摘 要：该方法针对以往伴生气进行燃烧处理的作法，采用轻烃回收、干气发电、余热利用等油田伴生气的综合利用模式，实现了闭路循环。该方法为油田伴生气的应用提供了新的模式，具有很高的推广价值。

关键词：伴生气 利用 轻烃 余热

伴生气是指在地下储集层中伴随原油共生，在开采时伴随原油和水一起采出地面的天然气。其主要成分是甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及以上的烃类组分，有时还伴有少量非烃类气体，以上气体的混合物。西峰油田以往伴生气排空、燃烧，浪费巨大且环境污染严重，为了对伴生气进行综合利用，有必要开展伴生气综合利用研究。从伴生气密闭集输→轻烃回收→干气发电→余热回收的全封闭绿色能源经济链，实现了资源的规模化、多元化循环再利用。实现了西一联产生的伴生气供给轻烃厂提取重烃，排出的干气进电站发电，电站产生的余热进余热锅炉为西一联和轻烃厂生产、生活提供热能，依托先进的能源综合利用技术，实现了闭路循环。油田伴生气的处理率达到100%，伴生气利用率＞95%，开创了石油行业循环经济消灭火炬的范例，是西峰模式的进一步体现，全面实现二次资源、能源的回收综合利用。

1.轻烃回收

将除甲烷及非烃以外的烃类予以分离与回收，称为轻烃回收。西峰油田的地层原始气油比较高，达到了78.8-106.4m3/t。伴生氣的压力较低，必经过压缩这一阶段，来回收其轻烃，其制冷多在浅冷操作。在中压、浅冷下其C3回收率达65%左右。以上冷凝回收法常采用压缩—脱水—制冷—分离—分馏这几个过程。地面集输工艺应用了定压阀回收井口的套管气，接转站采用油气分输工艺，联合站应用了油气水三相分离、大罐抽气工艺，敷设了集气管网，实现了从井口至联合站全过程的密闭集输和处理，伴生气总量5-6×104m3/d。

轻烃回收装置分原料气压缩系统、乙二醇注入及丙生系统、氨致冷系统、冷凝分离系统及分馏系统。原料气经二级增压到2.3MPa，经冷却、脱水进入氨蒸发器冷至-25℃。再进入低温分离器，分离出的气相作为干气外输；液相进入脱乙烷塔。脱乙烷塔顶操作压力控制在1.7MPa，塔顶设内回流氨蒸发冷凝器，塔顶温度控制在-15℃；塔底设重沸器，塔底温度控制在67℃。脱乙烷塔顶气相经降压后，进入冷箱与原料气换热利用其冷量，然后外输，也可进入压缩机入口进一步回收其中的C3+组分；脱乙烷塔底液相进入液化气塔。液化气塔顶操作压力控制在1.4MPa塔顶设内回流水冷凝器，塔顶温度控制在80℃ ；塔底设重沸器，温度控制在145℃。液化气塔顶气相经空冷器冷却至40℃后进入液化气缓冲罐，放出少部分不凝气，经计量后进入液化石油气储罐；塔底产出的稳定轻油经空冷器冷却至40℃，计量后进入稳定轻油储罐。轻烃回收厂日回收液化气20t、轻质油5t。

2.干气发电

燃气发电厂装机总容量为7MW，安装三台QDR20-2000kW和二台瓦克夏500kW燃机，发电量7000 kW/h，利用轻烃厂干气进行发电的干气发电站的投产发电，消灭了干气排空时的燃烧火炬，保障了油田生产的的正常进行，节约了能源，保护了环境。

3.余热利用

若将发电厂燃气轮机的排烟废热进行利用，整个燃气轮机的能源利用率将大大提高。西一联干气发电厂燃机尾气余热利用就是利用余热导热油锅炉回收燃气轮机的高温尾气余热，取代燃气导热油锅炉，产生热能提供给联合站和轻烃厂使用。

燃气轮机在发电过程中，20－30％的输入能量转化为电力，70－80％的输入能量为排烟废热同机组散热。余热导热油锅炉就是用于燃气轮机的热电联供专用设备，余热导热油锅炉充分利用QDR20燃气轮机的尾气废热，导入余热锅炉与导热油介质进行热交换，供热用户使用。燃气轮机排出的高温烟气，经比例调节式三通风门进入余热锅炉，换热后进入烟囱排往大气。进入余热锅炉的烟气量根据导热油出口温度由三通风门自动调节，精确控制导热油出口温度。三通风门耐高温，配调节型执行器，其开度在0-90℃可调。夏季不用余热时，烟气经旁通烟道直接进入烟囱。余热锅炉前后及旁通烟道均设膨胀节。烟道采用必要的保温结构，保证烟道护板的外表面在环境温度25℃时不超过50℃。旁通烟道采取措施消声。

从余热导热油锅炉系统全部并入西一联加热系统后，西一联燃气导热油锅炉全部停运。余热导热油锅炉达到了余热利用供热的设计要求，在余热锅炉风门开度为50％，即余热锅炉没满负荷运行时，供热功率已超过设计值4100KW的供热功率，由此证明余热导热油锅炉实际运行参数达到并超过设计值。

余热锅炉投运前，西一联夏季热负荷3700kW，运行一台燃气导热油炉，冬季热负荷6800kW，需运行两台燃气导热油炉；发电厂冬季可运行一台燃气发电机组，夏季可运行两台燃气发电机组。建成后，由于西一联燃气导热油炉停运，冬季可节省气量为2.0×104m3/d，夏季可节省1.0×104m3/d。现在冬季可运行两台航机，夏季可运行三台机组（冬季5个月；夏季7个月）。按照1.0×104m3干气可发电2.5度，上网电价0.421元/度估算，年可增加收入515万元。可以看出余热利用的经济效益十分显著。余热导热油锅炉的投入，燃气导热油锅炉停开，所节约的伴生气可供发电，保证了发电用气，增加发电量。燃气轮机余热导热油利用项目，充分的利用了燃气资源，在节能，环保的同时创造了巨大的经济效益。利用回收这部分高温余热，降低了油田生产的能耗，达到了节能和环保的目的。

4.结论

轻烃回收、干气发电、余热利用等油田伴生气的综合利用模式创造了巨大的经济效益何社会效益，为油田伴生气的综合应用和油田环境保护工作提供了一种新的模式，具有推广应用价值。◆

作者简介：

秦旭伟（1977-），男，毕业于西南石油学院，西安石油大学石油与天然气加工专业工程硕士在读，就职于长庆油田公司第二采油厂，工程师，主要从事轻烃回收项目管理工作。