高架拉油罐结构优化设计探析

井文甫　张天华

摘要：某油田在联合站以外的区块集输系统中，采用了高架油罐拉油生产的模式，就目前而言，这样的生产模式一般被应用在产量低、边远区，同时不具备管线输送条件的油田，主要是借助油罐内部的液位差实现卸油，不仅操作方便，而且流程十分简单。在区块内，一共设置了27座高架拉油罐，采用统一结构，而在实际投产后发现，3号井场的拉油罐出现了喷油问题，影响了生产的正常进行。技术人员在对其原因进行分析后，判断是因为3号井场本身所处的位置较高，相比较其他平台有着更高的气量，油井本身产气不均匀，很容易出现气体段塞问题，导致瞬间产气量的增加。同时，在油田生产中，运用了二氧化碳驱油技术，因此采出液中含有部分二氧化碳气体，增加气体含量的同时，也引发了拉油罐喷油的问题。为了能够对问题进行解决，保证油田生产的顺利进行，需要做好拉油罐结构的优化设计。

关键词：高架拉油罐;结构;优化设计

1 引言

在油田生产中，拉油罐能够对原油进行存储，其可以设置在地面，也可以采用高架形式。拉油罐的结构对于其性能的发挥意义重大，如果结构设计不合理，可能会对油田正常生产造成影响。本文结合某油田的具体情况，就高架拉油罐结构的优化设计进行了分析和探讨，希望能够为拉油罐的稳定可靠运行提供一些参考借鉴。

2 拉油罐现有结构分析

依照油田生产中3号井场基建环节的油水井开发指标进行预测，如果按照每周拉一次油的频率，则依照相应的长径比以及经验关系，确定有关筒体的长度为6800mm，直径2600mm。作为油田生产中主要的储存容器，拉油罐储存的介质包含了原油、气体、水分以及采出液中含有的二氧化碳，油罐内部压力为常压，不设置其他零部件，其现有结构如图1所示。

3 拉油罐结构优化设计

在拉油罐正式投入油田生产后，基本都处于良好运行状态，不过3号井场上的拉油罐出现了喷油问题，结合问题产生的原因，对照油田生产的产量预测以及油气比等相关参数，从提升拉油罐对高油气比油井适应性的角度，技术人员对拉油罐内部结构进行了优化设计和改造，改造后的拉油罐如图2所示。

在拉油罐结构优化设计的过程中，主要从以下几个方面对其进行了改造：

3.1进液口改造

改造过程中，在进液管内增加了布液孔，确保气体能够快速从液体中逸出。进液口的下端则增加了挡板，通过液体之间的碰撞，尽可能消除流体在高速流动状态下对于油罐内壁造成的冲击，减少扰动的问题。气液在入口位置有着较高的速度，对进液口进行改造后，氣液流会在入口位置与挡板发生碰撞，油包水或者水包油液滴外膜会被破坏，从而保证油水迅速分离。

3.2内部孔板设计

在拉油罐内部增加了两块孔板，分别设置在进液口和放气口中间位置，借助孔板来降低雷诺数，削弱流动气体引发的扰动，消除气泡的存在，同时也能够引导液流沿自身流向，形成一个相对平稳的区域，为油水分离以及游离气体的上浮提供便利，而且也可以有效阻挡气体流动中泡沫进入到其他区域，增加泡沫滞留的时间，为消泡提供便利，保证气体流动的平稳性。

3.3量油孔改造

原本高架拉油罐中，量油孔被设置在距离进液口较近的位置，在这样的结构下，气体的缓冲空间不足，无法得到有效的缓冲，会导致瞬间气量的增大，油罐内部压力升高，若缺乏压力宣泄的渠道，则会引发量油孔喷油问题。因此，在优化设计过程中，将量油孔的位置放在了拉油罐最左侧，加大了与进液口之间的距离，使得原油能够经过多重缓冲，降低气量的同时，确保气体可以从放气口平稳流出。另外，于量油孔下设置了挡板，挡板上同样预留了量油孔的位置，对放气孔进行了均匀布设，这样即便存在气体逸出的情况，也不会导致喷油，能够确保气流的平稳性。不仅如此，挡板的存在也可以降低液体喷出的速度，保证量油的准确性。

3.4放气孔改造

可以在放气孔下方，设置相应折流板，适当加长气体的流程，而在经过折流板的缓冲后，出气速度会有所下降，同时也不会夹杂有大量液体。折流板可以采用双重倾斜设置的方式，这样不仅能够避免液滴淌下后直接冲击液面，防止液滴夹带进入气相，保证液面稳定，还可以为气泡的上浮提供便利。

3.5液位报警口优化

考虑到3号井场气含量较大，应该确保拉油罐本身具备较大的气相空间，这样才能够保证气体具备足够的缓冲时间。在原本的拉油罐结构设计中，高液位报警口的位置偏高，导致气相空间过小，容易引发喷油问题，对此，设计人员对拉油罐液位报警口的位置进行了重新设计，降低了高液位报警口的位置，增大了油罐中的气相空间，使得气体可以经过足够的缓冲，避免了瞬间气量过大的问题，能够显著降低喷油现象发生的概率。

4 改造后运行效果

在经过优化改造后，3号平台拉油罐的结构出现了一定的变化，而经过一段时间的试运行，发现喷油问题得到了解决，没有再次发生，拉油罐实现了平稳可靠运行。必须明确，对于含气量较高，或者瞬间进气量大的拉油罐，在进行结构设计的过程中，必须充分考虑气体流速的控制，尽可能降低气体的扰动性，保证气流平稳，如果液体中含气量较大，需要采取相应的消泡措施，预留出足够的气相空间，这样才能切实保障拉油罐运行的稳定性合和可靠性。

参考文献：

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作者简介：

井文甫，男，1978年2月，汉族，天津，在大港油田采油二厂从事采油工作，联系地址：大港油田采油二厂，邮编：300280。