浅析缓冲罐运行中遇到的常见问题及应对方法

孙庆伟 丛日东 谭洪彬

【摘  要】缓冲罐是在油田油气集输过程中非常重要的气液分离设备，在绝大多数的转油站中都有应用。由于在缓冲罐内部气体和液体的运动状态特别复杂，使得缓冲罐在运行中会出现各种问题。本文就是根据缓冲罐的运行特点分析缓冲罐在运行中遇到问题及处理方法。

【关键词】缓冲罐;问题;方法

1.——缓冲罐的结构及运行原理

1.1缓冲罐的结构

目前，油田在用的缓冲罐绝大多数是卧式三相分离器，有些转油站在缓冲罐的缓冲、沉降、分离三个作用的基础上又增加了加热功能，变成四合一。四合一在油田生产中不占多数，本文重点介绍三合一。

缓冲罐主要分为罐体、工艺管线、附件三部分。

缓冲罐罐体有隔板（隔板把缓冲罐内部空间分为三部分：后仓、中仓、前仓）、堰板、基础、集气包、人孔等组成;

缓冲罐工艺管线主要有进口管线、油出口管线、水出口管线、气出口管线、调节阀管线、采暖伴热管线、排污管线、安全阀泄压管线等;

缓冲罐的附件主要有压力表、压力变送器、温度表、安全阀、调节阀、液位计、液位传感器等;

1.2缓冲罐的运行原理

缓冲罐进口管线是在缓冲罐的中部进入罐体内部，随后向上方延伸至缓冲罐的顶部至缓冲罐的尾部。此处有一块向前倾斜45°的堰板。通过进口管线流过来的油气水混合液以较大的速度冲击在堰板上，此时液流速度降低，液流也被冲撞得变成较小的气泡和液滴，在重力的作用下，液滴向下运动沉降，液滴在向下运动过程中，不断互相碰撞，形成更大的液滴，最终沉降在后仓;液流中的泥沙也沉降在后仓，所以，后仓也是集沙区。密度较小的气体则在缓冲罐内部压力的作用下从集气包进入气管线。出水管线的进口在中仓的前部，并且距离中仓底部只有20cm，底水在这里沉降时间较长含油、含沙最少，所以，中仓也是集水区。由于油的密度小于水的密度，经过沉降的油由后仓飘到前仓，最后经油出口管线至外输泵，经外输泵加压外输至联合站。

2.——缓冲罐运行中遇到的疑难问题

2.1运行中的缓冲罐偏罐

大庆油田在用的缓冲罐规格以16×4为主，这种规格的缓冲罐处理能力为8500m3/d。在实际应用过程中，如果缓冲罐的处理量超过5000m3/d，则会发生油中带气，水中带油，气里含水含油高等情况的发生。（油中带气容易使外输泵发生气蚀，极易发生重大生产安全事故，如冐罐、跑油等;水中带油会使掺水热洗的水质不达标，容易堵掺水水嘴;气里含油含水，易使燃烧器火嘴堵塞，严重影响掺水、热洗质量。）造成这种现象一般都是混合液在缓冲罐里沉降时间短，分离时间不够造成。这时为了解决沉降分离时间不够的问题，就需要增加运行缓冲罐的台数。一般情况下，由于液流先经过的缓冲罐比液流后到缓冲罐的管线沿程摩阻要小，所以，液流先经过的缓冲罐进液会更多，这个缓冲罐的液位就会始终高于另一个缓冲罐的液位。这样，就造成了缓冲罐的偏罐现象。

2.2缓冲罐清淤后投产时易造成外输泵抽空

缓冲罐的来液中除了油、气、水外，还有随液流一起从井底带来的泥沙、聚合物等固体废物。它们沉积在缓冲罐的后仓里，当后仓被泥沙和聚合物等杂质填满后，泥沙等废物就会越过后仓的隔板进入中仓，既水仓。随着泥沙、聚合物的不断进入水仓，这些杂质会被水流带到水吸入口附近，从吸入口源源不断的被送入二合一加热炉或掺水泵和热洗泵。泥沙等杂质沉积在二合一火管上，会造成火管传热不好，影响加热炉的效率，严重时会造成火管烧穿的事故;泥沙等杂质被送到掺水泵和热洗泵，会造成过滤缸堵塞，影响离心泵进液，使泵效降低，严重时会堵塞离心泵的进口管线，造成掺水、热洗无法生产;时间太长不清缓冲罐的泥沙，会造成缓冲罐的水出口管线完全堵死的严重后果。所以，必须按规定定期清罐。现在，油田公司要求水驱每两年清一次缓冲罐，聚驱每年清一次缓冲罐。清罐结束投产时，有时为了清淤抽低液位时会把油出口管线抽空;或者在清淤时油出口管线在静置时，管内液体被重力吸下，管内进空气。投产时，油出口管线内的气体会使外输泵抽空。此时，对外输泵放空，会出现一段气一段液的现象，放空过程延长，这种情况下投产极易造成缓冲罐冐罐跑油事故的发生。

2.3运行中的缓冲罐分离出的水中含油多

在掺水或热洗管线穿孔时，发现冒出的水中有时会含油过多。一般情况下，主要是液体在缓冲罐中分离时间过短，分离不好造成的。来自油井的液体是油气水的混合液，主要在缓冲罐中完成气液分离，沉降时间越长分离效果越好，水中含油越少，延长液体在缓冲罐中的沉降时间，可以有效解决水中含油高的问题。

3针对缓冲罐运行中遇到的问题采取的有效措施

3.1大庆油田在用中转站运行缓冲罐一般都是采取运二备一的方式，即运行两台缓冲罐，备用一台缓冲罐。采用运二备一方式必定会造成缓冲罐偏罐的现象。一般会采取以下几种方式解决偏罐问题：

3.1.1关小液位较高的缓冲罐的进口阀门，使得该缓冲罐进液减少，从而达到两台缓冲罐液位平衡。这种方法的优点是操作简单、见效快，关小进口阀门后，很快就会降低液位，控制几次后，就会达到液位平衡。但是，用这种方法的害处也是主要的。一般站上来液都是油气水混合物，当进口阀门被关小时，来液中的气体会冲击进口阀门的闸板，并带动丝杠和铜套上下晃动，久而久之，铜套就会损坏。所以，这种方法是不可取的。

3.1.2关小液位较低的缓冲罐的出口阀门，使得该缓冲罐出液减少，这样就可以使两台缓冲罐的液位平衡。这种方法的优点也是操作简单、见效快。用这种方法的缺点：一般情况下进液少的缓冲罐出液也少，控制出口阀门后，缓冲罐出液更少，这样在冬季生产中极易造成出口阀门冻堵。而且因为这台缓冲罐进出液较少，那么，另一台缓冲罐进出液一定更多，使得混合液分离效果不好。所以这种方法也不理想。

3.1.3提高液位高的缓冲罐的罐压，即关小该缓冲罐的气出口阀门。此时，由于这台缓冲罐的压力大于另一台缓冲罐的压力，根据流体会向压力更低的地方流动的原理，液位低的缓冲罐会进更多的液体。反复多控制几次气出口阀门，就可以使两台运行的缓冲罐液位平衡。

3.2缓冲罐清淤投产时易使外输泵抽空的解决办法

缓冲罐清淤后投产使外输泵抽空的原因是缓冲罐的出口管线内有气体，排出管线内的气体就可以有效的避免抽空的发生。具体实施方法为：投产时，先打开放空阀，再打开油出口阀门，待液位涨起来，再关闭油出口阀门;打开进口阀门，让液位涨至正常生产位置时，打开气出口阀门，关闭放空阀，打开油出口阀门，打开水出口阀门，控制气平衡，投产结束。

这种投产方法简单易行，能有效避免抽空的发生。

3.3缓冲罐分离出的水含油多的解决办法

缓冲罐含油多一般情况是混合液在缓冲罐中沉降时间短，分离效果不好。延长沉降时间，使水中的油滴尽可能多的从水中 分离出来。延长沉降时间的主要办法就是尽可能的多运行缓冲罐，使混合液在缓冲罐里停留时间延长，加强分离效果，减少水中含油。

结论：缓冲罐在运行过程中容易出现各种问题，通过研究缓冲罐的工作原理就可以找到解决问题的适当的方法。本文研究的三个问题，是缓冲罐在运行中经常会碰见的问题。其中提到的解决办法对缓冲罐的安全平稳运行有着重要的意义。尤其是对缓冲罐运行时偏罐的研究及解决偏罐问题的方法，对实际生产有很大的现实意义。通过对缓冲罐偏罐发生的原因的研究，找出了用气出口閥门控制气压。增加缓冲罐压力，使进液减少，另一个缓冲罐进液增加，达到液位基本平衡的方法。可以指导缓冲罐在运行时的操作。

（作者单位：1、大庆油田第六采油厂;2、大庆油田第四采油厂）