天然气井井下节流技术应用研究

钟宁海

【摘 要】目前环境污染的问题越来越严重，国家对于开发清洁能源的关注度也逐渐增加。开采天然气能源和其他能源有一定的差别，进行天然气开采过程中，对安全要求很严格。天然气开采最关键的设备是节流器，普通的节流器通常情况下都是在井口位置，节流器对天然气井有一定程度的调压和保温效果，但是却不能使井下温度得到利用，导致在天然气开采时水合物过多，不光是对天然气生产有不利影响，还极易使天然气开采设备遭到损害，所以，目前在进行天然气开采过程中，天然气井下节流技术运用的越来越广泛。

【關键词】天然气;井下节流技术;应用

1 引言

因为天然气资源存在环境，导致天然气开采过程中，最后的天然气含水量过高，致使天然气在开采出来后，受到温度和气压的影响，形成天然气水合物，这样就很容易导致输气管道和油管发生堵塞，解决这个问题就需要使用水套炉对开采出的天然气进行加热，再使用气液分离设备进行处理，经过这一系列操作后，提高了天然气的开采成本，而且天然气资源的开采效率也达不到相关标准。在井下使用节流器装置，可以有效利用井下温度对天然气进行加热处理，还能够控制温度和气压，减少天然气中的水合物，让天然气开采过程更有效率，节省开采成本。

2 节流器的工作原理

在通常情况下，会根据天然气井的真实情况，把节流器放置在井筒的合适位置，以便达到在井筒中对天然气进行降温和降压的目的，在节流器处受到温度和气压的影响，使得天然气中的水合物不能形成，提高最终开采天然气的质量。节流器的通流面积能够随时调整改变，节流器上有温度传感装置，它能对天然气井内的温度能精准测量，而且能够凭借温度的变化，及时的调整通流面积，达到控制天然气气压的目的，避免为天然气产生水合物提供有利条件，有效阻止天然气中形成水合物。

节流器现在一般有两种，一种是截面积可以变化的，另一种是截面积不可变化的，使用两种节流器时，都有一定的要求，若是使用截面积不可变化的节流器，那么在投入使用之前，就需要先计算井筒所受的气压和井筒的温度情况，根据计算结果来设计节流喷嘴的直径，如果节流喷嘴的直径设计不合理，对阻止水合物的形成起不到作用，所以设计节流喷嘴时，必须要细致认真，考虑全面，这种节流器使用时较为复杂，在天然气井的一系列参数改变后，仍旧需要对节流器进行调整。使用截面积可变的节流器，其中包括有液压开关装置和温度传感装置，温度传感装置能够给地面施工人员提供井内温度，开采人员按照井内温度的变化，改变通流面积，不需要考虑节流喷嘴的设计，但是其也有一定的缺陷，截面积可变的节流器价格比较昂贵，设备的维护维修也有一定的难度。

3井下节流器的使用

目前固定式节流器的种类较多，不过最常使用的是节流气压差为70兆帕的非抗硫和中高抗硫的固定式节流器。其是由打捞颈、本体、卡瓦、油嘴套等装置组成的，在布置固定式节流器前，首先要进行模拟实验，将模拟节流器装置安放在井筒的合适位置，若是安放过程中，没有出现卡阻情况，那就说明放置位置是合格的。在真正放置固定式节流器时，需要使用销钉将节流器和布放工具连接起来，放到合适位置后，将销钉剪断就能够让固定式的节流器的卡瓦打开，让节流器可以卡到井筒中，在这之后再慢慢地取出布放钢丝，通过这这样的操作，就能够有效完成节流器的安放。

活动式节流器是可回收处理的，在安放它的过程中，和固定式节流器一直，也需要借助销钉将其与放置工具连接起来，下放过程中会受到油管壁的影响，它的卡瓦是出于回收状态的，再到达指定位置后，快速的拉起提座，就能够让节流器的卡瓦张开，之后再将销钉剪断，限位弹簧上推让那个密封的胶筒膨胀，如此就能成功放置节流器。对节流器进行打捞时，先使用专业的打捞工具，在抓住节流器的打捞颈后，向下震击，使得卡瓦变成收回的状态，之后在慢慢取出活动式节流器。

4 使用井下节流器的优点及缺点

井下的天然气通过节流器的作用后，可以借助节流气嘴出现喷射状态，此时的液体会出现雾状的流动形态，降低了液柱的重力，提高了气体托起液体的能力，促进天然气井的排水能力的提升，增加天然气井的生产产量和质量。在节流器的影响作用下，天然气井口的气压被降低，保护井口装置，增加井口装置的使用年限及安全性，为天然气开采企业节省了工程成本，提升天然气井下开采所带来的经济收益。

使用节流器时也会存在一些技术上的问题，这仍旧需要相关开采人员重视起来，因为安置节流器关乎到井下开采工作，若是没有办法对井下实际情况全面了解，那么生产过程中就存在不利因素。井下节流器的布置也非常不容易，若是布放节流器不符合相关要求，安置不合理，极其容易导致节流器在投入使用后产生松动情况，更为严重的情况是节流器的位置发生变化，后期对其进行维护处理时，难度非常大，鉴于这些问题，天然气开采的相关工作人员，就必须要针对实际情况，实施有效措施合理解决这一问题。

5 结论

在进行天然气开采工作时，避免形成水合物是开采工作中的关键点，借助井下节流技术，对井下的温度、气压进行控制改变，减少了为形成水合物所提供的有利条件，影响水合物的形成，从而实现防止水合物形成的目标，很大程度上提升了天然气开采的效率，避免使用水合物的分离装置，降低天然气开采的成本，提升天然气企业的经济收益。对于节流器的选择使用，首先需要根据天然气井下的实际情况来考虑，再者，选取合适的节流器装置，严格按照节流器的使用规范及步骤，进行安装和使用，充分考虑影响节流器使用的外界因素，确保其能够发挥它最佳效果。天然气开采的施工人员需要详细充分的了解节流器的工作原理，提高自身的专业技术，避免在操作过程中出现不安全事故，还应该积极研究井下节流技术的应用，为我国的情节天然气能源的开发做出贡献。

参考文献：

[1]段宝玉，马纪翔，王小东，et al.高含CO_2凝析气井二级节流开采技术及应用[C]// 2016年全国天然气学术年会.0.

[2]平恩顺，徐庆祥，杨庭安，et al.井下节流器在大港油田的应用[J].石油化工应用，2017（08）：18-20.

（作者单位：中石化西南石油工程有限公司井下作业分公司）