油田伴生气高效回收和利用研究

李春栋 向参

中国石油长庆油田分公司第十二采油厂， 甘肃省庆阳市， 745000

摘要：当前，我国越来越重视节约资源和保护环境。建设节约型、环保型社会已经成为我国能源企业可持续发展的共同目标，油田伴生气的高效利用可以有效实现节能减排的目的，对我国整体资源的发展和环境的保护有着重要影响，本文介绍了伴生气回收装置的结构和效果，希望提高我国油田伴生气的回收和利用。

关键词：油田；伴生气；回收

在石油开采中，当油井底部的压力低于饱和压力时，天然气与原油脱离。脱离的天然气中有一部分上升到油套管环形区域，有一部分流入泵中，这就属于伴生气。伴生气是一种混合物，除碳氢化合物外，通常还具有非常危险的物质，像一氧化碳、硫化氢、氦等等，处理加工具有复杂性。由于技术发展和地理限制，传统的解决办法是直接向大气排放燃烧，这不仅浪费能源，而且污染环境。近年来能源需求增加，随着全球低碳经济的发展，今后20年天然气需求将每年增加2.6%，大大超过石油和煤炭。与此同时，鉴于各国能源生产过程造成的污染以及日益严重的能源浪费，合理回收天然气资源已成为国内能源长期可持续发展必不可少的趋势。

1 伴生气回收利用现状

我国的资源有限，随着环境污染逐渐严重和天然气需求不断增加，促使我们必须重新考虑能源生产手段和能源消耗结构。2005年我国公布天然气储量为2.35×1012立方米，占全球勘探量的1.3%，居世界第17位；天然气产量占世界天然气产量的1.8%，居世界第14位。从这些数据中可以看出，天然气储备和生产能力我国都不具有优势。能源短缺是我国的发展瓶颈，促进能源利用是解决这一问题的有效手段。改进油田伴生气回收和利用也是提高能源使用效率的途径。我国油井伴生气资源丰富，不完整的统计数据表明，部分地区仅仅因为地理限制，分散的小型油田每年燃烧伴生气约10 ×10⁸立方米，能源等同于100万吨石油。随着分散的小型油田进一步开发，大量不可恢复的伴生气资源被浪费。因此，采用伴生气轻烃回收装置进行研究具有广泛的应用前景。

2伴生气回收装置

根据油田的地理位置，油田产生的伴生气有两种：一是直接进入管网的伴生气。此部分产生伴生气效率特别高，并连接到附近较大的管网或收集站，可以将其直接净化集成到管网中。另一种是分散的偏远油井伴生气。这些半成气较为分散，而且数量较少，远离了天然气管网，不适宜进行管道运输，投资成本较多。对于这种半生气特点和来源的不同，要采取不同处理方法和回收装置进行再利用。随着当下人们对伴生气资源的逐渐重视，其回收利用装置和技术也在进行创新发展。

2.1移动式套管气回收装置

移动式套管气回收装置结构主要由四个部分组成:端口部分、测量范围、压强和防盗保护。其中包括进口连接件、油分离器、压力封闭软管、进口阀门；测量的部分有智能旋涡流量计。增压零件是二次分离器、气体压力装置、安全警告仪、仪表板。原理：在套管回收器运行时，从套管流出的气体通过气体管路输送到油气分离器，然后通过高压连接软管输送到二次分离器，再将气体分开，在之后分离出清洁的气体，并将气体从0.1 MPa增加到1.6MPa，由此进人集油干线内。

2.2电动加热套管调压回收装置

本装置由加热H23x/ D-60压力回流阀和加热高压收气胶管的两个部分组成，其中压力控制阀由压力管道、压缩弹簧、阀门、记录电容器、连接套管头、测量孔、电压加热装置等组成。收气胶管由压力软管、压力控制阀、连接机油管件、加热网、保护软管、密封端子等组成。工作时，压力控制阀首先连接到线管阀门，在测压孔处加装压力表，然后将高压收气胶管连接到供油管道，再将进气软管连接到阀门，最后将220V电源连接到压力控制阀头，通过设置调压手轮，实现控制套压。止回阀自动关闭，以防止油嘴气压低于或等于压力时回流。该装置结构良好，具有进气效应，能耗低、温升均匀、使用寿命长、可靠性高，经济实用、高效通风、管理便捷、减少劳动者的劳动。它可以调节压力，提高泵的性能，提高油井产量。

2.3定压放气阀回收工艺

回收方法相当于在油管上安装安全阀，使压力适应油压力大小，并在外溢气体超过设定值时进入采油树流程工艺。排气阀通过放气三通连接到套管，并通过专用接头连接到接油管线。石油泄漏选择合适的套管压板，将相应的压缩弹簧插入套管板的正压阀中，并打开套管阀承受套管压力。在外界环境温度较低的情况下，可通过接通掺水系统掺热水伴热，以防止气管堵塞。套管的空气压力达到设定压力时，正压阀打开，套管伴生气进入油管回流系统，以避免因排放造成的污染和资源浪费。设备可以根据实际井况确定合适的套管，并选择具有不同设定的弹簧进行通风。选择定压值为0.5-4.5 MPa的弹簧，分为9级定压值，使得大量石油伴生气能够得到大幅回收，从而减少资源浪费、简化现场管理和提高生产力。

2.4低压抽气筒回收装置

低压抽气筒回收装置不需要额外的功率，活塞杆焊接在游粱上，游粱上下运动，带动活塞上下运动，对套管气的抽吸与压缩，将气体注入压缩过程引导至下游。该设备无需额外能量即可完成工作，从而实现巨大的节能。更有效地改善油泵平衡，降低发动机输出功率，节省能源。这种回收方式降低了竖井的回压，减少了石油的悬挂负荷。

2.5伴生气井下回收装置

这项装置配套技术适用于油田现场的井下气体分离和整体回收。该技术可以把采油和气举特点优化于一体，在减少气体对抽油机影响的同时，还能充分利用伴生气体能量，有效帮助抽油机进行运转，增加油流量并实现回收伴生气的效果。整个回收装置的原理，首先要通过井下的分离器将产出的气体进行吸取，并把其输送到抽油泵当中，实现二次分离，提高了抽油泵的功效，分离后的气体会进入油套环，利用天然气自身的能量，依据气举原理，智能分配到配气阀当中，达到最佳效果，从而达到了油井产能上升效果。

3 结论

油田伴生气的资源规模不容小觑，我国目前对其回收和利用也极为重视，越来越多的回收装置和技术都在不断研发和改进，有着广阔的发展前景。根据当前油田的特点，例如含有较高伴生气，容易结蜡等现象，要选择合理的伴生气回收装置和处理技术，尽量使用能耗低、操作简单、容易管理、使用寿命长、效率可靠的装置。

参考文献

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