某油田挥发性油气治理经验简介

梁福伟 张铁鑫

摘要：本文通过梳理油田生产环节，确定油气损耗关键环节。对比不同工艺及效果，确定采用大罐抽气工艺进行油气回收。对比不同压缩机工艺，确定选用往复式压缩机。同时介绍了大罐抽气工艺设计要点。

关键词：油气损耗;油罐气回收;原油稳定;大罐抽气

随着国家、社会对环境保护的日益重视，国家及各省市纷纷颁布《挥发性有机物排污收费试点办法》等条例。为了有效降低油田油气损耗，保护生态环境，提升职工工作环境，响应集团公司“碧水蓝天”环保计划，油田分公司开展了油气损耗专项治理工程。

1 油田油氣损耗情况

1.1 油气损耗环节及治理关键

油田原油综合性质较差，集输系统普遍采用二级甚至三级布站方式。生产过程大部分采用密闭流程，可有效避免油气损耗。但部分环节存在开式流程，造成油气损耗，主要体现在6个环节：拉油井场高架罐、接转站固定拱顶罐、联合站中的固定拱顶油罐、卸油站中的卸油罐、各级站场中的污油池、污水站中的污水沉降罐。

因联合站储油量大，操作温度高，油气损耗大，是集输过程中的关键损耗点;且站场数量少，罐集中布置，易于进行集中回收，确定将油气损耗治理关键放在联合站中的拱顶罐。

1.2 联合站油气损耗情况

1.2.1 处理工艺及油气损耗原因

（1）处理工艺

某油田原油粘度高，密度大，大部分为稠油（甚至超稠油）;多采用三次开采，进站液复杂，造成站内脱水流程长、工艺复杂。联合站普遍采用分水器+大罐热化学沉降脱水工艺，油罐采用常压固定拱顶罐[1]，造成生产过程不密闭。

（2）油气损耗原因[2]

常压固定顶罐在正常运行中通过呼吸阀的正常呼吸造成油气损耗，其损耗形式主要有两种：一是静止储存损耗，即“小呼吸”损耗;二是油品进出罐的损耗，即“大呼吸”损耗。

1.2.2 油气损耗量

油田有数十座联合站，未设油气回收装置的站场占48.3%。2014～2017年，技术检测中心对全部联合站进行了油气损耗检测。经检测，油田平均损耗率0.0655%。

2 油气回收工艺

依托现有处理工艺，选择合适油气回收工艺。

2.1 回收工艺确定

2.1.1主要工艺

目前，成熟的油气回收工艺有两种：大罐抽气工艺和原油稳定工艺。典型流程分别见图2和图3，工艺对比见表1。

2.1.2在运油气回收工艺效果

油田设有油气回收工艺的联合站中，约有50%采用原油稳定工艺（大部分只有后塔），31%采用大罐抽气工艺，其余采用大罐抽气和原油稳定工艺相结合的方式。经技术检测中心检测，只有大罐抽气和只有原油稳定的站损耗率相差不大，具体见图4。

2.1.3工艺确定

通过分析可知，大罐抽气和原油稳定工艺降低油气损耗的作用相差不大，且原油稳定工艺投资高，对油品有一定影响，确定采用大罐抽气工艺进行油气回收。

2.2 大罐抽气工艺

通过在常压储罐顶设置微压差变送器来控制压缩机变频运行，使油罐始终保持微正压运行，减少储罐呼吸阀动作而降低油气损耗。在用压缩机分为往复和螺杆压缩机。目前，油田多采用往复压缩机，新疆地区多采用螺杆压缩机。两种工艺流程分别见图5和图6，优缺点对比见表2。

经过对比，采用往复式压缩机，投资低，在油田运行良好，确定大罐抽气系统选用往复式压缩机。

2.3 设计要点

2.3.1回收罐的确定

通过检测，不同处理流程中，各油罐损耗相差很大，回收罐的确定以损耗检测数据为依据。以某二号联为例，各罐油气损耗率如下：一次罐>二次罐>净化油罐>三次罐，其中一罐损耗率最大，约为0.005%，三次罐损耗最小，约为0.0012%，一次罐损耗约为三次罐的4倍。油气回收罐确定为全部油罐。

2.3.2压缩机选择合适排量和运行方式

因受进出液作业、环境温度影响，不同季节、不同时间段，罐顶气量相差很大。为保收装置稳定运行，须选择排量适应性强的压缩机和运行方式。

2.3.3选择动作灵敏、运行可靠的压力仪表

大罐抽气工艺通过罐顶压力表来变频运行压缩机，罐顶压力低、范围窄，因此须选择动作灵敏、运行可靠的压力仪表。

2.3.4设计合理的压缩机进口管线

因罐微正压运行，压缩机进口管线管径选择需减少压降;管线步步低向压缩机，避免形成液袋弯。

3 效果展望

结合油罐隐患治理进行回收改造，油田确定三步走的思路，逐步实现全部联合站的油罐气回收，将会产生很好的社会环保效益和经济效益。

3.1 社会、环保效益

符合国家政策，降低油气损耗和大气污染，保护人民生活环境，提升职工工作环境。

3.2 经济效益

3.2.1回收油气，变废为宝

以1套设计规模为3000m3/d的大罐抽气装置为例，年回收油气量（考虑冬季、夏季的不均衡性）可达73×104m3/d，折合经济效益120.45万元/年。

3.2.2 降低排污缴纳费

回收油罐挥发气，降低排污缴纳费，降低生产运行成本。

4 结语

除了油罐气工艺改造外，建议进一步采取其他措施降低站内油气挥发物，例如加大密闭脱水工艺研究;加强日常操作维护，保证罐完好。

参考文献：

[1] GB 50183-2004 石油天然气工程设计防火规范

[2]李虞庚，等. 油田油气集输设计技术手册. 北京：石油工业出版社，1993.

[3]赵来顺.油品损耗的原因与对策[J].石油库与加油站.第8卷.第6期.1992，12

[4]孙晓春. 塔里木油田固定顶储罐油气损耗特点分析. 石油规划设计 2004， 7.