天然氣井井下節流技術應用研究

鐘寧海

【摘?要】目前環境污染的問題越來越嚴重，國家對于開發清潔能源的關注度也逐漸增加。開采天然氣能源和其他能源有一定的差別，進行天然氣開采過程中，對安全要求很嚴格。天然氣開采最關鍵的設備是節流器，普通的節流器通常情況下都是在井口位置，節流器對天然氣井有一定程度的調壓和保溫效果，但是卻不能使井下溫度得到利用，導致在天然氣開采時水合物過多，不光是對天然氣生產有不利影響，還極易使天然氣開采設備遭到損害，所以，目前在進行天然氣開采過程中，天然氣井下節流技術運用的越來越廣泛。

【關鍵詞】天然氣;井下節流技術;應用

1 引言

因為天然氣資源存在環境，導致天然氣開采過程中，最后的天然氣含水量過高，致使天然氣在開采出來后，受到溫度和氣壓的影響，形成天然氣水合物，這樣就很容易導致輸氣管道和油管發生堵塞，解決這個問題就需要使用水套爐對開采出的天然氣進行加熱，再使用氣液分離設備進行處理，經過這一系列操作后，提高了天然氣的開采成本，而且天然氣資源的開采效率也達不到相關標準。在井下使用節流器裝置，可以有效利用井下溫度對天然氣進行加熱處理，還能夠控制溫度和氣壓，減少天然氣中的水合物，讓天然氣開采過程更有效率，節省開采成本。

2 節流器的工作原理

在通常情況下，會根據天然氣井的真實情況，把節流器放置在井筒的合適位置，以便達到在井筒中對天然氣進行降溫和降壓的目的，在節流器處受到溫度和氣壓的影響，使得天然氣中的水合物不能形成，提高最終開采天然氣的質量。節流器的通流面積能夠隨時調整改變，節流器上有溫度傳感裝置，它能對天然氣井內的溫度能精準測量，而且能夠憑借溫度的變化，及時的調整通流面積，達到控制天然氣氣壓的目的，避免為天然氣產生水合物提供有利條件，有效阻止天然氣中形成水合物。

節流器現在一般有兩種，一種是截面積可以變化的，另一種是截面積不可變化的，使用兩種節流器時，都有一定的要求，若是使用截面積不可變化的節流器，那么在投入使用之前，就需要先計算井筒所受的氣壓和井筒的溫度情況，根據計算結果來設計節流噴嘴的直徑，如果節流噴嘴的直徑設計不合理，對阻止水合物的形成起不到作用，所以設計節流噴嘴時，必須要細致認真，考慮全面，這種節流器使用時較為復雜，在天然氣井的一系列參數改變后，仍舊需要對節流器進行調整。使用截面積可變的節流器，其中包括有液壓開關裝置和溫度傳感裝置，溫度傳感裝置能夠給地面施工人員提供井內溫度，開采人員按照井內溫度的變化，改變通流面積，不需要考慮節流噴嘴的設計，但是其也有一定的缺陷，截面積可變的節流器價格比較昂貴，設備的維護維修也有一定的難度。

3井下節流器的使用

目前固定式節流器的種類較多，不過最常使用的是節流氣壓差為70兆帕的非抗硫和中高抗硫的固定式節流器。其是由打撈頸、本體、卡瓦、油嘴套等裝置組成的，在布置固定式節流器前，首先要進行模擬實驗，將模擬節流器裝置安放在井筒的合適位置，若是安放過程中，沒有出現卡阻情況，那就說明放置位置是合格的。在真正放置固定式節流器時，需要使用銷釘將節流器和布放工具連接起來，放到合適位置后，將銷釘剪斷就能夠讓固定式的節流器的卡瓦打開，讓節流器可以卡到井筒中，在這之后再慢慢地取出布放鋼絲，通過這這樣的操作，就能夠有效完成節流器的安放。

活動式節流器是可回收處理的，在安放它的過程中，和固定式節流器一直，也需要借助銷釘將其與放置工具連接起來，下放過程中會受到油管壁的影響，它的卡瓦是出于回收狀態的，再到達指定位置后，快速的拉起提座，就能夠讓節流器的卡瓦張開，之后再將銷釘剪斷，限位彈簧上推讓那個密封的膠筒膨脹，如此就能成功放置節流器。對節流器進行打撈時，先使用專業的打撈工具，在抓住節流器的打撈頸后，向下震擊，使得卡瓦變成收回的狀態，之后在慢慢取出活動式節流器。

4 使用井下節流器的優點及缺點

井下的天然氣通過節流器的作用后，可以借助節流氣嘴出現噴射狀態，此時的液體會出現霧狀的流動形態，降低了液柱的重力，提高了氣體托起液體的能力，促進天然氣井的排水能力的提升，增加天然氣井的生產產量和質量。在節流器的影響作用下，天然氣井口的氣壓被降低，保護井口裝置，增加井口裝置的使用年限及安全性，為天然氣開采企業節省了工程成本，提升天然氣井下開采所帶來的經濟收益。

使用節流器時也會存在一些技術上的問題，這仍舊需要相關開采人員重視起來，因為安置節流器關乎到井下開采工作，若是沒有辦法對井下實際情況全面了解，那么生產過程中就存在不利因素。井下節流器的布置也非常不容易，若是布放節流器不符合相關要求，安置不合理，極其容易導致節流器在投入使用后產生松動情況，更為嚴重的情況是節流器的位置發生變化，后期對其進行維護處理時，難度非常大，鑒于這些問題，天然氣開采的相關工作人員，就必須要針對實際情況，實施有效措施合理解決這一問題。

5 結論

在進行天然氣開采工作時，避免形成水合物是開采工作中的關鍵點，借助井下節流技術，對井下的溫度、氣壓進行控制改變，減少了為形成水合物所提供的有利條件，影響水合物的形成，從而實現防止水合物形成的目標，很大程度上提升了天然氣開采的效率，避免使用水合物的分離裝置，降低天然氣開采的成本，提升天然氣企業的經濟收益。對于節流器的選擇使用，首先需要根據天然氣井下的實際情況來考慮，再者，選取合適的節流器裝置，嚴格按照節流器的使用規范及步驟，進行安裝和使用，充分考慮影響節流器使用的外界因素，確保其能夠發揮它最佳效果。天然氣開采的施工人員需要詳細充分的了解節流器的工作原理，提高自身的專業技術，避免在操作過程中出現不安全事故，還應該積極研究井下節流技術的應用，為我國的情節天然氣能源的開發做出貢獻。

參考文獻：

[1]段寶玉，馬紀翔，王小東，et al.高含CO_2凝析氣井二級節流開采技術及應用[C]// 2016年全國天然氣學術年會.0.

[2]平恩順，徐慶祥，楊庭安，et al.井下節流器在大港油田的應用[J].石油化工應用，2017（08）：18-20.

（作者單位：中石化西南石油工程有限公司井下作業分公司）