张磊

摘要：天然气在生产过程中往往会出现一些固体颗粒，如砂子等，这种物质的出现对地面设备产生严重的破坏，所以说高压采气地面除砂器是一件非常重要的设备，目前市面上除砂器的种类非常多，高压采气地面除砂器是一种比较先进的除砂器，每种除砂器的工作原理和结构都会有所不同，只有不断的进行研究和创新才能更好的帮助天然气井进行生产。

关键词：高压采气地面除砂器;工作原理;作业适应性

高压采气地面除砂器主要用于天然气在进行开采中对管线中所携带的固体颗粒，这种设备主要的作用就防止颗粒物对开采设备的破坏，避免给设备和工作人员造成的安全风险，以南八仙为例，在2019年开展出砂监测11口井30井次，通过这些监测数据可以判断出砂对进站管线的影响非常大。市面上除砂器的种类非常多，每种除砂器的工作原理和设备结构都会有所不同，针对不同的天然气井需要不同的除砂器来进行除砂。

1高压采气地面除砂器的工作原理

高压采气地面除砂器这种新型的除砂装置的安装方法比较简单，主要采用平丝扣连接，高压采气地面除砂器可以解决天然气井没有地面防砂的工艺设备，避免了因为管线内部除砂不干净所带来设备损坏的情况出现，通过对高压采气地面除砂器清砂孔的安装可以非常好的解决地层砂的清除。

高压采气地面除砂器主要是承受内压的方式来进行工作，在高压采气地面除砂器的内部采用的不锈钢精密滤网材料，这种材料不仅非常抗压而且防腐性能非常好，该设备的精确度可以达到0.08-0.3mm。高压采氣地面除砂器的安装位置是在压力表截止阀和清砂孔之间，在进行天然气生产时可以直接安装在天然气管线上，安装非常方便。高压采气地面除砂器的两端采用丝扣螺纹连接头，一端为天然气进气口，一端为滤后出气口，在高压采气地面除砂器内部采用精密滤砂器进行连接，精密滤砂器为滤砂网和进气小孔，进气小孔可以保证天燃气顺利进行滤砂器内，这样可以保证地层砂进入管线中。南八仙地区在2019年共开展7井次防砂先导试验，通过这些试验有效的解决了出砂难题，并且南八仙试验井累计产气402.8万方。

2作业适应性分析

2.1砂粒径大小

高压采气地面除砂器的滤网可以过滤0.08-0.3mm的砂子。使用高压采气地面除砂器可以将流体中地层砂和粉砂等颗粒物进行很好的分离，对天然气中所出现的粉砂进行有效去除，在天然气的生产过程中因为其生产环境比较固定，相对于地层砂的含量比较清楚，所以说高压采气地面除砂器可以做非常好的除砂效果。

通过对高压采气地面除砂器工作原理了解到除砂效率和天然气中含有砂子的直径大小有着很大的关系，砂子的直径越大，在高压采气地面除砂器中所受的压力也大，越容易被滤网分离，如果颗粒的直径非常小，那么就有可能穿过滤网，继续存在天然气中，所以说选择高压采气地面除砂器中滤网材质非常重要。

2.2高压采气地面除砂器的特征

高压采气地面除砂器的两端采用丝扣内螺纹连接，并且在高压采气地面除砂器的上端装置压力表，不仅可以观察输气管线的压力，还可以用于泄压处理，在高压采气地面除砂器的两端会连接清砂孔，主要的作用地层砂的处理，可以进行天然气井的连续生产，在进行携液生产时通过高压采气地面除砂器的不锈钢滤网可以直接进行地层砂过滤，并且在这个设备中增加了一个清砂孔，在进行清砂的过程中可以直接用于地层砂的处理，防止天然气管线出现堵塞的情况。高压采气地面除砂器主要的组成部分为：内螺纹接头;进气孔;防砂气外套;滤砂器;进气接头;压力表截止阀;清砂孔;滤网等。

2.3除砂元件承受的强度

高压采气地面除砂器主要除砂元件就是不锈钢滤网，当天然气经过滤网时因为会受到流体速度的因素，必然会受到颗粒物对不锈钢滤网的撞击，因为不锈钢滤网时由不锈钢丝所组成，所承受的压力会比较小。所以高压采气地面除砂器在进行工作时会经常因为瞬间产生的撞击力而影响其使用寿命，有些天然气井在作业时会形成比较大的颗粒物，会直接撞坏不锈钢滤网，这就会导致高压采气地面除砂器无法正常进行工作。为了解决更换滤砂管难度大的问题。南八仙地区采用自主设计的地面除砂器，并在仙试6、仙中8-3、仙中7、仙中28、仙中77等天然气井进行安装，总计节约作业费10万元左右，累计增气153.9万方，效果非常好。

2.4流体中气量比

从高压采气地面除砂器的工作原理中可以发现，需要处理的天然气从进气口进入滤网内，过滤后的天然气在通过出气口进入天然气管线，对天然气而言，因为天然气的流速比较大，在高压采气地面除砂器中所停留的时间比较短，所以需要更为精密的除砂滤网。高压采气地面除砂器可以满足精细除砂的需求，因为这种设备的工作效率比较稳定，在除砂方面非常有规律，高压采气地面除砂器因为安装比较简单，而且已经达到了除砂的要求，现在很多天然气井已经在投入使用。

3推荐工艺

进行高压采气地面除砂器作业时需要进行压裂作业施工和测试输气连个阶段，在高压采气地面除砂器进行压裂作业期间的主要功能需要满足井筒冲砂、压裂排气中的除砂，在这个工艺中需要进行连续作业，高压采气地面除砂器的主要工作对象就是地层砂，管线中的砂子并不像开采初期的含砂量大，但是因为其流速比较大，会对天然气开采设备的危害更大，如果砂量没有得到控制不仅会对地面设备带来破坏，最为重要的是防止砂子通过天然气进入天然气管线中，那么所带来的危害会更大，所以必须对天然气进行除砂，而且除砂效率要更高，要做到精细除砂。

4结束语

高压采气地面除砂器是一个比较先进的设备，这种设备可以很好的防止地面砂进入管线内，根据不同的天然气井需要不同的除砂器，通过地面安装除砂器可以很好对地层砂进行过滤和清除，可以防止天然气井因为出砂的原因而损坏天然气设备，对我国目前而言天然气井设备来讲是一款新型的装置，解决了因为集输管线因为出砂而影响天然气井无法生产的现象。

参考文献：

[1]董超云.高压大气量旋流式除砂器现场应用研究[D].2015.

[2]刘达林，张福祥.高压防砂器在油气井地面测试中的应用[J].试采技术，2002，23（2）：56-58.

[3]辛培刚，何利民，唐健.海上采油用多相除砂器分离性能试验研究[C].中国海洋工程学术年会.2014.