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天然氣開(kāi)采中井下節(jié)流裝置安全作用探析

文檔作者：張小軍李強(qiáng) 牛軍劫文檔來(lái)源：長(zhǎng)慶油田分公司第三采氣廠		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2020年12月28日
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天然氣開(kāi)采中井下節(jié)流裝置安全作用探析
張小軍李強(qiáng)牛軍劫(長(zhǎng)慶油田分公司第三采氣廠，內(nèi)蒙古鄂爾多斯017300)
摘要：近年來(lái)，隨著節(jié)能減排的進(jìn)行和人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的生
活品質(zhì)提高的要求，天然氣的應(yīng)用越來(lái)越受到A．41q的重視：這
一需求的增長(zhǎng)．直接刺激了天然氣開(kāi)采項(xiàng)目的發(fā)展：與其他能
源開(kāi)采不同，天然氣開(kāi)采具有一定的特殊性，對(duì)于安全開(kāi)采的
要求很高。本文基于燃?xì)忾_(kāi)采的特殊性，對(duì)于天然氣開(kāi)采中井
下節(jié)流裝置的作用進(jìn)行探析，分析在開(kāi)采過(guò)程中，井下節(jié)流裝
置將對(duì)天然氣的安全開(kāi)采具有什么樣的作用，希望為保障我國(guó)
天然氣開(kāi)采人員的生命安全保障起到促進(jìn)作用二
關(guān)鍵詞：天然氣開(kāi)采；井下節(jié)流裝置；安全影響
天然氣開(kāi)采一般采用的都是自噴的方式，在自噴過(guò)程中，巖
層里的水、原油會(huì)同時(shí)噴射出來(lái)。進(jìn)行井筒的采氣，就需要安裝
井下節(jié)流裝置，解決天然氣自噴過(guò)程中井口的破壞、氣井的堵塞、
氣井出水等問(wèn)題，保障開(kāi)采工人的生命安全和身體健康。
1天然氣開(kāi)采特點(diǎn)
天燃?xì)忾_(kāi)采中，對(duì)地理位置、氣候條件、人為操作都有特殊
的要求。在地理位置方面，天然氣存在深層巖層之中，地質(zhì)結(jié)
構(gòu)較為復(fù)雜，巖層過(guò)厚會(huì)影響開(kāi)采氣井的挖掘，施工期長(zhǎng)，人
力、物理和投資消耗會(huì)比較大；而巖層過(guò)薄就會(huì)對(duì)天然氣的井
噴造成一定的影響，在巖層脆弱的地方造成井噴，容易造成天
然氣的流散，破壞井噴，甚至引發(fā)天燃?xì)獾淖試娛Э亍１容^復(fù)
雜的是，天然氣經(jīng)常與地下原油混在一起，開(kāi)采時(shí)還需要對(duì)其
進(jìn)行分離，加大了開(kāi)采難度。所以地理位置足天然氣與其他能
源開(kāi)采不同的主要特征。
天然氣自噴過(guò)程中，還容易把巖層中的游離水分一起噴射
出來(lái)，降低設(shè)備的導(dǎo)熱能力。導(dǎo)熱能力的減低，會(huì)造成井筒內(nèi)
的流體溫度降低，水汽和天然氣就會(huì)發(fā)生水合物阻塞管道的事
故?。這些情況都是在天然氣開(kāi)采中所獨(dú)有的情況。
2井下節(jié)流裝置的作用
2．1節(jié)流裝置
節(jié)流裝置是液壓系統(tǒng)特種控制液體的流動(dòng)，使其壓降的裝
置。井下節(jié)流裝置是使流動(dòng)的水或者是原油，通過(guò)狹小的管
道，經(jīng)過(guò)管道的阻力減緩作用，而使壓力下降，溫度發(fā)生變化，
這利用的是熱力學(xué)中的節(jié)流現(xiàn)象。井下節(jié)流裝置運(yùn)用節(jié)流原
理，加熱地?zé)?，以使進(jìn)口的氣流恢復(fù)到原來(lái)的溫度。
在2010年以前，我國(guó)使用的是活動(dòng)式節(jié)流器，存在著防沙
性能差、打撈困難等問(wèn)題，經(jīng)過(guò)有關(guān)專家的不斷改良，在井下節(jié)
流裝置中增加了專用的打撈裝置，有效解決了膠筒的一次性解
封問(wèn)題?？ㄍ吲c膠筒的一次性解封，還增加了井下節(jié)流器的防
沙功能，使井下節(jié)流器能夠自動(dòng)防沙。此外，經(jīng)過(guò)改良的井下
節(jié)流器，能夠更好的利用質(zhì)量、動(dòng)量和能量的三級(jí)動(dòng)態(tài)方程式，
使井筒內(nèi)的氣體由下而上的運(yùn)動(dòng)，阻止了流體在管道內(nèi)、油套
環(huán)空中、隔熱層中、水泥環(huán)中等產(chǎn)生的熱量向巖壁之中進(jìn)行傳
遞，加強(qiáng)了井筒的導(dǎo)熱性和巖層的保溫時(shí)間，省略掉了加熱設(shè)
備的安裝，節(jié)省了開(kāi)采空間和設(shè)備的使用。
2．2并下節(jié)流裝置在天然氣勘測(cè)中的運(yùn)用
由于天然氣的開(kāi)采是一項(xiàng)投入比較大的活動(dòng)，在開(kāi)采之前，
需要對(duì)天燃?xì)獾馁|(zhì)量、數(shù)量進(jìn)行勘測(cè)，以便決定是否需要進(jìn)行天
然氣的開(kāi)采。井下節(jié)流裝置的使用，能夠使勘測(cè)人員正確探明
該地區(qū)的巖層構(gòu)成和結(jié)構(gòu)、薄厚程度和硬度，能夠提前做出相應(yīng)
機(jī)械設(shè)備調(diào)整和開(kāi)采計(jì)劃的安排，還能夠避免盲目開(kāi)采造成的
資源浪費(fèi)，或者是因?yàn)槠茐膸r層結(jié)構(gòu)而造成的災(zāi)難性后果”】。
2．3井下節(jié)流裝置對(duì)于安全開(kāi)采的重要作用
天然氣開(kāi)采過(guò)程中，經(jīng)常夾雜著石油蒸汽、硫化氫等有害
氣體，這些氣體會(huì)造成天然氣開(kāi)采工人的身體損害，比如說(shuō)眼
結(jié)膜、皮膚病、油痤瘡等疾病。井下節(jié)流裝置能夠調(diào)度投撈器
進(jìn)行井下裝置的傳送，避免了井下工作人員的作業(yè)，隔絕了有
害氣體對(duì)于開(kāi)采人員的身體侵害。井下節(jié)流裝置還能夠減少
井下工作流程中的一些必要環(huán)節(jié)，排空硫化氫、石油蒸汽等有
害氣體，潔凈空氣，改善開(kāi)采人員的施工環(huán)境。
對(duì)于管道和井口來(lái)說(shuō)，井噴時(shí)的水汽和天然氣壓強(qiáng)極大，
瞬時(shí)噴發(fā)力度很大，不僅會(huì)形成極大的壓迫，還會(huì)在噴發(fā)過(guò)程
中產(chǎn)生極大的壓力。當(dāng)無(wú)難度降低后，水和天燃?xì)膺€會(huì)形成化
合物，造成冰堵等堵塞現(xiàn)象，腐蝕管道，這一現(xiàn)象極易引發(fā)井噴
的失控，發(fā)生爆炸、著火等事故。井下節(jié)流裝置能夠通過(guò)地?zé)?
對(duì)天然氣進(jìn)行一定程度的加溫，是溫度高于水合物形成的溫度
減少管道和井口所受到的摩擦力，保護(hù)管道”1。井下節(jié)流裝置
的兩套活動(dòng)氣嘴還能夠?qū)μ烊粴膺M(jìn)行節(jié)流降壓，使井口的氣壓
降到最低，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線都會(huì)起到保護(hù)作用。
3結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)代天燃?xì)忾_(kāi)采中，井下節(jié)流裝置已經(jīng)是一項(xiàng)必不可少的
重要工具，從各方面都能夠?qū)μ烊粴獾拈_(kāi)采起到保護(hù)作用，對(duì)
于安全生產(chǎn)來(lái)說(shuō)利用好井下節(jié)流器這一裝置至關(guān)重要。
參考文獻(xiàn)：
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[3]李旭日，劉建儀，張廣東，徐運(yùn)動(dòng)，寧梅．井下節(jié)流氣井泡沫
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