淺析緩沖罐運行中遇到的常見問題及應對方法

孫慶偉 叢日東 譚洪彬

【摘 ?要】緩沖罐是在油田油氣集輸過程中非常重要的氣液分離設備，在絕大多數的轉油站中都有應用。由于在緩沖罐內部氣體和液體的運動狀態特別復雜，使得緩沖罐在運行中會出現各種問題。本文就是根據緩沖罐的運行特點分析緩沖罐在運行中遇到問題及處理方法。

【關鍵詞】緩沖罐;問題;方法

1.——緩沖罐的結構及運行原理

1.1緩沖罐的結構

目前，油田在用的緩沖罐絕大多數是臥式三相分離器，有些轉油站在緩沖罐的緩沖、沉降、分離三個作用的基礎上又增加了加熱功能，變成四合一。四合一在油田生產中不占多數，本文重點介紹三合一。

緩沖罐主要分為罐體、工藝管線、附件三部分。

緩沖罐罐體有隔板（隔板把緩沖罐內部空間分為三部分：后倉、中倉、前倉）、堰板、基礎、集氣包、人孔等組成;

緩沖罐工藝管線主要有進口管線、油出口管線、水出口管線、氣出口管線、調節閥管線、采暖伴熱管線、排污管線、安全閥泄壓管線等;

緩沖罐的附件主要有壓力表、壓力變送器、溫度表、安全閥、調節閥、液位計、液位傳感器等;

1.2緩沖罐的運行原理

緩沖罐進口管線是在緩沖罐的中部進入罐體內部，隨后向上方延伸至緩沖罐的頂部至緩沖罐的尾部。此處有一塊向前傾斜45°的堰板。通過進口管線流過來的油氣水混合液以較大的速度沖擊在堰板上，此時液流速度降低，液流也被沖撞得變成較小的氣泡和液滴，在重力的作用下，液滴向下運動沉降，液滴在向下運動過程中，不斷互相碰撞，形成更大的液滴，最終沉降在后倉;液流中的泥沙也沉降在后倉，所以，后倉也是集沙區。密度較小的氣體則在緩沖罐內部壓力的作用下從集氣包進入氣管線。出水管線的進口在中倉的前部，并且距離中倉底部只有20cm，底水在這里沉降時間較長含油、含沙最少，所以，中倉也是集水區。由于油的密度小于水的密度，經過沉降的油由后倉飄到前倉，最后經油出口管線至外輸泵，經外輸泵加壓外輸至聯合站。

2.——緩沖罐運行中遇到的疑難問題

2.1運行中的緩沖罐偏罐

大慶油田在用的緩沖罐規格以16×4為主，這種規格的緩沖罐處理能力為8500m3/d。在實際應用過程中，如果緩沖罐的處理量超過5000m3/d，則會發生油中帶氣，水中帶油，氣里含水含油高等情況的發生。（油中帶氣容易使外輸泵發生氣蝕，極易發生重大生產安全事故，如冐罐、跑油等;水中帶油會使摻水熱洗的水質不達標，容易堵摻水水嘴;氣里含油含水，易使燃燒器火嘴堵塞，嚴重影響摻水、熱洗質量。）造成這種現象一般都是混合液在緩沖罐里沉降時間短，分離時間不夠造成。這時為了解決沉降分離時間不夠的問題，就需要增加運行緩沖罐的臺數。一般情況下，由于液流先經過的緩沖罐比液流后到緩沖罐的管線沿程摩阻要小，所以，液流先經過的緩沖罐進液會更多，這個緩沖罐的液位就會始終高于另一個緩沖罐的液位。這樣，就造成了緩沖罐的偏罐現象。

2.2緩沖罐清淤后投產時易造成外輸泵抽空

緩沖罐的來液中除了油、氣、水外，還有隨液流一起從井底帶來的泥沙、聚合物等固體廢物。它們沉積在緩沖罐的后倉里，當后倉被泥沙和聚合物等雜質填滿后，泥沙等廢物就會越過后倉的隔板進入中倉，既水倉。隨著泥沙、聚合物的不斷進入水倉，這些雜質會被水流帶到水吸入口附近，從吸入口源源不斷的被送入二合一加熱爐或摻水泵和熱洗泵。泥沙等雜質沉積在二合一火管上，會造成火管傳熱不好，影響加熱爐的效率，嚴重時會造成火管燒穿的事故;泥沙等雜質被送到摻水泵和熱洗泵，會造成過濾缸堵塞，影響離心泵進液，使泵效降低，嚴重時會堵塞離心泵的進口管線，造成摻水、熱洗無法生產;時間太長不清緩沖罐的泥沙，會造成緩沖罐的水出口管線完全堵死的嚴重后果。所以，必須按規定定期清罐。現在，油田公司要求水驅每兩年清一次緩沖罐，聚驅每年清一次緩沖罐。清罐結束投產時，有時為了清淤抽低液位時會把油出口管線抽空;或者在清淤時油出口管線在靜置時，管內液體被重力吸下，管內進空氣。投產時，油出口管線內的氣體會使外輸泵抽空。此時，對外輸泵放空，會出現一段氣一段液的現象，放空過程延長，這種情況下投產極易造成緩沖罐冐罐跑油事故的發生。

2.3運行中的緩沖罐分離出的水中含油多

在摻水或熱洗管線穿孔時，發現冒出的水中有時會含油過多。一般情況下，主要是液體在緩沖罐中分離時間過短，分離不好造成的。來自油井的液體是油氣水的混合液，主要在緩沖罐中完成氣液分離，沉降時間越長分離效果越好，水中含油越少，延長液體在緩沖罐中的沉降時間，可以有效解決水中含油高的問題。

3針對緩沖罐運行中遇到的問題采取的有效措施

3.1大慶油田在用中轉站運行緩沖罐一般都是采取運二備一的方式，即運行兩臺緩沖罐，備用一臺緩沖罐。采用運二備一方式必定會造成緩沖罐偏罐的現象。一般會采取以下幾種方式解決偏罐問題：

3.1.1關小液位較高的緩沖罐的進口閥門，使得該緩沖罐進液減少，從而達到兩臺緩沖罐液位平衡。這種方法的優點是操作簡單、見效快，關小進口閥門后，很快就會降低液位，控制幾次后，就會達到液位平衡。但是，用這種方法的害處也是主要的。一般站上來液都是油氣水混合物，當進口閥門被關小時，來液中的氣體會沖擊進口閥門的閘板，并帶動絲杠和銅套上下晃動，久而久之，銅套就會損壞。所以，這種方法是不可取的。

3.1.2關小液位較低的緩沖罐的出口閥門，使得該緩沖罐出液減少，這樣就可以使兩臺緩沖罐的液位平衡。這種方法的優點也是操作簡單、見效快。用這種方法的缺點：一般情況下進液少的緩沖罐出液也少，控制出口閥門后，緩沖罐出液更少，這樣在冬季生產中極易造成出口閥門凍堵。而且因為這臺緩沖罐進出液較少，那么，另一臺緩沖罐進出液一定更多，使得混合液分離效果不好。所以這種方法也不理想。

3.1.3提高液位高的緩沖罐的罐壓，即關小該緩沖罐的氣出口閥門。此時，由于這臺緩沖罐的壓力大于另一臺緩沖罐的壓力，根據流體會向壓力更低的地方流動的原理，液位低的緩沖罐會進更多的液體。反復多控制幾次氣出口閥門，就可以使兩臺運行的緩沖罐液位平衡。

3.2緩沖罐清淤投產時易使外輸泵抽空的解決辦法

緩沖罐清淤后投產使外輸泵抽空的原因是緩沖罐的出口管線內有氣體，排出管線內的氣體就可以有效的避免抽空的發生。具體實施方法為：投產時，先打開放空閥，再打開油出口閥門，待液位漲起來，再關閉油出口閥門;打開進口閥門，讓液位漲至正常生產位置時，打開氣出口閥門，關閉放空閥，打開油出口閥門，打開水出口閥門，控制氣平衡，投產結束。

這種投產方法簡單易行，能有效避免抽空的發生。

3.3緩沖罐分離出的水含油多的解決辦法

緩沖罐含油多一般情況是混合液在緩沖罐中沉降時間短，分離效果不好。延長沉降時間，使水中的油滴盡可能多的從水中 分離出來。延長沉降時間的主要辦法就是盡可能的多運行緩沖罐，使混合液在緩沖罐里停留時間延長，加強分離效果，減少水中含油。

結論：緩沖罐在運行過程中容易出現各種問題，通過研究緩沖罐的工作原理就可以找到解決問題的適當的方法。本文研究的三個問題，是緩沖罐在運行中經常會碰見的問題。其中提到的解決辦法對緩沖罐的安全平穩運行有著重要的意義。尤其是對緩沖罐運行時偏罐的研究及解決偏罐問題的方法，對實際生產有很大的現實意義。通過對緩沖罐偏罐發生的原因的研究，找出了用氣出口閥門控制氣壓。增加緩沖罐壓力，使進液減少，另一個緩沖罐進液增加，達到液位基本平衡的方法。可以指導緩沖罐在運行時的操作。

（作者單位：1、大慶油田第六采油廠;2、大慶油田第四采油廠）