降低天然氣井站疏水閥堵塞頻次

賀家輝　白一海　魏巍　宋小宏

摘 要 天然氣疏水閥是一種全自動(dòng)零泄漏的新型疏水閥，由于生產(chǎn)條件變化，疏水閥的堵塞頻次逐漸上升，本文主要介紹了疏水閥工作原理，分析疏水閥運(yùn)行現(xiàn)狀及存在的堵塞問(wèn)題，并提出了相關(guān)整改措施。

關(guān)鍵詞 疏水閥 降低堵塞頻次

中圖分類(lèi)號(hào)：TK411 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1概述

疏水閥是一種自動(dòng)排液裝置，主要由閥體、浮球、杠桿、啟閉閥芯閥座組成。地層水經(jīng)排污流程進(jìn)入疏水閥閥體，疏水閥內(nèi)部始終會(huì)保證一定量的液體，當(dāng)疏水閥液體液面超過(guò)出廠(chǎng)設(shè)定值時(shí)，就自動(dòng)開(kāi)閥排污。當(dāng)疏水閥液體液面低于出廠(chǎng)設(shè)定值時(shí)，就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉排污。其具體運(yùn)行流程如圖所示：

天然氣疏水閥進(jìn)液管和天然氣氣液分離器相接，排液前液體在重力作用下進(jìn)入疏水閥，通過(guò)防沖罩改變液體流向，垂直向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)液面升高到一定程度時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)啟動(dòng)向上運(yùn)動(dòng)并開(kāi)啟閥門(mén)，疏水閥開(kāi)始排液。液體在系統(tǒng)壓力的作用下，經(jīng)轉(zhuǎn)向罩在排水腔內(nèi)向上作垂直運(yùn)動(dòng)，經(jīng)閥芯、排液管排出閥體外。

1.1疏水閥運(yùn)行概況及存在問(wèn)題

天然氣井站目前共有3臺(tái)疏水閥，均安裝于閃蒸分液罐排污流程。地層水經(jīng)分離器分離后，經(jīng)分離器排污流程進(jìn)入閃蒸分液罐，最后通過(guò)天然氣疏水閥排液進(jìn)入地層水罐。天然氣井站目前使用的疏水閥型號(hào)為T(mén)SS43H-25，公稱(chēng)壓力2.5MP，工作壓力2.0MP，排液量2 m3/h。

疏水閥生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中主要存在的主要問(wèn)題是疏水閥堵塞，造成疏水閥不能排液或排液不暢，現(xiàn)場(chǎng)只能從疏水閥旁通流程進(jìn)行手動(dòng)排污，大大增加了勞動(dòng)強(qiáng)度。無(wú)人值守過(guò)程中如出現(xiàn)堵塞問(wèn)題，分液罐中液體不能及時(shí)排出，造成積液增多甚至翻塔。

疏水閥投運(yùn)初期，疏水閥堵塞頻次較低；在經(jīng)歷兩年的發(fā)展過(guò)程后，堵塞次數(shù)顯著上升，表現(xiàn)為疏水閥15-20天左右出現(xiàn)不能自動(dòng)排液情況，需要手動(dòng)排液，并對(duì)疏水閥進(jìn)行疏通，基本頻次為2次/月，亟需考慮降低疏水閥堵塞頻次，保證設(shè)備正常運(yùn)行。

2堵塞原因分析

2.1堵塞物增加

由于站內(nèi)天然氣產(chǎn)量、水量增加，分離器分離并進(jìn)入閃蒸分液罐疏水閥的污物增加，通過(guò)拆卸疏水閥發(fā)現(xiàn)，閥體腔室內(nèi)有大量黑色稀泥狀物質(zhì)，有較多大顆粒物質(zhì)。由于疏水閥閥嘴直徑為3mm，直徑較小，直徑較大的固體物質(zhì)容易堵塞閥嘴，造成污物不能及時(shí)排出。污物大量聚集后，阻礙了疏水閥動(dòng)力系統(tǒng)（浮球、杠桿、閥座及閥芯）的正常啟閉，形成污物不能排出的不良循環(huán)，最終導(dǎo)致疏水閥堵死。

2.2設(shè)備部件老化、故障

疏水閥動(dòng)力裝置的主要部分為腔室內(nèi)上下移動(dòng)的浮球。由于使用年限，出現(xiàn)浮球老化，造成浮力減小，其次與浮球連接的連桿、杠桿由于老化或污物阻塞，會(huì)出現(xiàn)不靈活的現(xiàn)象。

且由于材質(zhì)問(wèn)題，球體表面承受的壓差較大，使得密封球面使用一段時(shí)間后，在高壓差的作用下出現(xiàn)凹槽，導(dǎo)致閥體內(nèi)漏。工作場(chǎng)所液體介質(zhì)成分的不同，密封球受損程度也不盡相同。部分氣井由于地層水礦化度高、硫化氫含量高，球體表面受損程度比較嚴(yán)重。

2.3設(shè)備操作管理不當(dāng)

2.3.1未做到定時(shí)排污

由于站內(nèi)產(chǎn)氣量、產(chǎn)水量等生產(chǎn)因素發(fā)生變化后，疏水閥堵塞頻次不斷增加。處理措施主要是對(duì)當(dāng)前堵塞進(jìn)行疏通或拆卸解堵，未對(duì)堵塞頻次進(jìn)行詳細(xì)統(tǒng)計(jì)，估計(jì)疏水閥中污物累計(jì)程度，未做到在堵塞情況出現(xiàn)加劇前，及時(shí)排污，造成疏水閥堵死不能投運(yùn)。

2.3.2分離器排液位設(shè)置不合理

分離器排污流程位于疏水閥上游，不同的開(kāi)關(guān)閥液位設(shè)置間接影響疏水閥工況。分離器開(kāi)閥液位設(shè)置過(guò)高，疏水閥單次排液時(shí)間增加，排液頻次降低，內(nèi)部水流沖刷頻次降低，造成雜質(zhì)污物不能及時(shí)帶出，全部凝結(jié)在內(nèi)部，造成堵塞。

2.3.3放空流速過(guò)快造成系統(tǒng)超壓

站內(nèi)放空過(guò)程中，如流速過(guò)快，閃蒸分液罐壓力過(guò)高，引起疏水閥工作壓力增加，造成疏水閥氣鎖，浮球不能帶動(dòng)閥芯正常開(kāi)啟，引起疏水閥堵塞。

3降低疏水閥堵塞頻次措施

3.1工藝流程改造

由于站內(nèi)產(chǎn)氣量、產(chǎn)水量已定，不能較少堵塞物的絕對(duì)數(shù)量，但可以采取措施，較少進(jìn)入疏水閥的量。因此考慮對(duì)閃蒸分液罐的排污流程進(jìn)行了微小改動(dòng)，將閃蒸的排污流程加高一部分，使得一部分堵塞物在閃蒸分液罐中沉降，形成再次分離的堵塞物的效果，顯著減少了進(jìn)入疏水閥中的堵塞物。利用井站檢修期間，對(duì)疏水閥系統(tǒng)進(jìn)行了改造，投產(chǎn)后利用6月、7月兩個(gè)月的時(shí)間對(duì)改造效果進(jìn)行了驗(yàn)證，兩個(gè)月均未出現(xiàn)堵塞情況，改造效果良好。

3.2加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)管理

3.2.1扎實(shí)做好疏水閥檢修工作

由于設(shè)備使用年限較長(zhǎng)，扎實(shí)做好疏水閥檢修工作是設(shè)備正常運(yùn)行的有力保障。利用檢修期間，對(duì)疏水閥進(jìn)行了整體拆除，清除了腔室內(nèi)的污泥與固體雜質(zhì)，對(duì)浮球、連桿等部件進(jìn)行了詳細(xì)檢查，確保部件完好性，為降低疏水閥堵塞頻次打下良好基礎(chǔ)。

3.2.2定期疏通排污

雖然對(duì)排污流程進(jìn)行了加高，但也會(huì)有部分污物進(jìn)入疏水閥，必須對(duì)疏水閥進(jìn)行及時(shí)排污。通過(guò)兩個(gè)月的改造，檢驗(yàn)了改造效果后，每半月對(duì)疏水閥進(jìn)行手動(dòng)排污。通過(guò)疏水閥排污閥，對(duì)疏水閥下腔室進(jìn)行疏通，清理出沉積在疏水閥中的污物。初次疏通過(guò)程中，污物較多，但隨著疏通次數(shù)增多，污物量逐次減少，且未發(fā)生堵塞現(xiàn)象。

3.3合理設(shè)置分離器排液液位

工藝流程改造完成后，進(jìn)入疏水閥的污物量明顯減少，在保證分離器正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，合理設(shè)置分離器排液液位，可以保證疏水閥的排液頻次，對(duì)疏水閥起到一定的沖刷作用，較少堵塞情況的發(fā)生。結(jié)合氣井產(chǎn)水頻率，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐摸索，將分離器排液液位定在480mm處，保證分離器有穩(wěn)定的排液頻次。

3.4加強(qiáng)培訓(xùn)學(xué)習(xí)

為降低疏水閥堵塞頻次，井站加強(qiáng)了培訓(xùn)學(xué)習(xí)工作。一是培訓(xùn)學(xué)習(xí)了疏水閥結(jié)構(gòu)、主要部件、工作原理等知識(shí)，規(guī)定了疏水閥定期排污時(shí)間，總結(jié)了判斷堵塞的方法及基本處理程序；二是嚴(yán)格規(guī)定了放空過(guò)程中閃蒸分液罐壓力范圍，防止氣鎖情況的發(fā)生。

4結(jié)論

（1）進(jìn)入疏水閥污物增加且污物不能及時(shí)排出，造成下腔室污物聚集是引發(fā)疏水閥堵塞的主要因素，設(shè)備部件老化故障、氣鎖等情況也能引起疏水閥排液不暢造成疏水閥堵塞。

（2）通過(guò)加高閃蒸分液罐中的排污管段可以使分離器排出的污物在閃蒸分液罐中二次沉降，進(jìn)而明顯減少進(jìn)入疏水閥的污物量，減少堵塞情況的發(fā)生。

（3）通過(guò)合理設(shè)置分離的排污液位，可以保證疏水閥的運(yùn)行頻次，對(duì)疏水閥起到一定的沖刷作用，較少堵塞頻次的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

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