油气分离缓冲罐的改进

田新民，李成红，王 喆

（长庆油田分公司第三采油厂，宁夏 银川 750006）

一、前言

在长庆油田开采的三叠系油藏，原油油气比含量高，为了分离原油中的天然气，在地面工艺流程中，在增压点或接转站安装油气分离缓冲罐。分离出来的天然气用于增压点或接转站的生产、生活加热采暖；同时利用缓冲罐的暂时储油作用，解决单井到接转站或增压点输送的液量不稳定，造成外输液量波动等问题。目前油气分离缓冲罐已经标准化和系列化，广泛应用于高油气比油田生产中。

二、油气分离缓冲罐的结构及存在的问题

1.组成及工作原理。常用的油气分离缓冲罐如图1所示。

图1 常用的油气分离缓冲罐结构示意图

油气分离缓冲罐工作原理是：油气混合物从进油口进入缓冲罐，经过能量吸收器后喷到缓冲隔板上，因压力降低加之扩散作用，使原油中溶解的天然气游离出来。分离后的油靠自重落到底部，经过破沫网破沫后从油出口排出，而携带有小油滴的天然气，又经过气体整流器和捕雾器后，从出气口排出。

2.存在的问题。由于不同油藏及油藏的不同时期的油气比存在差别，油气分离缓冲罐在使用中逐渐暴露出工艺设计存在的缺陷。

一是生产出来的天然气气量调节范围小。在实际生产中，在一些油田开采初期或者油气比高的油田，增压点或接转站上的油气分离缓冲罐分离出的气量比较大，远远大于站点生产和生活用气需要。多余的气体由于现有混输工艺的限制，无法和原油再重新混合后输送，而大部分站点没有铺设输送天然气的管线，多余的天然气几乎全部采用点火炬燃烧掉，造成大量的燃料浪费和环境污染。同时，由于上游站点原油中的大量气体分离，造成下游站点的原油不能分离出足够的油田气来满足加热和其他生产需要。

二是分离出的天然气中含有大量水蒸气和高碳轻烃组分。用管道输送，在冬季随着温度降低，易从气态相变为液态相，堵塞管线，影响正常生产。在处理冻堵管线时，由于轻烃组分燃点低，容易使轻烃燃烧，造成烧伤员工的事故。

三、油气分离缓冲罐的改进

针对在用的油气分离缓冲罐使用中存在的问题，对新制作的缓冲罐的结构进行了改进，如图2所示。

图2 改进后油气分离缓冲罐结构示意图

1.在原来结构的缓冲罐上增加了一个进油三通阀和一个辅助进油口，利用进油三通阀阀芯位置，调节主进油口和辅助进油口的油量。主进油口就是原缓冲罐的进油口，辅助进油口直接与缓冲罐下部联通，主进油口的油经过能量吸收器、缓冲板等，实现油气分离；辅助进油口的油进入缓冲罐后，只自然分离很少一部分天然气，通过调节三通阀阀芯位置，实现缓冲罐天然气产量的调整。

2.在缓冲罐天然气出口增加一个冷凝分离器，主要作用是：冷凝含有水蒸气和高碳轻烃组分的天然气，经过冷凝后，部分水蒸气变成液态水，高碳轻烃组分变成液态轻烃，这些液态成分依靠重力作用，流回到缓冲罐中。经这样简单其处理后，天然气含的水蒸气和高碳轻烃组分大部分可以除去，从而减少天然气中易凝结变成液态相的组分，提高其品质。

3.在缓冲罐罐体内增加一组天然气加热盘管，冬季运行时，可以将分离后冷凝过的天然气再次加温后，输送到站内天然气管道内，用于生产加热需要。

四、改进后的油气分离缓冲罐的使用效果评价

2010年，在吴起油田的旗五接转站改造缓冲罐时，安装两台60m3的新结构缓冲罐。安装完成后，在夏季运行，调节三通阀阀芯，使原油部分通过辅助进油口进入缓冲罐，天然气产量减少，这样就不需要点火炬燃烧多余的天然气。冬季运行，由于在缓冲罐上安装了冷凝油水分离器，天然气中的水蒸气和高碳轻烃组分大部分被冷凝后分离，以往需要天天对压力缸放一次水和轻烃的混合物，现在只需每周定时排放一次。

通过对油气分离缓冲罐的改进，实现了天然气产量的调节，多余的天然气溶解在原油中，没有被分离出来，用泵输送到下游的站点，然后再分离，用于加热、发电和生产液化气。通过对缓冲罐气体流程工艺的改进，减少了分离出来的天然气中水蒸气和高碳轻烃的组分，提高了天然气的品质。