油田伴生气净化达标研究与应用

韩睿

摘  要：油田伴生气是在进行油田的开采过程当中，伴随着石油液体而产生的一种主要成分为甲烷的可燃气体。它在伴生气净化工艺过程当中属于一个比较重要的环节。这篇文章就是对于油田伴生气净化工艺的研究，让净化过的气体能够达到相应的标准，并且能够进行利用。在很大的程度上提升了伴生气净化的效果，解决了伴生气的排放污染空气等诸多问题，推广和应用的前景相对来说比较的广泛。

关键词：伴生气;净化;研究

在油田的开发和开采的过程当中所产生的伴生气最主要的用处是给油田的加热炉提供燃料，然而，因为受到原油开采过程当中地层压力的影响较大，在生产出的天然气当中，有可能会出现轻油和水分等，这样一来，在加热炉的燃料使用过程当中，就必须要将含有的水分等杂质过滤。这对于伴生气的净化工艺来说，也是一个比较重要的环节。

一、伴生气处理过程当中存在的问题

在石油开采的过程当中产生的伴生气，它的处理过程主要是以下的几个方面：从站外进行输送的油、气、水的混合物，在经过管道输入卧式分离器，在经过第一步的分离后气体输入到卧式除油器来进行后续分离，除油器的作用就是将颗粒比较大的液体和轻油通过补雾网就能够从气体当中被分离出来。在经过这一步以后，气体将会进入到U型管组成的干燥器当中，在这一个步骤当中，颗粒较小的液体和轻油通过冷却的方式，将他们从气体当中分隔出来，经过这几个流程之后的天然气将会被送到加热炉当中。然而，这种的工艺相对而言，比较的落后，并且，由于时间过长，在使用的过程当中会出现许许多多的问题，主要是以下的两点：

1、产生的积液造成燃烧不足

由于我们国家油田开采的不断发展开采的设备也将会越来越先进，不去传统的加热炉，自然而然的将会被逐渐的替代掉，然而，在更换全自动燃烧器的设备时也有了相当高的要求，燃料的干净也要在很大程度上进行不断的提升，而旧的工艺之下，得到的天然气干净的程度上，已经远远无法满足新设备的使用，这样一来，因为积液而造成的加热炉的燃烧不足，也将会更加明显的展现出来。

2、回收的过程当中有漏气的现象

如果干燥器当中存在大量的沉积液体，在轻油的回收过程当中就会出现漏气的现象，这种现象也是一种比较常见并且影响较大的安全隐患。在干燥器上面放置了倒过来的很多U型管，卧式容器与干燥器的下部相连，这样情况下，在容器当中就非常的容易让积液沉淀下来，所以就要定期的去打开阀门，在液体的压力作用下，这些积液就会从系统当中排出来。但是由于阀门的开关需要进行人为的操作，控制起来比较的困难，这样就会将干燥器当中的天然气挤压到系统当中，很有可能会由于天然气的泄漏而造成安全隐患。

二、伴生气净化工艺

1、工艺概述

在20世紀的初期，国内和国外的科学家们就已经对油田伴生气的净化工艺展开了探讨，我们以一种简便的方式列举出了几个相对而言比较典型的伴生气的处理净化工艺，但是又因为每一个油田在个体上而言都存在着差异，所以对于净化技术的适应能力都有一定的要求，通常来说，海上油田气，选择集成化撬装工艺处理设备就比较的合适，这种工艺目前来说相对较成熟的技术有PSA技术、膜分离技术、SDA技术、涡流管脱水技术、气波脱水技术等。陆地油气田，宜选择技术集成的处理工艺，其比较成熟的主要的技术有膜分离技术、PSA技术和SDA技术集成的天然气“干法”净化技术。对于伴生气自身的特点来说，选择合适的净化处理的方式和工艺流程在很大的程度上，可以提升伴生气的利用，能够进一步提高企业的利益。

2、工艺流程

伴生气净化的主要流程是：站外输送的混合物→一级较好分离（油气分离器）→二级分离（空冷器）→三级"高生分离（除油器）→去加热炉，然而这种优化后的工艺流程相对于传统的净化工艺来说，再经过各环节的进化后，可以在很大程度上去除较多的杂质，与此同时，除油器的体积也比原来的大，这样就能够提供一个较大的缓冲空间，有利于生产管理。

3、对空冷净化合一的装置进行研制

过去，传统的工艺设备当中，除油器和干燥器是两套独立的设备，为了能够进行安装和方便以后的检修以及防火间距的要求，两套设备占据了很大的一部分空间。管道在两套设备之间的往返，对于管道的消耗来说也是巨大的，这在一定的程度上也浪费了大量的资金。然而，现在的净化设备是加两套设备相结合，这样一来就省下了很多的空间，对于管道的需求量也随之减少，这样就省下了很大的一笔开支。这套新的设备也简化了净化的流程，从分离曲当中出来的天然气，首先进入的是空冷器将温度降低。同时，天然气中的轻组分凝结成轻油流入除油罐中，在进入体积较大的除油罐当中时，可以储存大量的天然气和轻油。将收集到的轻油在次回收到系统当中，可以起到一种降低阻力的作用。除此之外，如果说站外进来的气体不均衡的时候，除油器又能够作为一种缓冲罐。为加热炉提供稳定的气源。

三、应用效果及推广前景

“先空冷后除油”的流程与以往的“先除油后空冷”流程相比，采用这种技术可以提高生产安全性，减少天然气泄放量，方便操作。目前这项技术已经应用到我们国家10 余座油气采集场，天然气处理效果好，加热炉燃气系统运行平稳，解决了漏气等安全环保问题，除油器收油方便，操作简单。有一部分的新建接转站都是采用密闲集输流程，改造的接转站也将陆续改造为密闭浇濯。因此，这种改进的天然气处理技术将创造出更多有利的条件，且占地面积少，流程简化，管理方便，具有广泛的推广应用前景。

结语：结合以上几点我们可以看出，不断的改善和提升油田伴生气净化的装置和工艺流程，在很大程度上能够提升油田伴生气的回收利用，同时对于改善油区大气环境具有十分积极的意义，其对于提高油田生产效益，实现油田节能化生产，有着积极的作用，这也是实现油田健康长远发展的有效途径和必然选择。

参考文献：

[1]陈建兵，薄德臣，高明，油田伴生气脱硫净化过程问题研究及对策《现代化工》 - 2018

[2]李鹏，赵德银，张健，油田伴生气净化工艺优化研究及工业应用， 《石油与天然气化工》 - 2021