降低天然氣井站疏水閥堵塞頻次

賀家輝　白一海　魏巍　宋小宏

摘 要 天然氣疏水閥是一種全自動零泄漏的新型疏水閥，由于生產條件變化，疏水閥的堵塞頻次逐漸上升，本文主要介紹了疏水閥工作原理，分析疏水閥運行現狀及存在的堵塞問題，并提出了相關整改措施。

關鍵詞 疏水閥 降低堵塞頻次

中圖分類號：TK411 文獻標識碼：A

1概述

疏水閥是一種自動排液裝置，主要由閥體、浮球、杠桿、啟閉閥芯閥座組成。地層水經排污流程進入疏水閥閥體，疏水閥內部始終會保證一定量的液體，當疏水閥液體液面超過出廠設定值時，就自動開閥排污。當疏水閥液體液面低于出廠設定值時，就會自動關閉排污。其具體運行流程如圖所示：

天然氣疏水閥進液管和天然氣氣液分離器相接，排液前液體在重力作用下進入疏水閥，通過防沖罩改變液體流向，垂直向下運動。當液面升高到一定程度時，動力系統(tǒng)啟動向上運動并開啟閥門，疏水閥開始排液。液體在系統(tǒng)壓力的作用下，經轉向罩在排水腔內向上作垂直運動，經閥芯、排液管排出閥體外。

1.1疏水閥運行概況及存在問題

天然氣井站目前共有3臺疏水閥，均安裝于閃蒸分液罐排污流程。地層水經分離器分離后，經分離器排污流程進入閃蒸分液罐，最后通過天然氣疏水閥排液進入地層水罐。天然氣井站目前使用的疏水閥型號為TSS43H-25，公稱壓力2.5MP，工作壓力2.0MP，排液量2 m3/h。

疏水閥生產運行過程中主要存在的主要問題是疏水閥堵塞，造成疏水閥不能排液或排液不暢，現場只能從疏水閥旁通流程進行手動排污，大大增加了勞動強度。無人值守過程中如出現堵塞問題，分液罐中液體不能及時排出，造成積液增多甚至翻塔。

疏水閥投運初期，疏水閥堵塞頻次較低；在經歷兩年的發(fā)展過程后，堵塞次數顯著上升，表現為疏水閥15-20天左右出現不能自動排液情況，需要手動排液，并對疏水閥進行疏通，基本頻次為2次/月，亟需考慮降低疏水閥堵塞頻次，保證設備正常運行。

2堵塞原因分析

2.1堵塞物增加

由于站內天然氣產量、水量增加，分離器分離并進入閃蒸分液罐疏水閥的污物增加，通過拆卸疏水閥發(fā)現，閥體腔室內有大量黑色稀泥狀物質，有較多大顆粒物質。由于疏水閥閥嘴直徑為3mm，直徑較小，直徑較大的固體物質容易堵塞閥嘴，造成污物不能及時排出。污物大量聚集后，阻礙了疏水閥動力系統(tǒng)（浮球、杠桿、閥座及閥芯）的正常啟閉，形成污物不能排出的不良循環(huán)，最終導致疏水閥堵死。

2.2設備部件老化、故障

疏水閥動力裝置的主要部分為腔室內上下移動的浮球。由于使用年限，出現浮球老化，造成浮力減小，其次與浮球連接的連桿、杠桿由于老化或污物阻塞，會出現不靈活的現象。

且由于材質問題，球體表面承受的壓差較大，使得密封球面使用一段時間后，在高壓差的作用下出現凹槽，導致閥體內漏。工作場所液體介質成分的不同，密封球受損程度也不盡相同。部分氣井由于地層水礦化度高、硫化氫含量高，球體表面受損程度比較嚴重。

2.3設備操作管理不當

2.3.1未做到定時排污

由于站內產氣量、產水量等生產因素發(fā)生變化后，疏水閥堵塞頻次不斷增加。處理措施主要是對當前堵塞進行疏通或拆卸解堵，未對堵塞頻次進行詳細統(tǒng)計，估計疏水閥中污物累計程度，未做到在堵塞情況出現加劇前，及時排污，造成疏水閥堵死不能投運。

2.3.2分離器排液位設置不合理

分離器排污流程位于疏水閥上游，不同的開關閥液位設置間接影響疏水閥工況。分離器開閥液位設置過高，疏水閥單次排液時間增加，排液頻次降低，內部水流沖刷頻次降低，造成雜質污物不能及時帶出，全部凝結在內部，造成堵塞。

2.3.3放空流速過快造成系統(tǒng)超壓

站內放空過程中，如流速過快，閃蒸分液罐壓力過高，引起疏水閥工作壓力增加，造成疏水閥氣鎖，浮球不能帶動閥芯正常開啟，引起疏水閥堵塞。

3降低疏水閥堵塞頻次措施

3.1工藝流程改造

由于站內產氣量、產水量已定，不能較少堵塞物的絕對數量，但可以采取措施，較少進入疏水閥的量。因此考慮對閃蒸分液罐的排污流程進行了微小改動，將閃蒸的排污流程加高一部分，使得一部分堵塞物在閃蒸分液罐中沉降，形成再次分離的堵塞物的效果，顯著減少了進入疏水閥中的堵塞物。利用井站檢修期間，對疏水閥系統(tǒng)進行了改造，投產后利用6月、7月兩個月的時間對改造效果進行了驗證，兩個月均未出現堵塞情況，改造效果良好。

3.2加強設備維護管理

3.2.1扎實做好疏水閥檢修工作

由于設備使用年限較長，扎實做好疏水閥檢修工作是設備正常運行的有力保障。利用檢修期間，對疏水閥進行了整體拆除，清除了腔室內的污泥與固體雜質，對浮球、連桿等部件進行了詳細檢查，確保部件完好性，為降低疏水閥堵塞頻次打下良好基礎。

3.2.2定期疏通排污

雖然對排污流程進行了加高，但也會有部分污物進入疏水閥，必須對疏水閥進行及時排污。通過兩個月的改造，檢驗了改造效果后，每半月對疏水閥進行手動排污。通過疏水閥排污閥，對疏水閥下腔室進行疏通，清理出沉積在疏水閥中的污物。初次疏通過程中，污物較多，但隨著疏通次數增多，污物量逐次減少，且未發(fā)生堵塞現象。

3.3合理設置分離器排液液位

工藝流程改造完成后，進入疏水閥的污物量明顯減少，在保證分離器正常運行的基礎上，合理設置分離器排液液位，可以保證疏水閥的排液頻次，對疏水閥起到一定的沖刷作用，較少堵塞情況的發(fā)生。結合氣井產水頻率，通過現場實踐摸索，將分離器排液液位定在480mm處，保證分離器有穩(wěn)定的排液頻次。

3.4加強培訓學習

為降低疏水閥堵塞頻次，井站加強了培訓學習工作。一是培訓學習了疏水閥結構、主要部件、工作原理等知識，規(guī)定了疏水閥定期排污時間，總結了判斷堵塞的方法及基本處理程序；二是嚴格規(guī)定了放空過程中閃蒸分液罐壓力范圍，防止氣鎖情況的發(fā)生。

4結論

（1）進入疏水閥污物增加且污物不能及時排出，造成下腔室污物聚集是引發(fā)疏水閥堵塞的主要因素，設備部件老化故障、氣鎖等情況也能引起疏水閥排液不暢造成疏水閥堵塞。

（2）通過加高閃蒸分液罐中的排污管段可以使分離器排出的污物在閃蒸分液罐中二次沉降，進而明顯減少進入疏水閥的污物量，減少堵塞情況的發(fā)生。

（3）通過合理設置分離的排污液位，可以保證疏水閥的運行頻次，對疏水閥起到一定的沖刷作用，較少堵塞頻次的發(fā)生。

參考文獻

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