叶才芳 靳凤莲 白晓锋
来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第09期
摘 要：油田伴生气的回收利用不仅能达到节能减排的效果，还具有相当的经济价值。合理回收利用油田伴生气资源是中国能源长期持久发展的一个必然趋势。油田伴生气的回收装置与工艺也不够完善，存在很大的发展空间。
关键词：油田伴生气；回收利用；减排
能源短缺是全球许多国家发展的瓶颈，同时也是影响中国经济发展的拦路虎，现在受到越来越多人的关注。油田伴生气作为可利用能源。受到技术手段的制约，加之在油田开采过程中难以控制，造成很大一部分伴生气被排空或烧掉。本文主要对伴生气的利用现状以及发展前景做了进一步的探讨和研究。
1 油田伴生气概念
油田伴生气俗称瓦斯气，是一种伴随石油从油井中逸出的天然气。一般在近井地带和井底从原油中分离出来，主要通过套管到达地面，一小部分游离气和溶解气从油管到达地面。主要成分是甲烷、乙烷等低分子烷烃，还含有相当数量的丙烷、丁烷等，可用于制取液化气，也可用作燃料或化工原料，属于易燃易爆有毒有害气体。
2 油田伴生气的现状
据不完全统计，中国的油田伴生气资源丰富。每年因地域限制、分散的小油田烧掉的伴生气就高达10×108方左右。另外，燃烧的火炬不仅给环境带来光和噪音污染，而且不完全燃烧产生的黑烟和碳氢化合物会造成严重的大气污染。火炬每年排放的温室气体量（CO2）也是巨大的。就长庆油田而言，伴生气产量约为9×108方/年，其中井站燃料利用为37%，燃气发电利用为14%，轻烃回收利用为11%，整体利用率未62%，具有较大的提升空间。
3 油田伴生气的利用
3.1 燃气发电
一些边远井产生的零散伴生气，由于这部分气体很难进入大型输气系统，则用这部分气体做为井上瓦斯发动机的燃料，为抽油机提供动力，同时一部分用来给原油加热，一小部分满足井站人员日常的做饭和采暖。一般井站目前使用电力作为动力源，对具有一定规模零散气量、且距离用气系统远的区域，直接采用伴生气发电，充分利用回收的零散伴生气，减少购电量，节约了电费支出。
3.2 汽车燃料
对于许多丛式井组将伴生气直接铺设管道输送至CNG回收站，回收站完成天然气脱水，脱烃与增压的过程，即将天然气处理达标到CNG运输标准后，冲装到汽车中代替汽油，为汽车提供燃料。减少伴生气的放空燃烧，从而减少了二氧化碳排放量，并通过出售CNG获得效益。
3.3 轻烃回收
乙炔是重要的化工原料，可用于照明、焊接及切割金属，也是制造乙醛、醋酸、苯、合成橡胶、合成纤维的基本原料。将伴生气通过管网输送到轻烃回收厂，对伴生气进行热裂解处理，将主要成份是甲烷等烷烃类伴生气制成乙炔。因此，石油伴生气轻烃回收厂是油田产能系统的重要一环，目前长庆油田现已投产的有14座轻烃回收装置，设计规模46.5×104方/天，日产轻烃258吨，年收益3.73亿元。
4 伴生气收集技术
4.1 油气混输技术
现在许多油田投入使用油气混输泵，将油井的套管气利用套管气井口增压装置打入原油外输管线，然后用油气混输泵（在集输过程中，主要输送含气、油、水、沙等的原油，实现对原油的集中净化、分离、储备，另外可以减少井口压力，提高单井或区域的产量，目前主要是单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵和柱塞泵）统一混输到联合站，通过三相分离器脱气，将脱出的伴生气进行分离和提炼，形成合格轻油、液化气等产品。
4.2 定压放气阀套气集气技术
在油井套管上安装气体压力单向泄放装置（原理是通过充气装置给波纹管结构一个预应力，使得阀芯与阀座有一个开启压力，当压力大于开启压力时气体进入油管线，小于开启压力时装置关闭），可以根据油井回压大小设定最小开启压力。该技术技术成熟，设备简单，投资少。根据油井合理套压及回压特性匹配研究，不同油气比的油井采用不同的定压放气阀。
5 存在问题及下一步建议
5.1 存在问题
①油气混输泵易造成气锁，同时输油泵保养维护周期大大缩短，以整个作业区为例，每年的各类机泵设备维护168次，而油气混输泵的维护占到设备维护数量的64%，同时浪费了大量的电力；②冬季北方气温低，因套管气不纯，含有水蒸气，定压阀易冻住，不能正常开启，造成油井憋气，产量下降。
5.2 下一步建议
5.2.1 更换防冻堵定压套气阀
针对目前定压阀问题，可以更换为第三代定压套气阀，该阀具有操作简单，系统运行可靠，无需日常维护，不影响油井的正常生产，消除了安全隐患，降低了生产成本。
5.2.2 更换同步回转油气混输装置
同步回转油气混输装置可适应复杂的黄土梁峁及沟壑地形条件，降低了泵输入端压力，实现了远距离输送，降低了输送成本，减少管线，优化集输管网及管线串接，油气全程密闭混输，不影响油井正常的生产，尽可能地最大限度回收放空伴生气，真正达到了伴生气全回收、零排放，井场做到了真正意义上的消灭火炬，值得进一步推广应用。
6 结论
大力开展伴生气资源的综合回收利用，充分发掘油藏的气资源，使原来不具价值的油田废气变废为宝，形成低投入，高产出，少排污，可循环的油田生产模式，建立石油资源利用的良性循环，改善环境，促进人与自然的和谐发展以及企业可持续发展，都具有十分重要的意义。
作者简介：
余彩艳（1980- ），2012年毕业于中国石油大学，石油工程专业，现为长庆油田第一采油厂王东作业区员工。
