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(shù)的轉油站中都有應用。由于在緩沖罐內(nèi)部氣體和液體的運動狀態(tài)特別復雜，使得緩沖罐在運行中會出現(xiàn)各種問題。本文就是根據(jù)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(shù)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(chǎn)中不占多數(shù)，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(nèi)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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(nèi)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(qū)。密度較小的氣體則在緩沖罐內(nèi)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(qū)。由于油的密度小于水的密度，經(jīng)過沉降的油由后倉飄到前倉，最后經(jīng)油出口管線至外輸泵，經(jīng)外輸泵加壓外輸至聯(lián)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(guī)格以16×4為主，這種規(guī)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(fā)生油中帶氣，水中帶油，氣里含水含油高等情況的發(fā)生。（油中帶氣容易使外輸泵發(fā)生氣蝕，極易發(fā)生重大生產(chǎn)安全事故，如冐罐、跑油等;水中帶油會使摻水熱洗的水質(zhì)不達標，容易堵?lián)剿?氣里含油含水，易使燃燒器火嘴堵塞，嚴重影響摻水、熱洗質(zhì)量。）造成這種現(xiàn)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(shù)。一般情況下，由于液流先經(jīng)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(jīng)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(xiàn)象。

2.2緩沖罐清淤后投產(chǎn)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(chǎn);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(guī)定定期清罐?，F(xiàn)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(chǎn)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(nèi)液體被重力吸下，管內(nèi)進空氣。投產(chǎn)時，油出口管線內(nèi)的氣體會使外輸泵抽空。此時，對外輸泵放空，會出現(xiàn)一段氣一段液的現(xiàn)象，放空過程延長，這種情況下投產(chǎn)極易造成緩沖罐冐罐跑油事故的發(fā)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(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(yōu)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(yōu)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(chǎn)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(jù)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(chǎn)時易使外輸泵抽空的解決辦法

緩沖罐清淤后投產(chǎn)使外輸泵抽空的原因是緩沖罐的出口管線內(nèi)有氣體，排出管線內(nèi)的氣體就可以有效的避免抽空的發(fā)生。具體實施方法為：投產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)結束。

這種投產(chǎn)方法簡單易行，能有效避免抽空的發(fā)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(xiàn)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?shù)姆椒?。本文研究的三個問題，是緩沖罐在運行中經(jīng)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(wěn)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(chǎn)有很大的現(xiàn)實意義。通過對緩沖罐偏罐發(fā)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）