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摘要：在油田原油从地下油藏开采出来后，溶解在原油中的轻烃不断逸出，逐渐产生大量的伴生气。本文针对某油田伴生气轻烃回收工艺流程，分析其存在不合理的流程，研究其存在的危险性因素并提出优化思路。
关键字：伴生气；轻烃回收；工艺流程；危险性；
油田践行持续保护和改善环境、防治污染、推进生态文明建设，不断改进当地环境，努力实现绿色、可持续发展之路，将之前直接排放燃烧的伴生气回收利用，提高综合开发效益，实现生态与生产并进，环保与经济双赢，推动油田高质量发展。
轻烃回收是将天然气中的C1-C4组份分离并进行回收的工艺过程。轻烃回收工艺方法主要分为吸附法、油吸收法和冷凝分离法[1]。本文涉及的回收工艺采用的是增压、脱水、外部制冷的冷凝分离法。
陕甘宁盆地某油田边缘零散油井的伴生气气量比较大，但地势起伏比较大、地形条件比较复杂。其伴生气综合利用早期由民营资本进入投资建设，为压缩投资成本，简化工艺设备等。本文主要研究该地区伴生气轻烃回收系统工艺流程存在的安全隐患及不合理的工艺，并对其提出优化的思路。
1 轻烃回收工艺流程
1.1 集输及轻烃回收工艺流程
为节省投资，在油田边缘伴生气产量较高的区块，建设主要有抽气机、小型撬装轻烃回收装置的轻烃回收厂，就近接入伴生气产量较高的边缘零散井组，采用负压抽气技术利用PE管收集伴生气，伴生气经过撬装轻烃回收装置增压、脱水、外部制冷后回收轻烃，干气供燃气发电机发电、农户生活用气，其余放空火炬燃烧。
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图1 轻烃回收系统工艺流程示意图
1.2 撬装轻烃回收装置工艺流程
轻烃回收工艺过程由原料气预处理、原料气增压、脱水、冷凝分离、制冷系统、液烃分馏、产品储配等7个单元组成[2]。伴生气增压、冷却、分离后分子筛脱水，进入贫富气换热器、氨制冷、冷箱进低温分离器，低温分离器分离的气体经贫富气换热器复热后作为干气进燃料气系统；分离的液体进贫富气换热器复热后进脱乙烷塔。脱乙烷塔顶气分两路，一路当装置处理能力有富余时，气体返回原料气管线内；另一路当装置处理能力没有富余时，进低温分离器干气管线后进贫富气换热器。脱乙烷塔底重沸器后的液烃自压进液化气塔，液化气塔顶气体经空冷器冷却后进液化气回流罐，然后进回流泵增压后一部分打回流，其余作为产品去储罐区。液化气塔底液体经塔底重沸器后进空冷器，冷却后作为稳定轻烃产品自压去储罐区[3]。
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图2 撬装轻烃回收装置工艺流程示意图
2 轻烃回收工艺流程的危险性分析
2.1 轻烃回收运行现状
井组伴生气通过PE管输送至轻烃回收厂，PE管采取地面敷设；为防止管道冻堵PE管在低点设置积液包，不定时进行排液。
由于井组伴生气压力低，气体流速较慢，在轻烃回收厂设置抽气机进行负压抽气，PE管长期处于负压运行。
2.2 工艺流程危险性及环保节能分析
油田伴生气作为整个工艺处理系统的物料，主要为C1-C4组份，具有易燃易爆的性质，其爆炸极限为5.3~15%[4]，极易与空气形成爆炸性混合物。
（1）PE管裸露于地面，暴晒极易老化、冻堵，严重影响其使用寿命。PE管长期处于负压运行，一旦管线破裂空气被抽气机抽至轻烃回收厂进厂区集气包与其它井组伴生气混合将形成爆炸性混合物。
（2）轻烃回收厂采用负压抽气技术将多井组伴生气混合，一旦井组阀门、仪表等出现故障，空气可能从故障处通过管道进轻烃回收厂与其他井组伴生气混合形成爆炸性混合物。
伴生气与空气混合极易达到其爆炸极限，为节省投资产生更大效益，以裸露的PE管作为伴生气输送管道、多井组伴生气采用负压抽气技术汇集至轻烃回收厂，该工艺流程存在安全隐患点很多，产生火灾爆炸的风险很大。
（3）轻烃回收厂目前大量干气通过放空火炬燃烧，造成资源浪费，不符合“节能减排增效，绿色清洁生产”生态油田理念。
3 工艺流程优化思路
本文研究区块伴生气轻烃回收现有工艺流程存在重大安全隐患及资源的浪费，结合安全生产和环保要求，对工艺流程优化体现得尤为迫切。优化流程促使伴生气安全有效地最大化回收利用，达到人与自然和谐发展及企业的可持续发展[5]。
针对多井组伴生气混合进入装置存在安全隐患，继续采取负压输送将不能解除隐患，需提高输送压力进行正压输送，从伴生气集输工艺方面优化，取消设置抽气机，不再进行负压抽气。轻烃回收后的干气用于燃气发电机发电、农户生活用气，剩余制成LNG车载外销。由于地区地势起伏大、地形条件比较复杂，集输工艺优化主要从下面两方面考虑：
3.1 油气混输工艺
相邻串联井组可充分利用已建管网，可增设油气混输泵提高管道输送压力进行油气混输。下游进行油气分离，然后进行伴生气轻烃回收及综合利用。
该工艺流程简单、有效实现油气连续输送、管理方便；适应能力强，可广泛引用；减少集气管道的工作量，减少工程投资。
3.2 增压分输工艺
相邻井组分离出来的伴生气可汇集后，通过压缩机对伴生气进行增压，利用新建管线输送至轻烃回收厂。由于研究区域存在极端天气，易出现积液现象，故新建管线需进行埋地敷设。
本着经济合理的原则，优选集输工艺，取消抽气机，消除原有流程存在的重大安全隐患，保证安全生产。同时，充分利用有限资源，将放空燃烧的干气制成LNG，做到资源利用最大化。
4 结束语
通过不断优化和技术创新，不断完善伴生气回收综合利用地面工艺技术，形成伴生气回收综合利用地面工艺技术工艺简单实用、安全可靠，有效地回收利用伴生气资源，在安全生产的前提下使经济效益最大化。
参考文献：
[1]钟荣强，付秀勇，李亚军.油田伴生气轻烃回收工艺的优化[J].石油与天然气化工，2018，47（2）：46-51.
[2]蒋洪，朱聪.伴生气轻烃回收工艺技术[J].油气田地面工程，2000，19（1），3-5.
[3]葛涛，刘子兵等，长庆油田伴生气回收利用地面工艺技术[J].石油化工应用，2016，35（11）：33-35.
[4]陈璐，曹翔.油田伴生气回收工艺过程危险性分析及对策研究[J].石化技术，2020（1）：90.
[5]冯宇，杜燕丽，张小龙.长庆油田伴生气回收及综合利用[J].油气田环境保护，2012，22（5）：14-18.
作者简介：刘大才（1982年3月），男，汉族，籍贯四川荣县，大学本科学历，工学学士学位，工程师，主要从事油气储运工程设计，现为四川亚汉能源科技有限公司工艺室主任