油氣田開采流程的甲烷源項(xiàng)分析

李峰，劉陳晨，戴安國(guó)，趙風(fēng)杰，盧磊

(1.中國(guó)石油大學(xué)(華東)化學(xué)與化工學(xué)院，山東 青島 266580；2.青島歐賽斯環(huán)境與安全技術(shù)有限責(zé)任公司，山東 青島 266555)

0 引言

IPCC 在第六次評(píng)估報(bào)告中指出，由人為原因?qū)е碌募淄榕欧乓褜?dǎo)致近30% 的溫升，所以世界各國(guó)對(duì)甲烷減排越來(lái)越重視，更多的發(fā)達(dá)國(guó)家正在將其轉(zhuǎn)變?yōu)閲?guó)家戰(zhàn)略，部分國(guó)家開始發(fā)起并倡導(dǎo)具體的減排行動(dòng)。世界上有些國(guó)家已經(jīng)發(fā)布了與甲烷減排相關(guān)的政策和計(jì)劃。例如，加拿大和墨西哥兩個(gè)國(guó)家在2018 年已經(jīng)將控制甲烷排放納入實(shí)現(xiàn)本國(guó)國(guó)家自主貢獻(xiàn)中的甲烷減排承諾。歐盟委員會(huì)在2020 年發(fā)布了《歐盟甲烷戰(zhàn)略》，提出了與甲烷減排相關(guān)的措施，并在2021 年推動(dòng)立法，強(qiáng)制相關(guān)的企業(yè)進(jìn)行泄漏檢測(cè)與修復(fù)[1]。除此以外，為了便于掌握全球的甲烷排放或者泄漏情況，聯(lián)合國(guó)環(huán)境署和歐盟委員會(huì)也在積極推進(jìn)獨(dú)立的國(guó)際甲烷排放觀測(cè)站的規(guī)劃。

我國(guó)是全球最大的二氧化碳排放國(guó)和甲烷排放國(guó)。對(duì)于我國(guó)溫室氣體的排放總量，甲烷占比是很大的。根據(jù)國(guó)際能源署統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知[2]，從2018—2019 年期間，我國(guó)在農(nóng)業(yè)方面甲烷排放量總共達(dá)到17 342 萬(wàn)噸左右；在2021 年期間，能源方面的甲烷排放量總共達(dá)到了28 327 萬(wàn)噸左右，固廢方面的甲烷排放量達(dá)到了11 263 萬(wàn)噸左右，其他方面的甲烷排放量達(dá)到了1 512 萬(wàn)噸。考慮到我國(guó)目前的甲烷排放量較大，如果只把二氧化碳考慮在內(nèi)，忽略甲烷的排放，對(duì)于把握我國(guó)總體溫室氣體的排放現(xiàn)狀是十分不恰當(dāng)?shù)?。因此，?yīng)該加快步伐，盡可能全面的了解甲烷排放源的分布狀況及其減排能力，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排具有重要意義。文章從油氣田企業(yè)的開采流程開始分析甲烷排放源，把有可能產(chǎn)生甲烷的環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，對(duì)甲烷的排放特點(diǎn)和規(guī)律進(jìn)行總給，找到油氣田甲烷排放的主要來(lái)源，為后續(xù)制定相應(yīng)的減排措施打下基礎(chǔ)。

1 油氣田甲烷分布與排放特點(diǎn)分析

1.1 甲烷分布特點(diǎn)

油氣田包括很多區(qū)域，油氣井和相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)施集中在這些區(qū)域內(nèi)，并伴隨有甲烷的排放，說(shuō)明了甲烷分布的廣闊性[3]。

石油天然氣的輸送是通過(guò)集輸管網(wǎng)將油田各處站點(diǎn)(聯(lián)合站、處理站等)連接起來(lái)，站點(diǎn)分布范圍廣，管線縱橫，這樣的分布特點(diǎn)決定了甲烷的分散性[4]。

1.2 甲烷排放特點(diǎn)

在石油天然氣開采的過(guò)程中產(chǎn)生甲烷排放的環(huán)節(jié)主要包括燃燒煙氣、火炬及放空系統(tǒng)、動(dòng)、靜密封點(diǎn)的逸散以及設(shè)備在使用時(shí)的排放。

(1)燃燒煙氣排放是重要的排放源，包括加熱爐、焚燒爐等燃料不完全燃燒導(dǎo)致的甲烷排放。

(2)火炬及放空系統(tǒng)是最主要的甲烷排放源。其中天然氣處理系統(tǒng)中，處理工藝的放空氣所含的甲烷量較大；火炬的碳氧化率低導(dǎo)致甲烷不完全燃燒，帶來(lái)的甲烷排放量也不容忽視。

(3)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以及動(dòng)、靜密封點(diǎn)產(chǎn)生的甲烷氣體排放量也是需要考慮的，主要是閥門門、法蘭、連接件等組件密封性能差導(dǎo)致的甲烷逸散；內(nèi)燃機(jī)、壓縮機(jī)等設(shè)備工作時(shí)所用的燃料不完全燃燒導(dǎo)致的甲烷排放。

2 油氣田工藝流程及甲烷源項(xiàng)分析

油氣田主要工藝流程包括勘探、鉆井、采油(氣)、井下作業(yè)以及油氣集輸與油氣處理等，其工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 油田工藝流程圖

2.1 勘探

勘探主要是為了尋找和查明油氣資源，而利用各種勘探手段了解地下的地質(zhì)狀況，確定油氣聚集的有利地區(qū)，找到油氣藏的過(guò)程。

勘探方法有多種，目前最常見(jiàn)最重要的勘探方法是地震法和鉆探法[5]，適用于不同的勘探階段。在使用鉆探法的時(shí)候，有可能會(huì)接觸到油氣藏，導(dǎo)致甲烷氣體的逸散，還有勘探人員的車輛排氣以及與井場(chǎng)使用設(shè)備、人員和設(shè)備運(yùn)輸相關(guān)的移動(dòng)排放源會(huì)導(dǎo)致甲烷的排放。

2.2 鉆井

鉆井過(guò)程甲烷排放包括動(dòng)力設(shè)備、機(jī)械及車輛廢氣、泥漿脫氣、伴生氣、井噴、試井等。鉆井示意圖如圖2 所示。

圖2 鉆井系統(tǒng)示意圖

(1)車輛排氣

鉆井施工現(xiàn)場(chǎng)車輛的內(nèi)燃設(shè)備在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定量的廢氣和煙塵，其中包含了二氧化碳、甲烷等溫室氣體。

(2)泥漿脫氣

在鉆井操作中，鉆井液(又稱為鉆探泥漿) 用于很多方面，包括潤(rùn)滑和冷卻鉆頭、除去鉆頭上的鉆屑和保持井內(nèi)的壓力。在這些操作中，井孔出來(lái)的氣體可能進(jìn)入泥漿中，因此需要對(duì)泥漿進(jìn)行脫氣。在脫氣過(guò)程中，泥漿中的氣體被分離出來(lái)，直接排放到大氣中[6]。廢氣污染物包括H2S、CH4、HAPs 等。

(3)伴生氣

如果天然氣壓力足夠高，在鉆井的時(shí)候伴生氣會(huì)通過(guò)環(huán)形空間向外逸散。在這種情況下，可能向周圍排放CH4。

(4)洗井液

在鉆井過(guò)程中，天然氣還可用于清理累積的沉淀物或從井底排水。使用時(shí)，將壓縮天然氣泵入井筒，建立壓力，然后通過(guò)環(huán)空迅速釋放到地面。釋放的天然氣通常被直接燃燒(主要產(chǎn)生二氧化碳排放)或放空到大氣中(排放CH4)。

(5)試井

一個(gè)井在開采初期，需要了解這個(gè)井的生產(chǎn)能力，需要向試井池里釋放油氣藏中的油或氣，這個(gè)過(guò)程會(huì)向周圍釋放大量的CH4。

2.3 采油(氣)

由于石油天然氣不具備將自身從油氣藏中排出的任何固有的能力，所以必須借助油(氣)層的自身壓力或者抽油泵等工藝方法，使油氣從地下儲(chǔ)油(氣)層中產(chǎn)出的工藝過(guò)程。

在采油的過(guò)程中會(huì)有油田伴生氣(主要是CH4)的逸散以及放空。在高壓下溶解在原油中的天然氣也會(huì)隨著采油的過(guò)程逸散出來(lái)，造成甲烷的排放。在采氣的過(guò)程中，也存在天然氣的逸散和放空。

2.4 井下作業(yè)

井下作業(yè)分為維護(hù)作業(yè)、措施作業(yè)和檢修作業(yè)，是油田勘探開發(fā)過(guò)程中保證油水井正常生產(chǎn)的技術(shù)手段。在進(jìn)行井下作業(yè)時(shí)，會(huì)采用壓裂、酸化、轉(zhuǎn)抽、換泵、下泵、排水增氣、洗井、修井等作業(yè)。開采前井下作業(yè)包括射孔、壓裂、試油(氣)等，油氣泄漏或進(jìn)入火炬、泥漿、廢油罐，導(dǎo)致甲烷等輕烴排放；開采過(guò)程檢維修作業(yè)包括洗井、修井、換取套管、套管整形等，油氣泄漏進(jìn)入大氣或火炬，或進(jìn)入油泥池，導(dǎo)致甲烷排放。

2.5 油氣集輸與處理

(1)油氣集輸部分

油氣集輸，作為油氣田生產(chǎn)油氣整體過(guò)程中的一個(gè)環(huán)節(jié)，在整體操作過(guò)程中，有著極其重要的作用。為了減少油氣損失，在油氣集輸?shù)墓に嚵鞒讨凶詈貌捎妹荛]流程[7]。油氣集輸系統(tǒng)示意圖如圖3所示。據(jù)調(diào)研可知，目前油氣田企業(yè)的集輸系統(tǒng)不可能達(dá)到完全密閉，或多或少都會(huì)導(dǎo)致甲烷的排放，此外油氣集輸過(guò)程中的集輸管道、設(shè)備、密封點(diǎn)等會(huì)出現(xiàn)泄漏情況；獨(dú)立井套管氣、臨時(shí)儲(chǔ)罐呼吸、收油車裝卸等也會(huì)導(dǎo)致甲烷排放。

圖3 油氣集輸系統(tǒng)示意圖

(2)油氣處理

油氣處理部分主要是指油田聯(lián)合站和天然氣處理站。聯(lián)合站是進(jìn)行原油集輸、處理和加工的中樞，天然氣處理站是對(duì)天然氣進(jìn)行除雜、脫硫等一系列工藝，是十分重要的生產(chǎn)裝置。油氣處理的工藝流程圖見(jiàn)圖4。

圖4 油氣處理流程示意圖

在聯(lián)合站中，原油脫水過(guò)程中油水分離會(huì)產(chǎn)生含油廢水，產(chǎn)生的含油廢水通過(guò)管道集輸?shù)綇U水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，在含油廢水產(chǎn)生和處理過(guò)程中因其含有甲烷，從而逸散到環(huán)境中造成溫室氣體的增加；原油穩(wěn)定是為了回收輕組分，以在常壓狀態(tài)下進(jìn)行原油的儲(chǔ)存，但原油穩(wěn)定過(guò)程中的閃蒸、分餾中會(huì)產(chǎn)生一部分甲烷排放；原油在進(jìn)站以及處理時(shí)，會(huì)利用加熱爐進(jìn)行加熱，加熱爐根據(jù)油田所處地區(qū)條件采用不同類型燃料，通常由于燃料的不完全燃燒會(huì)導(dǎo)致排放甲烷；為了清管、緊急情況下的放空和對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，通常會(huì)有火炬放空系統(tǒng)，火炬燃燒產(chǎn)生的廢氣中含有甲烷氣體；原油儲(chǔ)存過(guò)程中，儲(chǔ)罐在這個(gè)過(guò)程中的蒸發(fā)損失和收發(fā)物料時(shí)產(chǎn)生的工作損失會(huì)導(dǎo)致甲烷排放；原油通過(guò)汽車進(jìn)行外輸時(shí)，如果裝卸車沒(méi)有氣體逸散的調(diào)控裝置，也會(huì)導(dǎo)致甲烷進(jìn)入大氣環(huán)境中；聯(lián)合站工藝過(guò)程中的動(dòng)、靜密封點(diǎn)泄漏時(shí)會(huì)導(dǎo)致甲烷的無(wú)組織排放，形成多個(gè)甲烷排放點(diǎn)。

在天然氣處理站中，來(lái)自氣井的原料氣經(jīng)過(guò)三相分離之后去除凝析液和水，去除的凝析液再送到輕烴回收工藝進(jìn)行再處理。在這個(gè)過(guò)程中，污水里面會(huì)含有一定量的甲烷，在這個(gè)廢水處理過(guò)程中會(huì)有甲烷的逸散，凝析液輸送的過(guò)程中也會(huì)有甲烷的逸散。在進(jìn)行氣相分離時(shí)，天然氣進(jìn)行酸性組分脫除以及酸氣的處理(硫磺回收)。在天然氣進(jìn)行脫酸性氣體的時(shí)候，在管道的輸送過(guò)程中會(huì)有甲烷的逸散以及CO2的放空的過(guò)程中，會(huì)有部分甲烷隨之排放出來(lái)，造成溫室氣體的排放。在硫磺回收的部分，從酸氣中回收硫磺時(shí)，此過(guò)程會(huì)受到反應(yīng)條件的限制，使得硫磺回收率較低，尾氣中尚含有少部分甲烷。當(dāng)天然氣處理再生器排放的廢氣中含有硫化氫等有害物質(zhì)時(shí)，需要經(jīng)過(guò)焚燒才能進(jìn)行后續(xù)處理，在這個(gè)焚燒的過(guò)程中也有可能會(huì)有甲烷的排放。天然氣脫水工藝部分，大部分水是在三相分離時(shí)通過(guò)比較簡(jiǎn)單的方法進(jìn)行去除的，但是去除溶解在天然氣中的水蒸氣需要相對(duì)比較復(fù)雜的處理工藝，這個(gè)過(guò)程中會(huì)涉及到甲烷的逸散。經(jīng)過(guò)了脫水處理的天然氣會(huì)被輸送到輕烴回收工藝，在這個(gè)過(guò)程中會(huì)有甲烷的泄漏。商品天然氣進(jìn)行對(duì)外輸送以及回注過(guò)程中，也會(huì)有或多或少的甲烷逸散。

3 油氣田甲烷管控環(huán)節(jié)分析

3.1 甲烷排放情況分析

在勘探鉆井過(guò)程中動(dòng)力器械鉆到氣藏時(shí)，還有地面的人員設(shè)備及車輛廢氣、泥漿脫氣、試井以及原油開采前的井下作業(yè)和開采過(guò)程中的檢維修作業(yè)等都會(huì)有甲烷的排放，其中甲烷排放的量非常小且難以實(shí)際測(cè)量，故可以忽略不計(jì)。勘探鉆井過(guò)程中還有可能發(fā)生井噴，這種情況很少發(fā)生，但是如果發(fā)生了就屬于無(wú)控制釋放，產(chǎn)生的甲烷排放量也難以估算。

在采油過(guò)程中，當(dāng)溫度增加、壓力降低時(shí)，溶解在原油中的天然氣逸出積聚在油套環(huán)空中，形成“伴生氣”，它的主要成分是甲烷[8]。目前油田對(duì)于距離聯(lián)合站較近的油田伴生氣不進(jìn)行任何預(yù)處理，直接輸送到聯(lián)合站進(jìn)行回收處理；對(duì)于距離聯(lián)合站比較遠(yuǎn)的油田伴生氣，在井口通常設(shè)有一定的預(yù)處理裝置進(jìn)行回收，再輸送到聯(lián)合站實(shí)施進(jìn)一步的回收處理；另外，有一些井口的伴生氣作為井場(chǎng)燃料或放空燃燒，因此油田伴生氣產(chǎn)生甲烷的排放量也比較少，可以忽略不計(jì)。

油氣集輸過(guò)程中的甲烷排放主要是因?yàn)楣艿赖募敳荒軌蜃龅酵耆荛]以及集輸設(shè)備泄漏、獨(dú)立井套管氣、臨時(shí)儲(chǔ)罐呼吸、收油車裝卸產(chǎn)生的甲烷逸散，均為無(wú)組織排放源，由于運(yùn)輸距離過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致調(diào)研困難，再加上本身排放量比較少，因此集輸過(guò)程甲烷排放量可以忽略不計(jì)。

在油田中，油氣處理過(guò)程中的甲烷排放主要來(lái)自原油脫水產(chǎn)生的含油廢水在集中運(yùn)輸和處理過(guò)程的逸散排放；原油穩(wěn)定過(guò)程中的閃蒸和分餾產(chǎn)生的甲烷排放；加熱爐燃料不完全燃燒產(chǎn)生的甲烷排放；火炬燃燒產(chǎn)生的甲烷排放；原油儲(chǔ)存過(guò)程中儲(chǔ)罐靜置損失和工作損失產(chǎn)生的甲烷排放；原油通過(guò)汽車外輸置換排氣時(shí)產(chǎn)生的甲烷排放以及工藝過(guò)程中設(shè)備與管線組件密封點(diǎn)泄漏產(chǎn)生的甲烷排放；排放形式以無(wú)組織排放為主[9-11]。

在氣田中，油氣處理過(guò)程中的甲烷排放主要來(lái)自天然氣脫水系統(tǒng)中的工藝放空以及干氣和閃蒸氣在處理過(guò)程中的逸散排放，還有脫除的水中也含有一定量的甲烷；脫碳脫硫工藝中閃蒸氣以及分流循環(huán)流程中的燃料氣、凈化氣的排放，都會(huì)導(dǎo)致甲烷的排放；硫磺回收工藝中的反應(yīng)爐的燃燒以及余熱鍋爐中的高壓水蒸氣的排放中都含有甲烷；輕烴回收工藝中的分餾，冷凝分離都會(huì)排放甲烷以及整個(gè)工藝流程中的設(shè)備與組件密封點(diǎn)泄漏都會(huì)造成甲烷的無(wú)組織排放。

根據(jù)調(diào)研及分析發(fā)現(xiàn)，油田和氣田的聯(lián)合站中甲烷排放源較多，且排放集中，排放量大，可確定為油氣田主要的甲烷排放來(lái)源。

3.2 甲烷逸散分布節(jié)點(diǎn)

通過(guò)對(duì)油氣田的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研與勘查，從所屬油氣田工藝流程、甲烷排放節(jié)點(diǎn)、排放方式、排放規(guī)律、排放量等方面分析，對(duì)油氣田工藝流程的甲烷排放進(jìn)行歸類分析結(jié)果如表1所示。

表1 油氣田生產(chǎn)過(guò)程甲烷逸散分布節(jié)點(diǎn)匯總

4 結(jié)果與討論

通過(guò)對(duì)整個(gè)油氣田工藝流程的分析以及甲烷排放源清單的建立，確定了油氣田當(dāng)中甲烷的排放主要來(lái)自集中處理站即聯(lián)合站及天然氣處理站。因此對(duì)油氣田的集中處理站展開現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，并且對(duì)其整個(gè)流程以及甲烷排放源進(jìn)行更具體的分析研究。

4.1 油田聯(lián)合站工藝流程分析

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研以及結(jié)合油氣田集中處理站資料對(duì)站內(nèi)的主要工藝流程進(jìn)行分析，首先是油田的聯(lián)合站，站內(nèi)的工藝主要有天然氣處理、原油或者凝析油處理以及產(chǎn)品儲(chǔ)運(yùn)等。其工藝流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖5。

圖5 油田聯(lián)合站工藝流程圖

(1)天然氣處理系統(tǒng)

包括原料氣緩沖分離單元、分子篩脫水單元、冷凍分離單元、脫乙烷塔單元、液化氣分餾單元。

(2)原油處理系統(tǒng)

自段塞流捕集器來(lái)的凝析油經(jīng)流量比例調(diào)節(jié)并計(jì)量后，分別進(jìn)入原油穩(wěn)定裝置，在一定條件下閃蒸，閃蒸氣去閃蒸氣壓縮機(jī)入口分離罐；閃蒸罐分離出來(lái)的采出水與洗鹽水匯合后去采出水處理站。閃蒸后的閃蒸氣進(jìn)入洗滌罐，后經(jīng)計(jì)量，進(jìn)入閃蒸氣進(jìn)氣分離罐，經(jīng)緩沖分離后，進(jìn)入閃蒸氣入口，經(jīng)壓縮冷卻后，去天然氣處理裝置作為原料氣。

(3)采出水處理系統(tǒng)

油區(qū)三相分離器來(lái)水進(jìn)入接收罐，沉降除油，經(jīng)升壓泵進(jìn)入壓力除油器，最后經(jīng)雙濾料過(guò)濾器進(jìn)入濾后水罐，進(jìn)行注水。

(4)產(chǎn)品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)

產(chǎn)品運(yùn)輸系統(tǒng)分液化石油氣罐區(qū)和穩(wěn)定輕烴罐區(qū)，穩(wěn)定輕烴自天然氣處理裝置內(nèi)脫丁烷塔或脫戊烷塔單元來(lái)，分別進(jìn)入穩(wěn)定輕烴儲(chǔ)罐儲(chǔ)存，由穩(wěn)定輕烴裝車泵送至汽車裝車場(chǎng)，裝車外運(yùn)。從汽車裝車場(chǎng)引一條輕烴回流線，接入輕烴倒罐線。

(5)采出水處理系統(tǒng)

油區(qū)三相分離器來(lái)水進(jìn)入接收罐，沉降除油，經(jīng)升壓泵進(jìn)入壓力除油器，最后經(jīng)雙濾料過(guò)濾器進(jìn)入濾后水罐，進(jìn)行注水。污水處理系統(tǒng)的接收水罐產(chǎn)生的污泥通過(guò)污泥泵進(jìn)入站外蒸發(fā)池；站內(nèi)水罐溢流水和放空產(chǎn)生水也排至站外含油污水蒸發(fā)池。

4.3 油氣田聯(lián)合站甲烷源項(xiàng)分析

4.3.1 設(shè)備與管線組件密封點(diǎn)

石油天然氣行業(yè)中的設(shè)備部件泄漏是指各個(gè)設(shè)施類型中如閥門、法蘭、泵、壓縮機(jī)、泄壓閥、取樣口、工藝排水口、開口管線、連接件和其他各類部件所產(chǎn)生的設(shè)備泄漏[12-13]。企業(yè)一般會(huì)對(duì)這些設(shè)備部件進(jìn)行檢測(cè)，如果檢測(cè)出來(lái)的泄漏點(diǎn)較多，那么這將是CH4的一個(gè)主要排放源。

4.3.2 油氣儲(chǔ)存

油氣田中的原油儲(chǔ)罐中的原油壓力從分離器條件降低到大氣壓力時(shí)，通過(guò)閃蒸損失，排出CH4。壓力降低越大，閃蒸排出的氣體越多。這種情況主要出現(xiàn)在生產(chǎn)操作中；不過(guò)，石油管道清洗器也可能出現(xiàn)閃蒸排放。當(dāng)原油達(dá)到大氣壓力，揮發(fā)性CH4被急驟蒸出。液體石油儲(chǔ)罐也可能通過(guò)作業(yè)和貯存損失，產(chǎn)生排放氣，造成CH4的排放，即工作損失和靜置損失[14-18]。

4.3.3 有機(jī)液體裝卸

用汽車、火車運(yùn)輸和裝載石油或者液化天然氣時(shí)，造成烴類蒸發(fā)損失[19]。在裝載時(shí)會(huì)發(fā)生烴類排放，因?yàn)橛袡C(jī)蒸氣被裝載的石油液體置換到大氣中，從而造成CH4排放。

4.3.4 廢水集輸和處理

廢水的集輸和處理主要是生產(chǎn)水經(jīng)管道收集至污水沉降罐除油，除油后的污水進(jìn)入蒸發(fā)池，在集輸過(guò)程中一般處于密閉狀態(tài)[20]。在進(jìn)行污水處理時(shí)通常采用厭氧處理，這個(gè)過(guò)程產(chǎn)甲烷菌會(huì)產(chǎn)生部分CH4。

4.3.5 燃燒煙氣排放

燃燒煙氣主要來(lái)自加熱設(shè)備的燃燒，在聯(lián)合站內(nèi)基本上是利用天然氣或原油作為能源的加熱設(shè)施，燃燒產(chǎn)物以CO2為主，但是也會(huì)有部分燃料沒(méi)有得到充分燃燒，從而導(dǎo)致CH4的排放[21]。CH4的排放量取決于聯(lián)合站內(nèi)排放的煙氣量以及設(shè)備燃燒的效率。

4.3.6 火炬及放空系統(tǒng)

火炬被用于石油天然氣工業(yè)的所有領(lǐng)域，用來(lái)通過(guò)燃燒日常運(yùn)行中、波動(dòng)或緊急情況下生成的烴類氣體，管理不可回收天然氣的處理工作。

而在生產(chǎn)過(guò)程中，由于各種原因，需要將某一部件、管段、裝置中的油氣放空排掉，例如天然氣受到污染，或者其中CH4的含量過(guò)低等，排空的天然氣進(jìn)入大氣。也有一些工藝過(guò)程中會(huì)需要進(jìn)行放空，一般放空的氣體會(huì)通過(guò)火炬燃燒掉[22]。CH4排放物則是因未充分燃燒而產(chǎn)生或是由于運(yùn)行故障導(dǎo)致火炬噴嘴無(wú)火焰時(shí)而產(chǎn)生的物質(zhì)。

5 結(jié)語(yǔ)

(1) 通過(guò)對(duì)油田和氣田進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐調(diào)研的方法，分析了石油天然氣開采行業(yè)的工藝流程，總結(jié)出CH4的排放源和排放特點(diǎn)，并且列出了CH4的排放清單，確定了油氣田的CH4排放主要來(lái)自油氣處理部分即油氣田聯(lián)合站，在聯(lián)合站里天然氣處理系統(tǒng)又是主要排放源。

(2)通過(guò)對(duì)油氣田聯(lián)合站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研以及工藝流程分析，對(duì)聯(lián)合站具體的CH4源項(xiàng)排放情況進(jìn)行分析，給出源項(xiàng)分析結(jié)果，確定聯(lián)合站主要的CH4排放源項(xiàng)為設(shè)備與管線組件密封點(diǎn)、燃燒煙氣和火炬及放空部分。