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  • 1 # 獨上

    石油開採過程中,現場為什麼有個管道一直在噴火?

    其實,這是一種有目的的點火噴射,這把火燃燒的不是石油,而是跟石油一起開採出來的伴生氣,也可以稱之為天然氣。

    開採的是石油,怎麼還有天然氣呢?

    日常生活中,我們見過汽油,見過柴油,可絕大多數人都沒有見過石油的真面目,只知道石油是一種黑漆漆的濃稠物。

    其實,鑽井平臺剛剛抽出來的石油,並不是純淨的石油,那是石油、天然氣、水的混合物,不能直接使用,還需要進行淨化還油氣分離。

    油氣分離的方法有很多,重力沉降法是最簡單的一種,將原油放到一個巨大的容器裡面,利用重力將不同的物質分離開來,其中,水的重力最大,所以水會沉到最下面,天然氣最輕,所以,天然氣會懸浮在最上面,石油則漂浮在中間,如此一來,油氣分離就完成了。

    此後,石油被收集儲存起來,等待後續處理售賣,天然氣則透過管道排放到上空,一把火將其燒掉!

    天然氣也是珍稀能源,為什麼要一把火燒掉呢?

    1,節約成本

    天然氣雖然也是能源,可是跟石油放在一起,那就不值一提了,其價值非常低,如果想要將這些天然氣收集起來,需要重新加一套天然氣回收裝置,這套裝置非常貴,就算把這些天然氣收集起來賣掉,賺到的錢也不夠買裝置的。

    作為最懂得賺錢的石油商,賠本的買賣他們是不會做的,所以,他們寧願將天然氣直接燒掉也不願意收集起來賣掉。

    2,保證安全

    石油的伴生氣雖然也能稱之為天然氣,但是其成分十分複雜,除了包含甲烷之外,還包含二氧化碳、硫化氫、氮、氦、機械雜質等物質,這些物質的危害性非常大,且易燃易爆,如果直接將其排放到空氣中,不僅會汙染空氣,還有爆炸的危險,所以,直接將其燒掉是最簡單粗暴的解決方式。

    包括美國在內,很多國家在開採石油的時候,都曾發生過伴生氣爆炸事故,這對油田工人的安全是一個巨大威脅,如果不能妥善處理,工人就等於在地雷上工作,隨時都有被炸上天的危險。

    此外,將伴生氣釋放出來,也有助於降低井口的壓力,避免出現井噴事故的發生。

    將石油伴生氣直接釋放並點燃,是最簡單粗暴的解決方法,但不可否認的是,這依舊是一種浪費!

    石油也好,天然氣也好,都屬於不可再生能源,用一點少一點,人類在開採石油的時候,不能因為一點點利益問題,就白白浪費掉如此多的天然氣,所以,伴生氣回收利用計劃也在逐步完善當中。

    目前來看,中國在石油伴生氣的回收利用方面,就做出了極好的成績,長慶油田和西豐油田就是其中的優秀代表,他們將伴生氣回收之後,加工成輕油和液化氣賣錢,剩餘的幹氣還能用來發電,每年能為油田剩下700萬元的電費,最重要的是,停止燃燒伴生氣之後,油田附近的空氣質量提升了不少。

    反觀其他國家,還在使用傳統的方法,將伴生氣全部釋放並點燃,不僅浪費了能源,還汙染了空氣,石油一旦開始開採就不能輕易停止,必須要將整個油田抽空為止,所以,這種汙染一直要持續到整個油田被抽空為止!

    為什麼石油一旦開採就不能輕易停止,要將整個油田全部抽空呢?

    絕大多數石油都隱藏在地下幾千米,人們需要鑽孔打出一個油井,透過點頭機將石油從地下抽出來,點頭機的原理很簡單,跟農村的壓井是一樣的,透過不停的按壓產生吸力,將石油從地下吸上來。

    採油的前期,油井當中的壓力非常大,石油會主動噴射出來,隨著石油的不斷噴出,油井當中的壓力逐漸降低,石油噴射的力度會慢慢降低,直至停止,這時候,就到了點頭機工作的時候了。

    採油的中後期,石油的儲量越來越少,點頭機也無法將石油吸上來,這時候就需要人工參與,往油井裡面注水,水的質量大,會沉到下面,石油會漂浮在上面,注水越多,油井裡面的壓力越大,石油會再一次噴射出來。

    可是,在採油的過程中一旦停止,石油就會下降到更深的位置,如果再想二次開採,難度就會很大,成本也會很高,所以,石油一旦開採就不能輕易停止,要把油田抽空為止!

    油田被抽空之後,地下出現一個巨大的空洞,地面會不會塌陷?

    一般來說,地下出現一個巨大的空洞,地面肯定會有坍塌的風險,可是您別忘了,人類在開採石油的時候,採用了注水法,抽出來多少石油,就灌進去多少水,所以,地下並不會憑空出現一個巨大的空間,只是用水代替了石油的位置而已,水起到了支撐的作用,地面是不會坍塌的。

    當然,這種置換法也並非是絕對牢靠的,因為無論如何置換,都已經改變了原本穩定的結構,雖然肉眼不可見,但這種穩定已經被打破了。

    如果油田處於平原地帶,沒有地震影響,地面不會坍塌,可如果處於地震帶,穩定結構尚且有風險,不穩定的結構坍塌的風險更大。

  • 2 # 叩開科技之門

    首先要告訴大家的是:無論是海洋鑽井平臺開採石油,還是陸地開採石油,都要用一根管道來引燃石油的伴生氣。這就是看到的在開採石油的過程中,有一根管道是一直在燃燒著的,這根管道正在燃燒的物質就是石油的伴生氣。

    所謂的伴生氣就是指:油田在開採過程中,在油層間會出現伴隨液態石油的氣體,其主要成分就是甲烷,經常也含有大量的乙烷,二氧化碳,液態烴,硫化氫等等氣體。

    也就是說,在石油的伴生氣中是含有大量的天然氣,如果可以被回收利用的話,那還是可以獲得較大的經濟效益,總比點燃燒掉要強多了。

    只不過,受到技術的限制,在早期油田伴生氣還無法做到大規模的回收。為了防止對大氣造成汙染,也只能將其點燃燒掉了。畢竟這些氣體排入大氣中,也會對環境造成較大汙染。比如說,烴類氣體的溫室效應是二氧化碳的好幾百倍,一旦排放到大氣中,那後果可真是不堪設想。

    當然了,產生大氣產生汙染只是伴生氣的一個方面而已。另外,還會降低出油泵的出油效率。

    隨著石油被抽取出來,其下面的儲量越來越少,剩餘的石油的流動壓力也會逐步降低。石油中的溶解氣在低於飽和壓力下會分離出來,進入套管和油管之間的環形空間。伴生氣在環空內集聚也就形成了回壓,如果不及時排氣洩壓,會降低抽油泵泵效,進一步降低出油效率。

    所以說,為了消除這些影響,伴生氣是必須要被抽取出來的,能回收就回收,不能回收就燒掉。

    伴生氣的形成原理

    由於有機質的殘骸在變化形成石油的過程中,會分解產生一些氣態物質,同時石油在地質作用下也會進一步分解轉化成甲烷。這些氣體溶解在石油中或是漂浮在石油上部,也就形成了油田的伴生氣。

    上面說到了,伴生氣有的是適合回收的,那就是回收產生的經濟效益要高於回收的那一套裝置採購價格。有的是不適合回收的,那回收的經濟效益低於回收裝置的價格。

    早期,由於分離技術不足,導致伴生氣無法被回收利用,也只能將其燒掉了。現如今,分離技術已經相當先進了,石油伴生氣也開始了逐漸地回收利用創收。

    隨著油田數量的增加以及大型油田的出現和開發,油田伴生氣的規模也越來越大,倘若不找到綜合利用油田伴生氣的辦法,那麼數量巨大的伴生氣都將被浪費掉。

    所以,尋找油田伴生氣的回收利用方法,也就成為了相關專家們關注和研究的問題。經過不斷地深入研究,他們將伴生氣的型別再次細分,針對每一種都提出了專用的回收方法。

    比如說:同步迴轉油氣混輸法,多級增壓油氣混輸法,定壓閥回收,敷設集氣管線,活塞壓縮機混輸,套管氣井口增壓等等。

    西峰油田就採用了“套管氣井口增壓法”,主要就是在套管上面直接安裝氣體壓力單向洩放裝置,而且還取得了不錯的效果。

    以上還只是陸地油田伴生氣的回收方式,在海洋石油鑽井平臺上也有相關的伴生氣回收裝置。那就是“浮式生產儲卸油裝置”,這種裝置是整合式的,即可以在抽取石油的同時,又可以收集伴生氣,可謂是一舉兩得。

    不過,伴生氣的回收利用也就只有含量比較高的油田中可以使用了,像含量比較少的油田就划不來了,一整套裝置下來的造價也不便宜。

    也就是說:伴生氣含量高的油田可以將其回收,伴生氣含量低的油田就將其點燃燒掉,這就是油田伴生氣的處理辦法。

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