开采石油时，为何要在油井上方“点火”？“伴生气”了解一下（石油钻井）

自从石油的不可再生性和利用价值得到肯定之后，世界范围内关于石油的争端就变得越来越多，像海湾战争、中东战争都是典型代表。

石油似乎真的有一种魔力，使得世界各国都为之疯狂。一切真的如基辛格所言，在现今世界格局下，石油与权力、货币之间有着密切的联系。

可以说，石油离我们普通人的生活很近又很远，为什么这么说呢？一方面，石油及其衍生加工产品存在于我们的日常生活中；另一方面，开采石油的油田大多地处荒漠，生活在城市中的我们鲜少有机会可以看到。

不过大部分人还是在电视上看到过石油开采过程的，其中却有个迷惑行为使人不解，那就是开采石油时，人们往往要在油井的上方点火。

石油及石油开采

石油是当今世界各国竞争的主要资源之一，可以说它作为一种战略储备关系到了国家的生存发展的“命脉”。虽然它在政治、经济当中充当着“神”一样的角色，但实质上它只是一种固态、液态和气态的烃类混合物而已。

我们理解中的石油，大多是加油站里油箱里的粘稠液体，这种理解过于片面，因为石油可以分为很多种形式，比如原油、天然气液、天然气和天然焦油等等，它们都属于石油。这种黑色的液体黄金也被叫做“工业的血液”，其主要构成成分是环烷烃、芳香烃和烷烃等等。

石油的颜色其实有很多种，比如金黄、墨绿、深褐色、黒褐魟等等，大家经常看到的只是其中一类。根据相关史料记载，石油其实很早就被人类发现并且使用了，最早可以追溯到古巴比伦和古埃及时期。那时的人类就已经能够开采和利用石油了，十分神奇。

值得一提的是，统计石油的单位有很多种，比如加仑、升、吨等等，最常用的还是桶。一桶等于42加仑，也就是等于158.99升，而一吨则约等于7桶。

石油的密度大约为0.8到1.0g/cm³，其凝固点的差异很大，在30℃到-60℃之间不等，沸点的范围则在常温到500℃以上的范围内。大家在生活当中见到的多为加工过的石油，而油井开采的是原油。原油就是石油埋藏在地底时本来的样子，保持着原有的化学和物理形态，属于初级产品。

石油地区地质构造

因石油埋藏在地下的缘故，人类想要开采它就和开采地下水的方式类似，简单来说就是“钻井”。当勘探考察完某地的石油储备之后，再经过综合考量和部署后就会展开钻井工作，可以说钻井是开采石油当中最为重要的手段。钻井的次数根据地层情况的不同有所变化，钻井工程的耗资常常占到总投入的50％以上。

通过以上我们对石油及其开采有了大致的认识，那么为什么在开采石油时，一定要在油井上方点火？那些燃烧的火炬到底有什么作用呢？

油井上方点火的原因

诚然，作为没有石油及勘探专业知识的普通人，我们看不懂油井上方的点火操作也是正常的。为此，不少专家和油田工人专门出面进行了解答，表示大家不用担心这种行为会造成爆炸或者有什么危险性，一切操作都是有科学依据、安全可靠的。

还记得我们在上文中提到了石油的定义吗？它并非是单纯的“液体”，而是一种气态、液态和固态共同构成的混合物，油井从地底开采出的原油更是保持了其原有的性质。

因此，在油井上方点火并不是为了燃烧石油液态或者固态的部分，而是要燃烧伴随着它一起出现的气体。专家称，这种气体在专业上被称为“伴生气”，这种伴生气往往会随着石油一起从井口当中逸出。

所以，大家现在应该明白了，油田当中一直燃烧着的火炬实际上是在燃烧这些伴生气体，而在油井上方点火的操作也并不是什么迷惑行为。这种燃烧伴生气体的方法，不仅确保了石油开采的安全，还提高了经济效益。

这些伴生气当中的成分十分多样，比如有甲烷、乙烷，此外可能还含有液态烃、二氧化碳、硫化氢等各种杂质。假如这些气体直接排入到空气当中，才是真正的隐患，因为它们在上空一旦遇见一点儿小火星就能立即燃烧发生爆炸，从而威胁到采油工人的生命安全。所以，点火的操作恰恰是“防患于未然”，防止它们直接进入大气。

此外，这种行为也从侧面为开采省下了不少钱。可能会有人想，为什么不将这些气体收集起来呢？毕竟里面还有天然气呢，如果将其收集开发不是能获得更大的经济效益吗？

这种想法没错，但是只适用于含硫量较大的油田，对于其他类型的油田以及规模较小的油田都不适用，因为开发的效益远远低于直接燃烧获得的效益。

毕竟如何收集气体并且开发利用需要经过比较复杂的程序，并不是我们想象当中的那么简单。国家在综合考量之下，会选择在适宜收集开发伴生气的油田进行实验，这类创新火炬项目目前在不少油田当中都有出现。

伴生气到底是什么？

油田伴生气不仅具有燃烧性，还具有腐蚀性、毒性。伴生气的性质根据地理位置的不同，也会表现出不同的特点。

石油伴生气产出过程

油井套管伴生气可燃性气体（C1～C8 的烃类）和不可燃性气体（CO2、Ｎ2）两部分组成，其中85 %以上的油井套管伴生气中可燃性气体（C1～C8的烃类）的含量占90%以上，只有5口井不可燃性气体（CO2、Ｎ2）含量在10 %以上。

在大型油田当中的伴生气大多是通过管网直接进入，这类伴生气的气体含量很大，还与附近的管网相连，经过处理之后比较容易输送至别的地方。还有一种伴生气则是从边远处零散的油井当中逸出的，这种伴生气不仅分量少而且分布过于分散，附近也无连通管道，并不利于处理收集。

总的来说，伴生气能否开发利用是由它的性质所决定的。一般来说边远井区的零散伴生气不属于收集开采范畴，因为这类气体不仅分量少还不稳定，并不具备经济效益。与之相对的另一种伴生气则可以收集开发，目前这类油田当中的伴生气开发正在进行当中。

油田伴生气的综合利用

随着油田数量的增加以及大型油田的出现和开发，创新改建“火炬”燃烧，综合利用油田伴生气成为了专家们关注和研究的问题。经过不断地深入，他们将伴生气的类型再次细分，针对每一种都提出了专用的回收方法。

伴生气回收装置图解

比如说针对“井口套管气”这种类型，可以在套管上面直接安装气体压力单向泄放装置，这类定压阀在西峰油田被广泛使用，取得了不错的效果。对接转站、增压点等密闭型站点的伴生气则通过不增压分输技术、油气混输技术等方式进行收集利用。

至于产气量巨大的大型联合站，大多会使用使用油罐抽气技术和原油稳定技术，像油罐抽气技术适用于大多数站场的油罐挥发气回收，不仅能够有效收集，还能够减少油罐内壁腐蚀性。

油罐车挥发气回收装置图解

当通过以上各种技术将油田的伴生气收集以后，就要根据它们的性质来确定利用它们的途径了。目前来说，主要将这些伴生气用作于燃料、发电等领域。伴生气可以作为燃料气用于油田站点或者基地附近的生活供气，其使用方式根据油田的伴生气含量大小而变化。

至于利用伴生气发电则是更常见的一类综合利用方式，不少油田为此装置了多台燃气发电机组，通过发电机的动能转化成电能。如果油田的规模很大，还能在附近建立发电站，利用伴生气进行发电，再将产生的电用于石油基地，做到真正的自给自足。

将烧钱的“火炬”变为创收的电能

从相关的报道来看，将油井伴生气从燃烧转化为电能的综合利用方式已经在我国不少油田当中被推广使用。

比如长庆油田，这里采油一厂的负责人在采访中就介绍到，过去燃烧废气的火炬现在已经很少出现了，因为他们已经将废气“变废为宝”。这种变废为宝的方式就是发电，自2007年时，这里就已经设置了32个燃气发电井组，共拥有燃气发电站11座，这样的综合利用使得采油一厂的经济效益增加了3200万元。