天然氣管式除砂器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能評(píng)價(jià)

任高飛，何利民，李清平，蘇建鵬，韓鳳杰

（1. 中國(guó)石油大學(xué)（華東）儲(chǔ)運(yùn)與建筑工程學(xué)院，山東 青島266580；2. 中海油研究總院有限責(zé)任公司，北京100028）

隨著陸上油氣資源的減少，海洋石油與天然氣已經(jīng)成為石油工業(yè)的重要組成部分。目前已開采的海上天然氣凝析液氣田受到所處地層、開采方法、增產(chǎn)方式、管理措施等方面的影響，生產(chǎn)過程中有砂礫不斷被攜帶出氣井，氣體攜砂已成為影響氣田正常生產(chǎn)的常見問題之一[1?2]。該問題若不及時(shí)得到解決，會(huì)對(duì)下游地面集輸系統(tǒng)和工藝系統(tǒng)造成多種危害，如管輸過程中摩阻增大、能耗增加、管線腐蝕加快、井口閥門損壞等，導(dǎo)致設(shè)備使用效率降低，甚至氣井減產(chǎn)或停產(chǎn)[3]，管道泄漏會(huì)對(duì)周邊環(huán)境、安全造成極大影響[4]。常規(guī)海上井口平臺(tái)屬于固定平臺(tái)的一種，受到空間及運(yùn)行成本的限制，平臺(tái)上僅設(shè)簡(jiǎn)單的采油樹、計(jì)量系統(tǒng)等設(shè)施，不建設(shè)油氣分離、處理設(shè)備及生活區(qū)等模塊。對(duì)于井?dāng)?shù)較少的井口平臺(tái)，從減少投資的方面考慮，無人井口平臺(tái)是最優(yōu)的選擇[5]。受上述特點(diǎn)限制，常規(guī)重力除砂器[6?7]因體積原因很難被直接應(yīng)用于海上井口平臺(tái)，離心除砂器[8?11]分離效率高，但壓力損失相對(duì)較大，過濾除砂器[12?14]需要頻繁更換濾網(wǎng)、濾料，防止堵塞，在海上平臺(tái)運(yùn)行與維護(hù)成本較高。綜合考慮海上井口平臺(tái)遠(yuǎn)離陸地、空間有限、無油氣處理工藝等特點(diǎn)，本文提出了分段除砂的控砂思路，將井口平臺(tái)除砂器定位為預(yù)分離設(shè)備，即僅分離天然氣凝析液中的大粒徑砂礫，保證井口設(shè)備與海底集輸管道運(yùn)行安全，小粒徑砂礫在生產(chǎn)處理平臺(tái)進(jìn)行分離。……