我国几个油气田的天然气成分(体积分数)表
油气田大功率燃气发动机烟气余热回收与计算
・1・2021年第50卷第1期Vol.50No.12021INDUSTRIAL HEATING节"减$朮D01:10.3969/j.1002-1639.2021.01.001油气田大功率燃气发动机烟气余热回收与计算赵卫鹏2，黄建(打孙巍3，+永―2,侯永强4(1.塔里木油田分公司油气工程研究院，新疆库尔勒841000；2.新疆油田西北油田节能监测中心，新疆克拉玛依834000；3.东北石油大学石油工程学院，黑龙江大庆163318；4.东北石油大学机械科学与工程学院，黑龙江大庆163318)摘要:燃气发动机是油气田生产中大量使用的高耗能动力设备，运行过程中排放的高温烟气为国家标准中规定的1级余热资源。
针对大部分油气田工燃气发动机排放到大气中的行利用，提出了燃气发动机烟气加热导热油方案，给出了方案的量计算方法。
以塔里木油田高气机组为例，应用烟气加热导热油方案，量算方量进行算。
应用此方案塔里木油田高压注气站每年耗天然气262>104m3/a,期约为1.4年,节能(燃气发动机的回收方案与源量计算方法，为油气田节能改造提技术导向。
关键词:燃气发动机；'燃；计算与方中图分类号:TK112文献标志码:A文章编号：1002-1639(2021)01-0001-04Recovery and Calculation of Flue Gas Waste Heat from High-power Gas Engine in Oil and Gas FieldsZHAO Weidong1，LI Peng2，HUANG Jianmin1，SUN Wei3,GE Yongguang2，HOU Yongqiang4(1.Oil and Gas Engineering Research Institute of Tariim Oilfield Company，Korla841000，China；2.Xinjiang Oilfielf Northwest Oilfield Energy Conservation Monitoring Centec，Karamay834000,China；3.School of Petroleum Engineering，Northeast Petroleum University，Daqing163318，China；4.School of Mechanicci Science and Engineering，Northeast Petroleum University，Daqing163318，China)AbstracU:Gas engine is a kind of ligh energy consumption powec equipment widelf used in oil and gas fielf production.The high temperature flue gas discharged during the operation is the first grade waste heat resourcc specified in the nationed standard.Sincc most existing oil and gas fielfs do not reuse the waste heat resources emitted by the gas engine inte tUe atmosphere，this paper proposes a scheme for the heat transfer of tUe Oue gas from the gas engine te tUe heat transfer oii，and gives a cclculation method for the waste heat resource.Taking the high-pressure gas injection compressoo unit of Tarim Oilfielf as an example，the waste heat of flue gas is applied te the unit te heat the heat transfer oii，and the amount of waste heat resources is evaluated according te the cclculation method of waste heat resources.After the application of the scheme in the Tarini Oilfield high-pressure gas injection station，the annual consumption of natural gas can be reduced by262X104m3/a，and the in-vestnient reccvery period is about1.4years，which has good energy-saving effect and economie benefits.The recovery plan and sourcc quantl-th calculation method of gas engine waste heat resources provide theoretical support and technical guieance foo simPar energy-saving transfoo-mation of oil and gas fielfs.Key Words：gas engine；waste heat recoverg；combustion theory；calculation and evaluation method燃气发动机是油气田生产中大量使用的耗能设备，是油气田高气、气库的注气过程中大量使用*1+，燃气发动机的排烟温度高达500-600b，是国家标准GB/T1028—2018中规定的1级余分利用。
天然气成分比例
天然气成分比例天然气里面一共有5大成分,分别是85%的甲烷、9%的乙烷、3%的丙烷、2%的氮气、1%的丁烷。
天然气的来源天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中，包括油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气等，也有少量出于煤层。
它是优质燃料和化工原料。
天然气的用途天然气主要用途是作燃料，可制造炭黑、化学药品和液化石油气，由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。
天然气主要由气态低分子烃和非烃气体混合组成。
如何正确使用燃气？一、保持空气流通管道气完全燃烧时，需消耗的空气量是该气体的四倍以上，应保持厨房、燃具周围良好的通风状态。
二、注意人走火熄用气完毕，要关闭阀门。
临睡前，外出前，应检查确认燃气管道、液化气罐和灶具阀门已经关闭。
三、使用燃气要照看切勿在无人照看的情况下使用燃气具。
汤、粥、牛奶等烹煮时容易溢出，要多加照看，以免汤水淋熄炉火，造成燃气泄漏。
同时避免儿童接近燃气具。
四、打不着火应停顿如果连续三次打不着火。
应停顿一会儿，确定燃气消散后，再重新打火。
燃气多次释放，遇到明火极易燃爆。
使用燃气管要注意什么？1.燃气胶质软管的长度，不能超过两米。
2.燃气管不要靠近炉面，以免被火焰烧烤。
3.不要穿越墙体、门窗。
4.不要压、折胶管，以免造成堵塞，影响连续供气。
5.燃气管与燃具、管道的接口处，请用管扎紧，防止脱落漏气。
怎样检测燃气泄漏？1.当闻到一股臭鸡蛋味、汽油味、油漆味时就应当意识到可能是燃气泄漏。
2.查找燃气泄漏点。
检查时，可用肥皂水、洗洁精等涂在可能产生漏气的地方，如管道的接头，表、灶的开关等处，若有漏气，则该处会连续冒泡。
3.严禁使用明火检查泄漏。
天然气综合换算表(1)
天然气综合换算表2015-04-28一、天然气介绍天然气是指埋藏在地下的可燃气体，主要成分为甲烷(CH4)。
天然气形式主要有四种：气田气由气井采出的可燃气体称为纯天然气或气田气。
它的主要成分是甲烷（CH4），约占90%以上，此外还含有少量的乙烷（C2H6），丙烷（C3H8），硫化氢（H2S）,一氧化碳（CO），二氧化碳（CO2）等，热值约为38MJ/Nm³。
凝析气田气凝析气田气是指在开采过程中有较多C5及C5以上的石油轻烃馏分可凝析出来，但是没有较重的原油同时采出的天然气。
其主要成分除含有大量的甲烷（CH4）外，还含有2%-5%的C5及C5以上碳氢化合物，热值约46MJ/Nm³。
石油伴生气石油伴生气是指在开采过程中与液体石油一起开采出来的天然气，是采油时的副产品。
它的主要成分也是甲烷，约占70%-80%左右，还含有一些其它烷烃类，以及CO2，H2，N2等。
热值约为42MJ/Nm³。
煤矿矿井气煤矿矿井气是指从井下煤层中抽出的煤矿矿井气，是采煤的副产品。
实际上它是煤层气与空气的混合气。
其主要成分是甲烷（CH4）和氮气（N2），此外还含有O2和CO等。
值得注意的是，矿井气只有当CH4含量在40%以上才能作为燃气供应，CH4体积组分在40%—50%时，矿井气热值约为17MJ/Nm³。
另外，天然气除了常规的气态形式存在于管道当中外，还可以经过加工，变成LNG和CNG。
LNG当天然气在大气压下，冷却至约-162℃时，天然气由气态转变成液态，称为液化天然气（Liquefied Natural Gas，缩写为LNG）。
LNG无色.无味.无毒且无腐蚀性，天然气液化是一个低温过程，在温度不超过临界温度（-82摄氏度），对气体进行加压0.1MPa以上，液化后其体积约为同量气态天然气体积的1/600，LNG 的重量仅为同体积水的45%左右，热值为52MMBtu/t，（百万英热单位/吨）（.52×108cal）。
天然气有关成分的毒理
天然气有关成分的毒理1.硫化氢在我国已开发的油气田中，均不同程度地含有硫化氢气体，它是在天然气各种含硫化合物中最常见的气体，有的甚至含量极高。
例如中国石油西南油气田分公司含硫化氢气田约占已开发气田的78.6%，其中川东卧龙河气田阳新统气藏硫化氢含量高达31.95%(体积分数)，其他如华北、大港、新疆的塔河等油田，在钻采过程中均有不同程度的硫化氢存在，川东北地区也是目前世界上高含硫化氢地区之一。
硫化氢气体是仅次于氰化物的剧毒、容易致人死亡的神经性有毒气体。
在油气田的钻井、修井、采油、注水、集输、原油处理、运输及储运等勘探开发过程中，都可能遇到硫化氢。
一旦高含硫化氢的油气井发生井喷失控，将导致灾难性的悲剧。
(1)硫化氢的物理化学性质硫化氢(H2S)分子是由两个氢原子和一个氧原子组成。
硫化氢是一种剧毒、无色(透明)，比空气重的气体。
硫化氢的毒性，几乎与氰化氢同样剧毒，较一氧化碳的毒性大5～6倍。
全世界每年都有人因硫化氢中毒而死亡，硫化氢中毒已成为职业中毒杀手。
在我国，硫化氢中毒死亡仅次于一氧化碳，占到第二位。
为了预防硫化氢中毒事故的发生，必须了解这种气体的物理化学性质，这样才能避免因直接与这种气体接触而受到伤害。
①颜色硫化氢是无色、剧毒、酸陛气体。
②气味硫化氢有一种特殊的臭鸡蛋味，即使是低浓度的硫化氢，也可以损伤人嗅觉。
③密度硫化氢是一种比空气重的气体，其相对密度为1.189(15℃，0.010133MPa)，因此它存在于地势低的地方。
④爆炸极限当硫化氢气体以适当的比例(体积浓度4.3%～46%)与空气或氧气混合，就会爆炸。
⑤可燃性硫化氢气体稳定性很高，在1700℃时才能分解。
完全干燥的硫化氢在室温下不与空气中的氧气发生反应，但点火时能在空气中燃烧，并产生有毒的二氧化硫气体，二氧化硫气体会损伤人的眼睛和肺。
⑥可溶性硫化氢气体能溶于水，乙醇及甘油中，化学性质不稳定。
⑦沸点液态的硫化氢的沸点很低，因此我们通常接触到的是气态的硫化氢，其沸点为-60.2℃，熔点为-82.9℃。
天然气及其组分的物理化学性质
天然气及其组分的物理化学性质天然气及其组分的物理化学性质天然气的主要成分为甲烷，此外还含有乙烷、丙烷、丁烷等烃类气体，氮、CO2、H2S及微量氢、氦、氩等非烃类气体，一般气藏天然气的甲烷含量在90%以上。
油田伴生气中甲烷含量占65%～80%，此外还含有相当数量的乙烷、丙烷、丁烷等烃类气体。
一、天然气主要组分的物理化学性质天然气主要组分的物理化学性质见表1-3-1。
表1-3-1天然气主要组分在标准状态下的物理化学性质名称分子式相对分子质量摩尔体积Vm/(m3/kmol)气体常数R(J/kg·K)密度ρ/(kg/m3)临界温度T c/K临界压力Pc/MPa高热值Hh/(MJ/m3)高热值Hh/(MJ/kg)低热值H1/(MJ/m3)甲烷CH416.04322.362518.750.7174190.584.54439.842 35.906乙烷C2H630.0722.187276.641.3553305.424.81670.35155.36764. 397丙烷C3H844.09721.936188.652.0102369.824.194101.26651.90893.24 0正丁烷n-C4H1058.12421.504143.1302.703425.183.747133.88650.376 123.649异丁烷i-C4H1058.12421.598143.132.6912408.143.600133.04849.532 122.853正戊烷C15H1272.15120.891115.273.453746.9653.325169.37749.43 8156.733氢H22.01622.427412.67O.089833.251.28012.74549.04210.786氧O231.99922.392259.971.4289154.334.971—141.926—氮N223.01322.403296.951.2507125.973.349——氦He3.01622.42281.170.13453.350.118——二氧化磺CO244.01022.26189.041.9768304.257.290———硫化氢H2S34.07622.18244.171.5392373.558.89025.364 23.383空气28.06622.40287.241.2931132.43.725—16.488—水蒸气H2O18.01521.629461.760.8330647.0021.830—名称低热值H1/(MJ/kg)爆炸极限(体积分数)/%动力黏度μ×106/(Pa·s)运动黏度υ×106/(m2/s)沸点/℃定压比热容Cp/(kJ/m3·K)绝热指数K导热系数λ/[W/(m·K)]偏心因子上限下限甲烷 5.015.010.6014.50- 161.491.5451.3090.030240.0104乙烷50.052.913.08.776.41-88.002.2441.1980.018610.0986丙烷47.5152.19.57.653.81-42.052.9601.1610.015120.1524正丁烷46.3831.58.56.972.53-0.053.7101.1440.013490.2010异丁烷45.7451.88.5 -11.72—1.144—0.1848正戊烷45.651.48.36.481.8536.06—1.121—0.2539氢45.3814.075.98.5293.00-252.751.2981.4070.21630氧120.111——19.8613.60-182.981.3151.4000.02500.0213氮——17.0013.30-195.781.3021.4020.024890.04氦————-269.95—1.640——二氧化碳———14.307.09-78.200.6201.3040.013720.225硫化氢 4.345.511.907.63-60.201.5571.3200.013140.100空气15.192——17.5013.40-192.501.3061.4010.02489—水蒸气——8.6010.12—1.4911.3350.016170.3480二、天然气中有机硫化合物的主要性质天然气中除含有H2S外，还含有数量不等的硫醇、硫醚以及微量的二硫化碳、硫化羰。
我国煤炭、石油和天然气的分布-初中地理知识
我国煤炭、石油和天然气的分布【知识点的认识】1、中国煤炭的分布：我国煤炭资源在地理分布上的总格局是西多东少、北富南贫．主要集中分布在目前经济还不发达的山西、内蒙古、陕西、新疆、贵州、宁夏等 6 省．2、中国石油分布特点：①陆上：东北（大庆油田、辽河油田、吉林油田）；华北（胜利油田、华北油田、大港油田、冀东油田）；西北西南（西南油田、长庆油田、塔里木油田、克拉玛依油田、青海油田、吐哈油田）；华中（中原油田、河南油田、江汉油田）．②海上：渤海（蓬莱 19﹣3 油田）、东海（春晓油气田）、南海（莺歌海盆地）．3、中国天然气分布特点：天然气分布相对集中，主要分布在陆上西部的塔里木、鄂尔多斯、四川、柴达木、准噶尔盆地，东部的松辽、渤海湾盆地，以及东部近海海域的渤海、东海和莺﹣琼盆地，目前这 9 个盆地远景资源量达 46 万亿立方米，占全国资源总量的 82%；已探明天然气地质储量 6.21 万亿立方米，占全国已探明天然气地质储量的 93%；剩余资源量 40 万亿立方米，占全国剩余资源量的 81%．【命题的方向】考查了对我国煤炭、石油和天然气分布的认识，基础知识，一般以选择、解答填空形式出题．例：我国自然资源中，煤炭是丰富的省区是山西省，第一和第二大油田分别是大庆油田和胜利油田，南方地区以有色金属矿居主多，青藏地区以清洁能源居多．我国太阳能最丰富的地区是青藏地区，最少的地区是四川盆地．分析：能源是我国现代化建设和人民生活的重要物质基础．我国既是世界能源资源大国，也是世界能源生产大国．加速发展能源工业，是我国经济建设的战略重点．目前能源供应不足与浪费并存，必须贯彻开发与节约并举的方针．解答：北方地区目前是我国最大的能源基地．大庆油田、胜利油田分别是国内第一、第二大油田，它们的石油产量要占到全国的一半以上．山西是我国出产煤炭最多的省份．南方地区的有色金属矿产资源相当丰富，比如云南东川和江西德兴的铜矿、江西大余的钨矿、贵州铜仁的汞矿、云南个旧的锡矿、湖南冷水江锡矿山的锑矿和常宁水口山的铅锌矿，在全国皆占据突出地位．我国年太阳辐射总量的高值和低值中心都分布在北纬 22°～35°之间，高值中心在青藏高原，低值中心在四川盆地．青藏高原能成为太阳辐射的高值中心，主要是因为海拔高，空气稀薄，空气中含有的尘埃量较少，晴天较多，日照时间较长，到达地面的太阳辐射能量多；而四川盆地为低值中心的原因在于：盆地地形，水汽不易散发，空气中水汽含量多，阴天、雾天较多，从而造成日照的时间短，日照强度弱，太阳能资源贫乏．青藏高原的水能、太阳能、可燃冰、天然气、地热能等 5 种能源都是洁净无污染的能源，青藏高原被喻为“离太阳最近的地方”，这里年日照时间超过 3000 小时，太阳能资源极为丰富．故答案为：山西省；大庆油田；胜利油田；有色金属；清洁能源；青藏地区；四川盆地．点评：考查我国能源的分布，要理解记忆．【解题思路点拔】熟记我国煤炭、石油和天然气的分布概况．可结合自然资源分布图理解记忆．。
第一章 石油、天然气、油田水的成分和性质
二、油田水的来源
沉积水：沉积物堆积过程中保存于其中的水，其含盐度 和化学成分受控于原环境。
渗入水：大气降雨渗入岩层中的水。矿化度低、质淡、 可淡化地下高矿化度水。
深成水：来源于地壳深部及上地幔的高矿化度高温水。
三、油田水产状
1.按与油气藏分布位置的关系： 非油层水： a、上层水； b、夹层水； c、下层水 油层水： d、底水； e、边水
一、石油的化学成分
1.元素组成
★主要元素：碳、氢、氧、硫、氮——C、H 占绝对优势
重量百分比： C 84-87% ； H 10-14%； O+N+S 1-4% 半咸－咸水——S高（>1%）；内陆淡水：S低（<1%） S>2%－高硫原油；S＜0.5%－低硫原油；S＝0.5-2%－含硫原油
★微量元素钒（V）、镍（Ni）：
★ 2.气顶气：
油气藏中呈游离气顶产出的天然气。 ——湿气，成因、分布均与石油有关。
★ 3.凝析气：
地下高T高P（T：180－250℃）：一定T、P范围 内，若油气藏中气多油少，部分低C数液态烃可溶于 烃气或者逆蒸发成气。这种气叫凝析气。采至地面 过程中，随T、P↓，这部分气可凝结析离成轻质油 ，即凝析油。
第三节 天然气的成分和性质
一、天然气化学组分分类（成分）：
二、天然气产状类型
根据气体在地下存在的状态分： 聚集型：气藏气、气顶气、凝析气 分散型：溶解气、煤层气、固态气水合物
1.气藏气 纯气藏中的气体。可为烃气（干气），也可能 为非烃气。
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绝大多数气藏气是以 气态烃为主，含烃量 超过80%的气藏约 占气藏总数的85% 以上；氮气为主的气 藏不到10%；以二 氧化碳或硫化氢等酸 性气体为主的气藏低 于1%。
2石油天然气资源分布.
常规资源：是指那些存在于储油物性较好的储层中，且自身的流动性又较好的烃类，在不改造油层和其本身物性的情况下，就能开发利用。
低渗层资源：油气储层渗透率小于100×10-3μm2一般要经过压裂、酸化等特殊作业才有开采价值的资源。
重油资源：重油是指地下粘度大于50mPa·s的原油（油层条件），原油密度大于0.934g/cm3，并可分为三类：第一类用目前常规方法开采；第二类利用现代热力驱动技术可以开采，并具经济效益；第三类利用现代采油工艺技术尚不能开采，或无开采经济价值。
天然气的油当量：每吨原油＝1 000m3天然气(美国USGS标准为1桶油＝6 000cf3天然气）。
我国油气资源的评价与预测工作，随着油气勘探工作的逐步深入，油气地质理论的发展，勘探与测试技术方法的进步，以及大型计算机的应用，已由定性评价发展到定量预测阶段。
近10年来地质矿产和石油工业系统，采用各种方法对我国各个领域的油气资源进行了比较全面、系统的评价和估算，分别发表了全国油气资源量数据：全国石油资源量为614.7亿t（地质矿产部，1987）、787.5亿t（石油工业部，1987）。
全国天然气资源量为26.8万亿m3（地质矿产部，1987）、33.3万亿m3（石油工业部，1987）。
“七五”期间国家重点科技攻关，对塔里木盆地和海域的石油资源量，全国天然气资源量再次进行估算。
塔里木盆地的资源量数据在“六五”的基础上，根据油气勘探获得的新资料、新认识，重点对盆地北部的油气资源进行估算（755403项目，谢德宜等，1990）。
我国海域重点对南海招标区以外的曾母盆地、南沙海槽、礼乐盆地、万安盆地、西沙海槽和台西南盆地等进行了油气资源的初步估算（75540114项目，李振韶等，1989）。
天然气资源评价是国家重点科技攻关（755401项目）的重要研究内容之一，比较系统地对全国含气盆地和领域进行预测，这项工作由地质矿产部、石油工业部和中国科学院等单位共同完成。