油田放空天然气回收利用探讨

常昊

【摘 要】近些年来一些大油田企业如冀东油田、胜利油田、大港油田等油田公司就对天然气放空的问题非常重视，组织开展了放空天然气的回收规划设计工作，并逐步实施。经过几年的回收治理，这些油田放空气量已大大减少，不仅实现了节能减排，降低了对环境的污染，而且还取得了很高的经济效益。通过对一些油田的现场调研发现，东部油田高度重视放空天然气回收工作，油田基本没有放空火炬，对于日产气量不足1000的套管气均予以回收。本文的调研结果，对即将实行放空天然气回收的油田有一定的借鉴作用。

【关键词】天然气;放空;回收;节能减排

天然气作为一种清洁、高热值能源，越来越受到各个国家重视，大力发展天然气工业，实现经济又好又快可持续发展，已成为当今社会评价综合国力的重要指标。天然气在输送或加工过程中必然会产生损失，主要包括泄漏损失和放空损失。泄漏在工程上与经济上回收均是不可行的。近年，随着国内天然气长输管道的不断建设，沿线压气站及各种工艺站场天然气的放空量逐年攀升，再加上我国在储运工艺技术上与西方发达国家存在一定差距，站场天然气放空量明显偏高。放空天然气基本以燃烧火炬的形式处理，造成能源浪费。因此，非常有必要对放空天然气回收利用技术工艺进行深入研究，改善相关工艺流程，减少经济损失的同时保护环境。

1调研基本情况

本次放空天然气回收调研的油田主要有为大港油田、冀东油田和胜利油田，其中在大港油田调研了西二联燃气发电站和南一联天然气处理站;在冀东油田调研了北28CNG充气站、老爷庙作业区和浦海天然气处理站;在胜利油田对单井CNG充气站和现河天然气处理站进行了调研。各油田放空天然气回收情况见表1。

放空天然气的回收利用技术目前国内对于放空气回收利用主要采用天然气发电、CNG运输或压入天然气管道和轻烃回收3类工艺技术。

1.1天然气发电

利用天然气发电已经是成熟工艺，在油田上已使用多年。本次调研的大港油田西二联也是采用将放空的天然气回收后用作发电，该站共有5台500kW燃气发电机组，日发电量为50000kW·h，發出的电与油田电网并网使用。采用燃气发电的特点是回收工艺简单实用，投资较低（与天然气处理相比），但产品出路必须得到保证。

1.2 CNG技术

CNG技术是20世纪末期才在我国城市加气站兴起的新的天然气处理、输送技术，该技术通过将天然气脱水后压缩到20MPa充装到CNG拖车中，用拖车将天然气运输到城市加气站给汽车作燃料，替代汽油。通过几年的发展，该技术逐步开始运用到油田一些管道无法敷设到的边缘井站，以达到回收天然气的目的。冀东油田北28井站、老爷庙作业区和胜利油田的单井CNG充气站就采用了CNG技术。CNG技术包括CNG充装站、CNG拖车运输和CNG卸气站3部分组成，本次主要调研的是CNG充装站。CNG充装站主要功能是完成天然气脱水与增压的过程，即将天然气脱水达到CNG运输标准后，通过压缩机增压到20MPa后充装到CNG拖车中。按照脱水装置在工艺流程中的位置，分为前置脱水工艺和后置脱水工艺，一般进口设备由于压缩机对气质要求较高，采用前置脱水工艺;国内生产的设备采用后置脱水工艺较多。冀东油田的2座CNG站均采用了后置脱水工艺，而胜利油田单井CNG站未设脱水装置。该技术特点是设备简单成熟，容易成橇，比较容易搬迁，能够适应较大范围内气质的变化。不足之处：目前CNG压缩机排量较小，其单机处理气量低;CNG拖车运量较低，每次只可运输约3600天然气。

1.3脱烃工艺技术

目前常用的脱烃技术为外冷脱烃和膨胀制冷脱烃。大港油田南1联天然气装置采用分子筛脱水，丙烷制冷脱烃，生产合格的LPG和轻油。胜利油田现河首站采用分子筛脱水、氨制冷脱烃，生产合格的LPG和轻油。浦海处理站采用分子筛制冷、丙烷外冷+膨胀制冷脱烃，（温度为-84℃）生产合格的LPG和轻油。该类装置的特点是可以生产合格的天然气、LPG和轻油产品，产品附加值高;但脱烃工艺受原料气组成影响大，需要的外部依托条件多，一般适合建在依托条件比较好的油气站场附近。

2调研结果分析

根据调研的结果，发现放空天然气的回收工作由于点多、面广、气量零散，因此其管理环节较多，需要投入较多的人力和物力，目前回收的关键技术已基本解决。通过调研结果分析，提出了两种放空天然气回收经营运作方式：

①油田公司控制气源和产品的销售，专业公司负责井口天然气回收（充气）站的建设和产品的运输。冀东油田、大港油田均采用该模式。如冀东油田公司将天然气销售给浦海开发公司，浦海开发公司负责建设CNG供气站，将放空天然气处理成CNG，再用CNG拖车拉运到油田公司指定的用户进行卸车。其中的CNG充气站、CNG拖车、CNG卸气站均由浦海公司投资建设，油田公司给其的处理运输价格为0.6元/。该公司在北28站每年可回收天然气525×104，每年毛利315万元，2～3年内可回收投资。

②油田公司只提供气源，其余天然气的处理、运输和销售均由专业的公司自行解决。胜利油田和新疆油田采用该模式。如胜利油田单井CNG站，油田公司提供给环发环保公司井口天然气，环发公司将天然气处理成CNG后拉运到附近的城镇作为城镇或工业用户用气，其CNG销售价格可达到2.6元/m3。新疆的新捷燃气公司从新疆油田公司购气，经CNG压缩后将天然气供给城市汽车用气，销售价格达到2.05元/。目前正在运行的百口泉放空气回收项目，由于在附近有可进入的天然气管网，油田公司给其的回收费用约在0.3元/。如拉运到约80km外的克拉玛依作为汽车用气，售气价格为1.8元/，效益十分明显。

结语：

随着世界能源格局不断变化，传统石油石化能源日益枯竭，以及国家对节能环保措施的不断深化，回收利用放空天然气技术已经取得了初步成效，但节能环保工作任重道远，对戈壁、沙漠中仍在放空的大量油田伴生气应抓紧进行回收。一方面，科研工作者应不断寻求探索新技术应用于该领域，大胆创新，使用新方法、新技术、新设备，不断完善现有技术工艺设备，提高天然气利用率;另一方面，国家应采取相应政策鼓励有能力的企业进军戈壁、沙漠，积极投入到回收、利用放空天然气的工作当中，不断完善天然气集输系统，减少天然气放空，创造可观的经济效益的同时，减少环境污染，获得良好的社会效益。

参考文献：

[1]张丰足，王 静，李 超，等.放空天然气回收利用方法探讨[J].辽宁化工，2013.

[2]王协琴.回收边远小油田放空天然气的撬装设计[J].天然气工业，2007，1（2）：72-75.