【摘要】针对井主控阀门隐患治理技术进行研究,分析了井主控阀门经常出现的故障以及引发故障的原因,分别为泄漏、锈死现象。导致这些问题出现的主要因素有环境因素或者人为因素等。结合这些内容总结了如何对故障进行防控,内容有:带压堵漏技术,带压更换采气树控制阀门,震动解卡技术等。
【关键词】气井;主控阀门;隐患;泄漏;锈死
以某油田采气厂为例,随着该采气厂使用年限的进一步延长,促使气井主控阀门不断出现各种故障,若出现故障,对生产以及工作人员人身安全均带来不良影响,因此相应技术人员需要对隐患进行预估和防治。
1 常见隐患和原因
井口常见隐患是结合部位不同进行划分,分别为内漏和外漏、锈死三种。
内漏主要表现为采气树控制阀门关闭不够严密,促使天然气从阀门位置泄漏出去。外漏主要表现在,采气树当中不同设备连接位置以及阀门的阀体和盘根位置,如阀门之间的法兰连接位置等。锈死主要是在采气期间,采气树使用的不同控制阀门出现卡死和难以开关的现象。
以某采气厂为例,分析导致上述问题的主要因素:
出现锈蚀的主要原因是因为天然气当中存在H2S,或者韩地层水当中的CI-长期对着阀门的阀板和盘根以及丝杆等,导致上述内容被腐蚀,这就促使采气饭呢和法兰之间发生漏气现象或者锈死现象。这种情况下,导致采气树发生漏气现象, 和锈死现象是十分常见的。同时人为因素也有可能会导致上述问题发生,具体是因为相应技术人员对器械阀门进行操作和检修过程中,没能按照相关规定进行,从而导致漏气现象发生。存在部分操作人员针对两个法兰进行连接期间,使用螺栓的松紧程度不同,则有可能会促使法兰四周的间隙不等,这就促使采气树法兰出现外漏现象。
杂质因素引发问题,主要是因为采气树阀门,或者法兰在密封上不够严密,密封之前,杂质没有得到清理,促使阀门阀板和阀座、法兰垫片等受到损伤,很难实现有效密封。这就在一定程度上导致阀门出现内漏现象,或者法兰之间出现外漏现象。还有自然因素也会导致上述问题发生,例如采气树经过长时间使用之后,促使阀门的盘根进一步老化,促使阀门出现外漏现象,加上气候发生变化,可能对于微小的漏气带来比较明显的影响[1]。
2 井主控阀门隐患治理技术
2.1 带压堵漏技术
该技术的主要原理在于,在生产工况不发生改变的基础上,借助夹具包容泄漏点,然后构建起新的密封空腔,促使其高出泄漏系统介质压力推力,然后向其中注入专门的密封剂,促使密封腔当中的压力达到一定值,通过这一方式来阻止泄漏,并且形成新的可靠密封结构。
对夹具进行设计,需要结合泄漏点的具体位置和尺寸等,设计出专用的夹具,要求夹具的强度以及夹具使用的材料充分满足堵漏需求。选择合适的封堵剂,技术人员需要结合天然气腐蚀具体情况以及压力等级,对特殊的封堵材料进行使用。选择科学合理的堵漏工艺,技术人员结合天然气特点以及泄漏情况,为其设计出具有针对性的施工程序,以此来实现堵漏目标。
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具体操作过程为:要求卡具的外径比井口的外径要大,并且使用具有一定耐高温性和粘结牢固的密封胶,然后将两半夹具设置在井口的泄漏位置,拧紧螺栓,此后借助专用的设备对密封剂进行注入。在注入密封剂的时候,需要从泄漏点的最远端开始注射,若注射剂到达相应注剂孔后,则停止继续注射,将注剂阀关闭。此后将高压注剂枪移动,再对相邻阀进行注剂。对注剂后注剂压力进行记录,当注剂固化之后,再针对最为接近的漏点进行注射,要求其注射压力大于之前的注射压力,主要是为了促使密封空腔当中拥有充足的密封比压,最后将注射剂阀门关闭,实现带压堵漏目标[2]。
2.2 带压更换采气树控制阀门
该技术的主要原理就是借助支撑架和液压缸心轴进行连接,同时固定到井口和代换阀门上,液压工作站所生成的液压力,能够对液压缸活塞起到推动作用,促使连接在液压缸活塞的堵塞封堵工具被送入到预定位置。将堵塞工具上的液压力撤销之后,因为外力的影响,会对胶桶进行封堵。间堵塞工具卸下之后,其压力则会拆松,等到阀门连接螺栓。待换阀门被拉出阀座之后,技术人员借助高强度卡板将堵塞工具的尾端卡主,要求封堵工具始终不丢手,可以为其换上新阀门,这样恢复采气树功能。
使用专用装置,待换主控阀新技术所使用的专用技术主要为:手动液压系统以及专用堵塞器等。①手动液压系统,主要是采用手动液压泵和液压缸进出管路,主要是借助液缸柱和专用堵塞器进行连接,这样能够使用专门堵塞器,将其送到管挂当中,或者送入到大四套天然气通道当中去,此外还可以从油管挂当中或者大四通套管天然气通道当中,将专用堵塞器取出[3]。②专用堵塞器,其属于一种专利技术,在胶皮室当中进行实验后发现其可以承受50mpa的液压力。而专用封堵器主要是使用特制的胶皮和锥面压套等共同组成的。
2.3 震动解卡技术
该技术的主要原理是,借助震动电机所具备的震动特点,促使阀门锈死位置的闸板和阀座之间的锈死被解卡,螺母和螺杆之间产生较大的摩擦力,出现自锁现象。若阀门的两侧压力相互平齐,借助电机震动,对其进行自锁,从而产生比较大的破坏力,这样就可以将其顺利开启或者顺利关闭[4]。
该技术实施的主要步骤是,技术人员先将手轮卸下,然后将液压装置开启,此后将电机启动,等待5-10min后停止对其的震动,对阀门进行检查,查看其是否能够开启,如果不能开启,则需要继续震动。对阀门的灵活状态进行检查,将阀门关闭之后,将液压装置当中存在的压力放掉,最后拆除震动电机。
3 结束语
当前,开发井数量增多,身缠年限也逐渐延长,这就促使气井隐患以及种类不断增多,这种情况下需要结合相关规范以及标准流程进行处理。针对当前采气井阀门故障特点,分析其原因,导致井阀门故障的原因众多,技术人员高度重视故障预防和治理。结合其特点制定出科学可行的防控措施,进一步加强采气树的日常维护以及保养。
参考文献:
[1]王维, 张昱煜, 刘立军等. 气井主控阀门隐患治理技术研究[C]// 第十四届宁夏青年科学家论坛石化专题论坛. 0.
[2]杨青松, 张耀刚, 吕江等. 阀门后盖带压钻孔更换主控阀门技术及其现场试验[J]. 天然气工业, 2015, 35(12):71-76.
[3]郭永强, 王维, 任越飞. 冷冻暂堵更换采气树主控阀门技术[J]. 石油化工应用, 2017(10):40-44+60.
[4]晁萌, 李万宝, 傅广海. 徐深气田气井除砂工艺的优化[J]. 油气田地面工程, 2014(1):39-40.
论文作者:张海金,张建伟,孙昭
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
标签:阀门论文; 气井论文; 现象论文; 法兰论文; 隐患论文; 技术人员论文; 技术论文; 《电力设备》2019年第7期论文;