油氣分離緩沖罐的改進

田新民，李成紅，王 喆

（長慶油田分公司第三采油廠，寧夏 銀川 750006）

一、前言

在長慶油田開采的三疊系油藏，原油油氣比含量高，為了分離原油中的天然氣，在地面工藝流程中，在增壓點或接轉站安裝油氣分離緩沖罐。分離出來的天然氣用于增壓點或接轉站的生產、生活加熱采暖；同時利用緩沖罐的暫時儲油作用，解決單井到接轉站或增壓點輸送的液量不穩定，造成外輸液量波動等問題。目前油氣分離緩沖罐已經標準化和系列化，廣泛應用于高油氣比油田生產中。

二、油氣分離緩沖罐的結構及存在的問題

1.組成及工作原理。常用的油氣分離緩沖罐如圖1所示。

圖1 常用的油氣分離緩沖罐結構示意圖

油氣分離緩沖罐工作原理是：油氣混合物從進油口進入緩沖罐，經過能量吸收器后噴到緩沖隔板上，因壓力降低加之擴散作用，使原油中溶解的天然氣游離出來。分離后的油靠自重落到底部，經過破沫網破沫后從油出口排出，而攜帶有小油滴的天然氣，又經過氣體整流器和捕霧器后，從出氣口排出。

2.存在的問題。由于不同油藏及油藏的不同時期的油氣比存在差別，油氣分離緩沖罐在使用中逐漸暴露出工藝設計存在的缺陷。

一是生產出來的天然氣氣量調節范圍小。在實際生產中，在一些油田開采初期或者油氣比高的油田，增壓點或接轉站上的油氣分離緩沖罐分離出的氣量比較大，遠遠大于站點生產和生活用氣需要。多余的氣體由于現有混輸工藝的限制，無法和原油再重新混合后輸送，而大部分站點沒有鋪設輸送天然氣的管線，多余的天然氣幾乎全部采用點火炬燃燒掉，造成大量的燃料浪費和環境污染。同時，由于上游站點原油中的大量氣體分離，造成下游站點的原油不能分離出足夠的油田氣來滿足加熱和其他生產需要。

二是分離出的天然氣中含有大量水蒸氣和高碳輕烴組分。用管道輸送，在冬季隨著溫度降低，易從氣態相變為液態相，堵塞管線，影響正常生產。在處理凍堵管線時，由于輕烴組分燃點低，容易使輕烴燃燒，造成燒傷員工的事故。

三、油氣分離緩沖罐的改進

針對在用的油氣分離緩沖罐使用中存在的問題，對新制作的緩沖罐的結構進行了改進，如圖2所示。

圖2 改進后油氣分離緩沖罐結構示意圖

1.在原來結構的緩沖罐上增加了一個進油三通閥和一個輔助進油口，利用進油三通閥閥芯位置，調節主進油口和輔助進油口的油量。主進油口就是原緩沖罐的進油口，輔助進油口直接與緩沖罐下部聯通，主進油口的油經過能量吸收器、緩沖板等，實現油氣分離；輔助進油口的油進入緩沖罐后，只自然分離很少一部分天然氣，通過調節三通閥閥芯位置，實現緩沖罐天然氣產量的調整。

2.在緩沖罐天然氣出口增加一個冷凝分離器，主要作用是：冷凝含有水蒸氣和高碳輕烴組分的天然氣，經過冷凝后，部分水蒸氣變成液態水，高碳輕烴組分變成液態輕烴，這些液態成分依靠重力作用，流回到緩沖罐中。經這樣簡單其處理后，天然氣含的水蒸氣和高碳輕烴組分大部分可以除去，從而減少天然氣中易凝結變成液態相的組分，提高其品質。

3.在緩沖罐罐體內增加一組天然氣加熱盤管，冬季運行時，可以將分離后冷凝過的天然氣再次加溫后，輸送到站內天然氣管道內，用于生產加熱需要。

四、改進后的油氣分離緩沖罐的使用效果評價

2010年，在吳起油田的旗五接轉站改造緩沖罐時，安裝兩臺60m3的新結構緩沖罐。安裝完成后，在夏季運行，調節三通閥閥芯，使原油部分通過輔助進油口進入緩沖罐，天然氣產量減少，這樣就不需要點火炬燃燒多余的天然氣。冬季運行，由于在緩沖罐上安裝了冷凝油水分離器，天然氣中的水蒸氣和高碳輕烴組分大部分被冷凝后分離，以往需要天天對壓力缸放一次水和輕烴的混合物，現在只需每周定時排放一次。

通過對油氣分離緩沖罐的改進，實現了天然氣產量的調節，多余的天然氣溶解在原油中，沒有被分離出來，用泵輸送到下游的站點，然后再分離，用于加熱、發電和生產液化氣。通過對緩沖罐氣體流程工藝的改進，減少了分離出來的天然氣中水蒸氣和高碳輕烴的組分，提高了天然氣的品質。