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天然气开采中井下节流装置安全作用探析

文档作者：张小军李强牛军劫文档来源：长庆油田分公司第三采气厂		点击数：	更新时间： 2020年12月28日
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天然气开采中井下节流装置安全作用探析
张小军李强牛军劫(长庆油田分公司第三采气厂，内蒙古鄂尔多斯017300)
摘要：近年来，随着节能减排的进行和人们日益增长的生
活品质提高的要求，天然气的应用越来越受到A．41q的重视：这
一需求的增长．直接刺激了天然气开采项目的发展：与其他能
源开采不同，天然气开采具有一定的特殊性，对于安全开采的
要求很高。本文基于燃气开采的特殊性，对于天然气开采中井
下节流装置的作用进行探析，分析在开采过程中，井下节流装
置将对天然气的安全开采具有什么样的作用，希望为保障我国
天然气开采人员的生命安全保障起到促进作用二
关键词：天然气开采；井下节流装置；安全影响
天然气开采一般采用的都是自喷的方式，在自喷过程中，岩
层里的水、原油会同时喷射出来。进行井筒的采气，就需要安装
井下节流装置，解决天然气自喷过程中井口的破坏、气井的堵塞、
气井出水等问题，保障开采工人的生命安全和身体健康。
1天然气开采特点
天燃气开采中，对地理位置、气候条件、人为操作都有特殊
的要求。在地理位置方面，天然气存在深层岩层之中，地质结
构较为复杂，岩层过厚会影响开采气井的挖掘，施工期长，人
力、物理和投资消耗会比较大；而岩层过薄就会对天然气的井
喷造成一定的影响，在岩层脆弱的地方造成井喷，容易造成天
然气的流散，破坏井喷，甚至引发天燃气的自喷失控。比较复
杂的是，天然气经常与地下原油混在一起，开采时还需要对其
进行分离，加大了开采难度。所以地理位置足天然气与其他能
源开采不同的主要特征。
天然气自喷过程中，还容易把岩层中的游离水分一起喷射
出来，降低设备的导热能力。导热能力的减低，会造成井筒内
的流体温度降低，水汽和天然气就会发生水合物阻塞管道的事
故⋯。这些情况都是在天然气开采中所独有的情况。
2井下节流装置的作用
2．1节流装置
节流装置是液压系统特种控制液体的流动，使其压降的装
置。井下节流装置是使流动的水或者是原油，通过狭小的管
道，经过管道的阻力减缓作用，而使压力下降，温度发生变化，
这利用的是热力学中的节流现象。井下节流装置运用节流原
理，加热地热，以使进口的气流恢复到原来的温度。
在2010年以前，我国使用的是活动式节流器，存在着防沙
性能差、打捞困难等问题，经过有关专家的不断改良，在井下节
流装置中增加了专用的打捞装置，有效解决了胶筒的一次性解
封问题。卡瓦与胶筒的一次性解封，还增加了井下节流器的防
沙功能，使井下节流器能够自动防沙。此外，经过改良的井下
节流器，能够更好的利用质量、动量和能量的三级动态方程式，
使井筒内的气体由下而上的运动，阻止了流体在管道内、油套
环空中、隔热层中、水泥环中等产生的热量向岩壁之中进行传
递，加强了井筒的导热性和岩层的保温时间，省略掉了加热设
备的安装，节省了开采空间和设备的使用。
2．2并下节流装置在天然气勘测中的运用
由于天然气的开采是一项投入比较大的活动，在开采之前，
需要对天燃气的质量、数量进行勘测，以便决定是否需要进行天
然气的开采。井下节流装置的使用，能够使勘测人员正确探明
该地区的岩层构成和结构、薄厚程度和硬度，能够提前做出相应
机械设备调整和开采计划的安排，还能够避免盲目开采造成的
资源浪费，或者是因为破坏岩层结构而造成的灾难性后果”】。
2．3井下节流装置对于安全开采的重要作用
天然气开采过程中，经常夹杂着石油蒸汽、硫化氢等有害
气体，这些气体会造成天然气开采工人的身体损害，比如说眼
结膜、皮肤病、油痤疮等疾病。井下节流装置能够调度投捞器
进行井下装置的传送，避免了井下工作人员的作业，隔绝了有
害气体对于开采人员的身体侵害。井下节流装置还能够减少
井下工作流程中的一些必要环节，排空硫化氢、石油蒸汽等有
害气体，洁净空气，改善开采人员的施工环境。
对于管道和井口来说，井喷时的水汽和天然气压强极大，
瞬时喷发力度很大，不仅会形成极大的压迫，还会在喷发过程
中产生极大的压力。当无难度降低后，水和天燃气还会形成化
合物，造成冰堵等堵塞现象，腐蚀管道，这一现象极易引发井喷
的失控，发生爆炸、着火等事故。井下节流装置能够通过地热
对天然气进行一定程度的加温，是温度高于水合物形成的温度
减少管道和井口所受到的摩擦力，保护管道”1。井下节流装置
的两套活动气嘴还能够对天然气进行节流降压，使井口的气压
降到最低，对整个生产线都会起到保护作用。
3结语
现代天燃气开采中，井下节流装置已经是一项必不可少的
重要工具，从各方面都能够对天然气的开采起到保护作用，对
于安全生产来说利用好井下节流器这一装置至关重要。
参考文献：
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