開採石油時，為何要在油井上方“點火”？“伴生氣”瞭解一下

自從石油的不可再生性和利用價值得到肯定之後，世界範圍內關於石油的爭端就變得越來越多，像海灣戰爭、中東戰爭都是典型代表。

石油似乎真的有一種魔力，使得世界各國都為之瘋狂。一切真的如基辛格所言，在現今世界格局下，石油與權力、貨幣之間有著密切的聯絡。

可以說，石油離我們普通人的生活很近又很遠，為什麼這麼說呢？一方面，石油及其衍生加工產品存在於我們的日常生活中；另一方面，開採石油的油田大多地處荒漠，生活在城市中的我們鮮少有機會可以看到。

不過大部分人還是在電視上看到過石油開採過程的，其中卻有個迷惑行為使人不解，那就是開採石油時，人們往往要在油井的上方點火。

石油及石油開採

石油是當今世界各國競爭的主要資源之一，可以說它作為一種戰略儲備關係到了國家的生存發展的“命脈”。雖然它在政治、經濟當中充當著“神”一樣的角色，但實質上它只是一種固態、液態和氣態的烴類混合物而已。

我們理解中的石油，大多是加油站裡油箱裡的粘稠液體，這種理解過於片面，因為石油可以分為很多種形式，比如原油、天然氣液、天然氣和天然焦油等等，它們都屬於石油。這種黑色的液體黃金也被叫做“工業的血液”，其主要構成成分是環烷烴、芳香烴和烷烴等等。

石油的顏色其實有很多種，比如金黃、墨綠、深褐色、黒褐魟等等，大家經常看到的只是其中一類。根據相關史料記載，石油其實很早就被人類發現並且使用了，最早可以追溯到古巴比倫和古埃及時期。那時的人類就已經能夠開採和利用石油了，十分神奇。

值得一提的是，統計石油的單位有很多種，比如加侖、升、噸等等，最常用的還是桶。一桶等於42加侖，也就是等於158.99升，而一噸則約等於7桶。

石油的密度大約為0.8到1.0g/cm³，其凝固點的差異很大，在30℃到-60℃之間不等，沸點的範圍則在常溫到500℃以上的範圍內。大家在生活當中見到的多為加工過的石油，而油井開採的是原油。原油就是石油埋藏在地底時本來的樣子，保持著原有的化學和物理形態，屬於初級產品。

石油地區地質構造

因石油埋藏在地下的緣故，人類想要開採它就和開採地下水的方式類似，簡單來說就是“鑽井”。當勘探考察完某地的石油儲備之後，再經過綜合考量和部署後就會展開鑽井工作，可以說鑽井是開採石油當中最為重要的手段。鑽井的次數根據地層情況的不同有所變化，鑽井工程的耗資常常佔到總投入的50％以上。

透過以上我們對石油及其開採有了大致的認識，那麼為什麼在開採石油時，一定要在油井上方點火？那些燃燒的火炬到底有什麼作用呢？

油井上方點火的原因

誠然，作為沒有石油及勘探專業知識的普通人，我們看不懂油井上方的點火操作也是正常的。為此，不少專家和油田工人專門出面進行了解答，表示大家不用擔心這種行為會造成爆炸或者有什麼危險性，一切操作都是有科學依據、安全可靠的。

還記得我們在上文中提到了石油的定義嗎？它並非是單純的“液體”，而是一種氣態、液態和固態共同構成的混合物，油井從地底開採出的原油更是保持了其原有的性質。

因此，在油井上方點火併不是為了燃燒石油液態或者固態的部分，而是要燃燒伴隨著它一起出現的氣體。專家稱，這種氣體在專業上被稱為“伴生氣”，這種伴生氣往往會隨著石油一起從井口當中逸出。

所以，大家現在應該明白了，油田當中一直燃燒著的火炬實際上是在燃燒這些伴生氣體，而在油井上方點火的操作也並不是什麼迷惑行為。這種燃燒伴生氣體的方法，不僅確保了石油開採的安全，還提高了經濟效益。

這些伴生氣當中的成分十分多樣，比如有甲烷、乙烷，此外可能還含有液態烴、二氧化碳、硫化氫等各種雜質。假如這些氣體直接排入到空氣當中，才是真正的隱患，因為它們在上空一旦遇見一點兒小火星就能立即燃燒發生爆炸，從而威脅到採油工人的生命安全。所以，點火的操作恰恰是“防患於未然”，防止它們直接進入大氣。

此外，這種行為也從側面為開採省下了不少錢。可能會有人想，為什麼不將這些氣體收集起來呢？畢竟裡面還有天然氣呢，如果將其收集開發不是能獲得更大的經濟效益嗎？

這種想法沒錯，但是只適用於含硫量較大的油田，對於其他型別的油田以及規模較小的油田都不適用，因為開發的效益遠遠低於直接燃燒獲得的效益。

畢竟如何收集氣體並且開發利用需要經過比較複雜的程式，並不是我們想象當中的那麼簡單。國家在綜合考量之下，會選擇在適宜收集開發伴生氣的油田進行實驗，這類創新火炬專案目前在不少油田當中都有出現。

伴生氣到底是什麼？

油田伴生氣不僅具有燃燒性，還具有腐蝕性、毒性。伴生氣的性質根據地理位置的不同，也會表現出不同的特點。

石油伴生氣產出過程

油井套管伴生氣可燃性氣體（C1～C8 的烴類）和不可燃性氣體（CO2、Ｎ2）兩部分組成，其中85 %以上的油井套管伴生氣中可燃性氣體（C1～C8的烴類）的含量佔90%以上，只有5口井不可燃性氣體（CO2、Ｎ2）含量在10 %以上。

在大型油田當中的伴生氣大多是透過管網直接進入，這類伴生氣的氣體含量很大，還與附近的管網相連，經過處理之後比較容易輸送至別的地方。還有一種伴生氣則是從邊遠處零散的油井當中逸出的，這種伴生氣不僅分量少而且分佈過於分散，附近也無連通管道，並不利於處理收集。

總的來說，伴生氣能否開發利用是由它的性質所決定的。一般來說邊遠井區的零散伴生氣不屬於收集開採範疇，因為這類氣體不僅分量少還不穩定，並不具備經濟效益。與之相對的另一種伴生氣則可以收集開發，目前這類油田當中的伴生氣開發正在進行當中。

油田伴生氣的綜合利用

隨著油田數量的增加以及大型油田的出現和開發，創新改建“火炬”燃燒，綜合利用油田伴生氣成為了專家們關注和研究的問題。經過不斷地深入，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。

伴生氣回收裝置圖解

比如說針對“井口套管氣”這種型別，可以在套管上面直接安裝氣體壓力單向洩放裝置，這類定壓閥在西峰油田被廣泛使用，取得了不錯的效果。對接轉站、增壓點等密閉型站點的伴生氣則透過不增壓分輸技術、油氣混輸技術等方式進行收集利用。

至於產氣量巨大的大型聯合站，大多會使用使用油罐抽氣技術和原油穩定技術，像油罐抽氣技術適用於大多數站場的油罐揮發氣回收，不僅能夠有效收集，還能夠減少油罐內壁腐蝕性。

油罐車揮發氣回收裝置圖解

當透過以上各種技術將油田的伴生氣收集以後，就要根據它們的性質來確定利用它們的途徑了。目前來說，主要將這些伴生氣用作於燃料、發電等領域。伴生氣可以作為燃料氣用於油田站點或者基地附近的生活供氣，其使用方式根據油田的伴生氣含量大小而變化。

至於利用伴生氣發電則是更常見的一類綜合利用方式，不少油田為此裝置了多臺燃氣發電機組，透過發電機的動能轉化成電能。如果油田的規模很大，還能在附近建立發電站，利用伴生氣進行發電，再將產生的電用於石油基地，做到真正的自給自足。

將燒錢的“火炬”變為創收的電能

從相關的報道來看，將油井伴生氣從燃燒轉化為電能的綜合利用方式已經在我國不少油田當中被推廣使用。

比如長慶油田，這裡採油一廠的負責人在採訪中就介紹到，過去燃燒廢氣的火炬現在已經很少出現了，因為他們已經將廢氣“變廢為寶”。這種變廢為寶的方式就是發電，自2007年時，這裡就已經設定了32個燃氣發電井組，共擁有燃氣發電站11座，這樣的綜合利用使得采油一廠的經濟效益增加了3200萬元。