油氣儲(chǔ)運(yùn)中油氣回收技術(shù)的應(yīng)用

李士波

中油（新疆）石油工程有限公司 新疆克拉瑪依 834000

在油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，油氣資源由于其極強(qiáng)的揮發(fā)性，往往導(dǎo)致資源浪費(fèi)、環(huán)境污染甚至危害員工健康。因此，我國(guó)應(yīng)利用和優(yōu)化油氣資源回收技術(shù)，油氣企業(yè)也應(yīng)根據(jù)自身情況選擇合適的油氣資源回收技術(shù)，以減少油氣資源的浪費(fèi)，進(jìn)一步緩解環(huán)境污染本文闡述了油氣資源開采技術(shù)的對(duì)策，進(jìn)而更好地促進(jìn)我國(guó)油氣工業(yè)的發(fā)展。

1 油氣回收技術(shù)的研究背景

當(dāng)前，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展離不開油氣和天然氣。各國(guó)都在大力發(fā)展油氣開采技術(shù)。我國(guó)油氣儲(chǔ)運(yùn)行業(yè)不斷發(fā)展。據(jù)相關(guān)研究，在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中會(huì)損失大量油氣資源，造成油氣資源的浪費(fèi)。在這種背景下，研究我國(guó)油氣開采技術(shù)勢(shì)在必行。目前，我國(guó)在這方面與發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的差距。我國(guó)應(yīng)進(jìn)一步結(jié)合自身實(shí)際，提高油氣開采技術(shù)研究水平，增強(qiáng)油氣資源開采能力。

2 油氣儲(chǔ)運(yùn)中常見的回收技術(shù)

2.1 冷凝法

冷凝法是一種非常常見的油氣回收技術(shù)。在一般壓力條件下，油氣資源與低溫介質(zhì)之間的熱交換可以降低其溫度，完成物質(zhì)重組形成液體，有利于油氣的回收。剩下的輕組分直接排放到大氣中。這種方法在實(shí)際應(yīng)用中受溫度的影響，介質(zhì)間的換熱方式比較混亂，運(yùn)行成本很高。

2.2 吸收法

在一定的工藝條件下，油氣中的各種組分都可以通過(guò)吸附劑的應(yīng)用得到吸收和回收。結(jié)合壓力、溫度等工況，吸收法可分為常壓常溫吸收法和常壓低溫吸收法。然而，由于在常溫常壓下開采油氣比較方便，這種方法并沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用。使用的吸收劑也有兩種，一種是可再生吸收劑，另一種是不可再生吸收劑。

2.3 吸附法

吸附法和吸附法有一些相似之處。選擇吸附劑從空氣中分離油氣成分。吸附劑用于一些親和力強(qiáng)的材料，一般是活性炭。吸附劑對(duì)油氣中各種組分的吸附率高達(dá)34%。但在高溫下，吸附劑與油氣組分之間會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這種方法的應(yīng)用有一定的局限性。目前，我國(guó)的油氣回收處理方法主要是冷凝、吸附和吸附相結(jié)合的方法。冷凝法可以直接看到油的回收，原理簡(jiǎn)單，但缺點(diǎn)是制冷溫度很低，有一定的技術(shù)障礙；吸附法相對(duì)簡(jiǎn)單，已成為20世紀(jì)油氣回收的主流方法，但活性炭的問(wèn)題仍然存在（吸附法中一般采用吸附法作為分析步驟），因此這三種方法的結(jié)合可以部分避免，應(yīng)充分發(fā)揮各種方法的缺陷，做到揚(yáng)長(zhǎng)避短，事半功倍。

3 油氣儲(chǔ)運(yùn)中油氣回收技術(shù)的具體運(yùn)用

3.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)量的PVT 模擬

為了模擬在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，采用了Eclipse模擬器的流體PVTi模塊PVTi?；赑VTi狀態(tài)方程(EOS)的Eclipse模擬器模塊用于描述各種流體樣本，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)包括相對(duì)體積、總地層體積系數(shù)、氣藏體積系數(shù)、氣體比重、氣油比、油氣回收系數(shù)。

3.2 吞吐注氣性能評(píng)價(jià)

在致密巖石樣品中進(jìn)行了huff-n-puff氣體注入或循環(huán)氣體注入的實(shí)驗(yàn)研究，第一步是在給定的壓力下，將油樣長(zhǎng)時(shí)間注入巖心塞。然后將預(yù)填充的堆芯放入堆芯保持架中，并暴露于高壓氣體中。在關(guān)井或浸泡期間，估計(jì)氣體將滲入基質(zhì)并大量接觸石油。浸泡后，通過(guò)降低系統(tǒng)壓力，油從基質(zhì)中滲出。油氣回收率的計(jì)算方法是從頭開始稱量巖心樣品或用有機(jī)溶劑收集回收的油氣。常用的注入氣體或溶劑為N2、CO2、CH4、C2H6和CH4/C2H6混合物。

3.3 完善敏感性分析，改善油氣回收率

在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，利用內(nèi)部模擬方法或軟件工具進(jìn)行了大量的模擬作業(yè)，對(duì)細(xì)粒地層吞吐注水的場(chǎng)地規(guī)劃進(jìn)行了研究。敏感性分析結(jié)合實(shí)驗(yàn)或模擬來(lái)檢驗(yàn)各種操作參數(shù)（注入壓力和速率、初始注入時(shí)間、注氣持續(xù)時(shí)間、均熱時(shí)間、循環(huán)次數(shù)和非均質(zhì)性）對(duì)采收率的影響。研究了注氣壓力對(duì)吞吐生產(chǎn)方案采收率的影響。增加壓力只能在不混溶條件下產(chǎn)生良好的采收率。當(dāng)注入壓力高于MMP時(shí)，進(jìn)一步提高注入壓力不會(huì)導(dǎo)致采收率的顯著提高。近混相CO2吞吐和混相CO2吞吐可有效提高原油采收率，分別達(dá)到63.0%和61.0%，水驅(qū)和非混相CO2吞吐的最終采收率分別為42.8%和51.5%。頁(yè)巖油吞吐過(guò)程的主要機(jī)理包括粘度和界面張力的降低、溶脹效應(yīng)、輕組分萃取和溶解氣驅(qū)。在常規(guī)地層或細(xì)粒地層中，氣體在基質(zhì)中的溶解機(jī)理相對(duì)簡(jiǎn)單。石油儲(chǔ)存后，天然氣更難與油氣接觸。在MMP之上和之下，他們觀察到當(dāng)注射壓力高于MMP時(shí)，回收率仍然隨著壓力的增加而增加。

3.4 油氣回收方法

膜分離。油氣回收膜技術(shù)的基本原理是利用特種聚合物膜對(duì)油氣的選擇性滲透性，使油氣和空氣的混合物在一定的壓差下選擇性地通過(guò)膜，使混合物中的油氣通過(guò)膜優(yōu)先富集和回收，而空氣可以被選擇性截留。膜分離法可實(shí)現(xiàn)25g/m3和120mg/m3的非甲烷總烴排放，但能耗較高。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展離不開油氣的能源，油氣儲(chǔ)運(yùn)中油氣的損失浪費(fèi)大量的能源，同時(shí)又對(duì)自然環(huán)境造成污染。在這種情況下，應(yīng)采用有效的油氣提取技術(shù)，以有效地回收由于在油氣存儲(chǔ)和運(yùn)輸過(guò)程中蒸發(fā)和泄漏引起的油氣，從而減少損失并增加利潤(rùn)。但是，中國(guó)的油氣采收技術(shù)尚未完善，我們需要整合未來(lái)的研究，并嘗試盡快開發(fā)更有效的技術(shù)。