試論高壓采氣地面除砂器作業適應性分析

張磊

摘要：天然氣在生產過程中往往會出現一些固體顆粒，如砂子等，這種物質的出現對地面設備產生嚴重的破壞，所以說高壓采氣地面除砂器是一件非常重要的設備，目前市面上除砂器的種類非常多，高壓采氣地面除砂器是一種比較先進的除砂器，每種除砂器的工作原理和結構都會有所不同，只有不斷的進行研究和創新才能更好的幫助天然氣井進行生產。

關鍵詞：高壓采氣地面除砂器;工作原理;作業適應性

高壓采氣地面除砂器主要用于天然氣在進行開采中對管線中所攜帶的固體顆粒，這種設備主要的作用就防止顆粒物對開采設備的破壞，避免給設備和工作人員造成的安全風險，以南八仙為例，在2019年開展出砂監測11口井30井次，通過這些監測數據可以判斷出砂對進站管線的影響非常大。市面上除砂器的種類非常多，每種除砂器的工作原理和設備結構都會有所不同，針對不同的天然氣井需要不同的除砂器來進行除砂。

1高壓采氣地面除砂器的工作原理

高壓采氣地面除砂器這種新型的除砂裝置的安裝方法比較簡單，主要采用平絲扣連接，高壓采氣地面除砂器可以解決天然氣井沒有地面防砂的工藝設備，避免了因為管線內部除砂不干凈所帶來設備損壞的情況出現，通過對高壓采氣地面除砂器清砂孔的安裝可以非常好的解決地層砂的清除。

高壓采氣地面除砂器主要是承受內壓的方式來進行工作，在高壓采氣地面除砂器的內部采用的不銹鋼精密濾網材料，這種材料不僅非常抗壓而且防腐性能非常好，該設備的精確度可以達到0.08-0.3mm。高壓采氣地面除砂器的安裝位置是在壓力表截止閥和清砂孔之間，在進行天然氣生產時可以直接安裝在天然氣管線上，安裝非常方便。高壓采氣地面除砂器的兩端采用絲扣螺紋連接頭，一端為天然氣進氣口，一端為濾后出氣口，在高壓采氣地面除砂器內部采用精密濾砂器進行連接，精密濾砂器為濾砂網和進氣小孔，進氣小孔可以保證天燃氣順利進行濾砂器內，這樣可以保證地層砂進入管線中。南八仙地區在2019年共開展7井次防砂先導試驗，通過這些試驗有效的解決了出砂難題，并且南八仙試驗井累計產氣402.8萬方。

2作業適應性分析

2.1砂粒徑大小

高壓采氣地面除砂器的濾網可以過濾0.08-0.3mm的砂子。使用高壓采氣地面除砂器可以將流體中地層砂和粉砂等顆粒物進行很好的分離，對天然氣中所出現的粉砂進行有效去除，在天然氣的生產過程中因為其生產環境比較固定，相對于地層砂的含量比較清楚，所以說高壓采氣地面除砂器可以做非常好的除砂效果。

通過對高壓采氣地面除砂器工作原理了解到除砂效率和天然氣中含有砂子的直徑大小有著很大的關系，砂子的直徑越大，在高壓采氣地面除砂器中所受的壓力也大，越容易被濾網分離，如果顆粒的直徑非常小，那么就有可能穿過濾網，繼續存在天然氣中，所以說選擇高壓采氣地面除砂器中濾網材質非常重要。

2.2高壓采氣地面除砂器的特征

高壓采氣地面除砂器的兩端采用絲扣內螺紋連接，并且在高壓采氣地面除砂器的上端裝置壓力表，不僅可以觀察輸氣管線的壓力，還可以用于泄壓處理，在高壓采氣地面除砂器的兩端會連接清砂孔，主要的作用地層砂的處理，可以進行天然氣井的連續生產，在進行攜液生產時通過高壓采氣地面除砂器的不銹鋼濾網可以直接進行地層砂過濾，并且在這個設備中增加了一個清砂孔，在進行清砂的過程中可以直接用于地層砂的處理，防止天然氣管線出現堵塞的情況。高壓采氣地面除砂器主要的組成部分為：內螺紋接頭;進氣孔;防砂氣外套;濾砂器;進氣接頭;壓力表截止閥;清砂孔;濾網等。

2.3除砂元件承受的強度

高壓采氣地面除砂器主要除砂元件就是不銹鋼濾網，當天然氣經過濾網時因為會受到流體速度的因素，必然會受到顆粒物對不銹鋼濾網的撞擊，因為不銹鋼濾網時由不銹鋼絲所組成，所承受的壓力會比較小。所以高壓采氣地面除砂器在進行工作時會經常因為瞬間產生的撞擊力而影響其使用壽命，有些天然氣井在作業時會形成比較大的顆粒物，會直接撞壞不銹鋼濾網，這就會導致高壓采氣地面除砂器無法正常進行工作。為了解決更換濾砂管難度大的問題。南八仙地區采用自主設計的地面除砂器，并在仙試6、仙中8-3、仙中7、仙中28、仙中77等天然氣井進行安裝，總計節約作業費10萬元左右，累計增氣153.9萬方，效果非常好。

2.4流體中氣量比

從高壓采氣地面除砂器的工作原理中可以發現，需要處理的天然氣從進氣口進入濾網內，過濾后的天然氣在通過出氣口進入天然氣管線，對天然氣而言，因為天然氣的流速比較大，在高壓采氣地面除砂器中所停留的時間比較短，所以需要更為精密的除砂濾網。高壓采氣地面除砂器可以滿足精細除砂的需求，因為這種設備的工作效率比較穩定，在除砂方面非常有規律，高壓采氣地面除砂器因為安裝比較簡單，而且已經達到了除砂的要求，現在很多天然氣井已經在投入使用。

3推薦工藝

進行高壓采氣地面除砂器作業時需要進行壓裂作業施工和測試輸氣連個階段，在高壓采氣地面除砂器進行壓裂作業期間的主要功能需要滿足井筒沖砂、壓裂排氣中的除砂，在這個工藝中需要進行連續作業，高壓采氣地面除砂器的主要工作對象就是地層砂，管線中的砂子并不像開采初期的含砂量大，但是因為其流速比較大，會對天然氣開采設備的危害更大，如果砂量沒有得到控制不僅會對地面設備帶來破壞，最為重要的是防止砂子通過天然氣進入天然氣管線中，那么所帶來的危害會更大，所以必須對天然氣進行除砂，而且除砂效率要更高，要做到精細除砂。

4結束語

高壓采氣地面除砂器是一個比較先進的設備，這種設備可以很好的防止地面砂進入管線內，根據不同的天然氣井需要不同的除砂器，通過地面安裝除砂器可以很好對地層砂進行過濾和清除，可以防止天然氣井因為出砂的原因而損壞天然氣設備，對我國目前而言天然氣井設備來講是一款新型的裝置，解決了因為集輸管線因為出砂而影響天然氣井無法生產的現象。

參考文獻：

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