赵毅(大港油田原油运销公司， 天津 300280)

国外油气田地面工艺技术发展动向

赵毅(大港油田原油运销公司， 天津 300280)

中国石油企业在生产中为了提升油气田的整体水平，针对油气田生产中油气储运、收集和输送、天然气处理系统存在的重点技术和难点，综合介绍了国外油气田在高效油(气)水采集分离、天然气开采和利用领域内的最新技术发展方向和动态。为提升石油企业的整体专业水平起到了积极的作用，有利于我国石油企业实施低成本可持续发展战略。

国外油气田；地面工艺技；术发展动向

我国石油企业在油田生产中存在的高效率脱水、低成本污水外排达标、高矿物杂质污水处理成农业灌溉用水、矿物废料综合利用，以及新疆和长庆等地正在开发的油气田地面工程面临的怎样将地层压力合理利用，优化选择集输油气压力，并与净化处理装置配套，怎样依据不同气体的性质和压力来优先选择脱水、脱硫、脱碳工艺等专业技术的关键环节和难点。借鉴国外先进技术理念，有益于国内专业科研人员开展科研攻关。

1 对天然气的有效处理和综合利用

(1)目前，全世界的环境法律法规日趋严格，而低质量的天然气生产越来越多，利用现在的技术处理天然气和回收氦气、硫磺等衍生产品的费用越来越高；还有一部分市场稀缺的小气田资源没有得到高效益开发。为了既保护环境又可以降低生产成本，世界各国天然气生产科研单位，例如：美国的石油研究单位和公司等对天然气新技术开展了很多研究工作，并取得了一些成果。目前的研究成果主要分为已经开发并用于生产、开始商业化以及从实验室转化为工业试验三种类型。

(2)已经开发并用于生产的技术：一是在天然气的净化方面，主要运用GRI MemCalc软件模拟天然气和其他烴内脱CQ时的工作性能，提高运行费用及情况；运用Scavenger CaLcBas软件，估算各种非再生脱硫剂的成本情况。二是利用R-BTEX工艺，回收脱水过程中排出的苯、甲苯、乙烯和二甲苯，目前这项工艺已经用于十多套装置，每年节约成本超过近十七万美元。通过运用GRI-CLYCaLc软件，估算出乙二醇脱水工艺中挥发的BTEX的量，已经有约近千家用户在使用此项技术。三是注氦，采取CarBon Molecnlar Sleve技术，主要用于从天燃气中脱氦，已经应用于7套商业化氦气回收和注氦装置。四是运用MNC变量控制系统软件，根据工艺控制、运行、维护和管理等综合参数进行系统优化，自1994年投入市场以来，已经应用总体计量有350亿m³/a的处理能力、近21家工厂，投资回收期短的几个月，长则一年。

(3)开始商业化的技术：针对天然气的净化，一是采用物理脱硫容积工艺，完成的现场实验中井口压力为7兆帕，原料气二氧化碳最高摩尔含量是45%，研究显示依据天然气酸性组分含量的不同，运行成本保守估计能节约百分之四十五。二是气或者液膜的净化工艺，主要用于天然气酸性组分和吸收剂接触的吸收装置，最多能减少百分之七十二的吸收塔尺寸和重量。在压力高达8.8兆帕的先导长试验中显示膜分离能承受严格的气田条件并提供较长的工作寿命，在原料气含二氧化碳高达百分之四十三下运行平稳，现在，吸收塔已经商业化，再生塔正在开发中。三是直接净化回收工艺，利用非水基有机溶剂的氧化还原系统，直接处理高压、低压及低或者中含硫量的酸性天然气，能节省47%的运行成本。

(4)从实验室转化为工业试验的技术：一是基于低温、直接氧化催化剂的部分硫磺回收工艺，比单级Claus反应塔的回收率更高，适用于氨法工艺放空和中型硫磺回收装置。二是凝液回收的气体膜分离工艺，能简化重烴回收工艺而不需要天然气冷却工艺。

2 对油(气)水分离的高效处理新技术

针对采到地面的高含水液量，一般采用高效活性试剂、净水试剂、破乳试剂等一些药品试剂，和旋流分离处理器、低温电脱水仪器、气浮选脱水工艺等高效率处理设备提高脱水能力，并优化脱水工艺技术、调整脱水站的结构布局，使采出的水当时就能脱去、处理和回收注入地下。近几年还研究出了井下分离处理技术、高效仰角式游离水分离处理器、各种不同波长的原油破乳脱水新技术等新型的高效液量处理设备。

(1)井下分离处理技术。该技术与以前相比，大大增加了地面采出的油(气)量、减少了污水治理和相关环境保护的费用等优越性。井下分离处理技术在全世界石油领域内开展了实验，其中，最新的实验表明，此项技术能使地面采出水量减少90%，增加油量过去的一半。投资回报率不到半年。(2)高效仰角式游离水分离处理器。结合卧式和立式的游离水分离处理器，采用仰角设计，弥补了两种容器覆盖面积小和水出口距离短，处理时间不够的缺点。该设备仰角小于11度，长18.2米，直径为1375毫米和915毫米两种型号。相比效果，仰角式游离水分离处理器使用后，水含油不低于每升70毫克，小于国内卧式处理器的出水含油量。污水可以直接回注，从而节约污水处理成本。(3)各种不同波长的原油破乳脱水新技术。这项技术，声波可以不断加速水珠的凝聚，让原油脱水效率提高；而利用超声波可降低能耗，减少破乳剂的使用量；破乳状液体稳定性的减少以及乳状液的加热都可以利用微波，同时，进一步促进水滴的形成，为解决我国老油田的深度脱水问题具有良好的应有前景。

近年来，国外油气田地面工艺技术发展的很迅速，新技术对提高油气田的生产效益和质量发挥了重要的推动作用。很多新技术对我国的油田生产也有很大的借鉴意义。

[1]汤林.“十三五”油气田地面工程面临的形势及提质增效发展方向[J].石油规划设计,2016,(04):4-6+18+52.

[2]李勇,宁永乔,王薛辉,李力,熊刚,王毅辉,赵志宏.西南油气田地面工程关键技术综述[J].石油规划设计,2013,(01):1-7+59.

[3]方朝亮.中油集团公司的技术发展及技术创新战略[J].石油科技论坛,2014,(02):18-24.

[4]陈茂祥.关于发展油气田地面工程技术的有关问题[J].油田地面工程,2013,(02):1-5.

赵毅(1986-)，男，汉，吉林松原人，本科，生产运行总监，工程师，研究方向: 油田生产管理。