近些年來，隨著澀北氣田的不斷開發(fā)，氣田采出程度逐漸增大，邊水不斷推進(jìn)，氣井出水、出砂現(xiàn)象也越來越嚴(yán)重，分離器排污操作也越來越頻繁，從而導(dǎo)致排污閥使用時(shí)間大大縮短，排污閥損壞數(shù)量也越來越多。同時(shí)，氣井出砂導(dǎo)致磁翻板液位計(jì)內(nèi)夾砂的情況也越來越多，進(jìn)而導(dǎo)致磁翻板液位計(jì)磁浮子卡住，清洗磁翻板液位計(jì)的次數(shù)增多，磁浮子上下動作引起磁浮子損壞的情況也時(shí)有發(fā)生。這不僅影響了氣田的正常生產(chǎn)，而且在一定程度上增加了站場生產(chǎn)成本和員工勞動強(qiáng)度。針對此現(xiàn)象，在澀北二號氣田開展試驗(yàn)，優(yōu)化了磁翻板液位計(jì)排污上下限參數(shù)，并加裝緩沖裝置，以延長排污閥的使用壽命，減少磁浮子損壞的次數(shù)。

1改進(jìn)思路及方案實(shí)施

1.1 磁翻板液位計(jì)參數(shù)優(yōu)化分析

    目前，分離器排污設(shè)置如下：液位計(jì)為UFC型磁翻板液位計(jì)；中心距為1000mm、1200mm、1400mm三種規(guī)格；浮筒直徑為60mm；液位計(jì)內(nèi)徑為75mm；工作壓力為10MPa；工作溫度為80℃。9#集氣站各分離器排污上下限參數(shù)設(shè)置如表1所示。

    分離器排污上限位于磁翻板液位計(jì)量程范圍內(nèi)，分離器內(nèi)部捕霧板以下位置，以盡可能利用分離器內(nèi)部集液空間，減少分離器排污次數(shù)，延長排污閥使用時(shí)間。排污下限以排污閥排污后，完全關(guān)閉再手動打開即有氣流通過為宜，過長時(shí)間才有氣流聲說明分離器內(nèi)分離出的水、砂沒有排凈，一方面降低了排污效率，另一方面泥沙積聚在分離器下部積砂包內(nèi)，長此以往越積越多，減少了分離器內(nèi)部集液空間。同時(shí)，排污下限如果設(shè)置過低，會導(dǎo)致排污閥在沒有完全關(guān)閉的狀態(tài)下就有氣流通過，容易造成排污閥損壞。

    4#生產(chǎn)分離器在850mm開始排污，到下限450mm閥門開始關(guān)閉，液位顯示到70mm時(shí)閥門完全關(guān)閉，手動打開約8s聽到氣流通過聲，說明該分離器下限相對合理。5#生產(chǎn)分離器在850mm開始排污，到下限500mm閥門開始關(guān)閉，液位顯示到90mm時(shí)閥門完全關(guān)閉，手動打開約20s聽到氣流通過聲，說明該分離器下限相對不合理。上述兩臺分離器上限設(shè)置較低，導(dǎo)致排污閥動作頻繁，可將其上限設(shè)置到1000mm，已減少排污次數(shù)。

     對5#生產(chǎn)分離器開展液位計(jì)排污上下限參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)，將上限設(shè)置為1000mm，下限設(shè)置為360mm。調(diào)整前，5#生產(chǎn)分離器排污一次用時(shí)50min，調(diào)整后，排污一次用時(shí)70min。排污時(shí)間延長，排污次數(shù)減少，減少了排污閥的開關(guān)動作頻率，在設(shè)備額定使用周期內(nèi)（額定開關(guān)2000次），增加了設(shè)備的使用時(shí)間，延長了設(shè)備的使用壽命，效果明顯。分離器液位計(jì)排污下限參數(shù)的優(yōu)化，可以避免由于液體排完后，分離器內(nèi)高壓氣體攜帶微小的細(xì)砂對排污閥內(nèi)閥芯的沖刷，避免造成閥芯過早刺漏損壞，從而達(dá)到了保護(hù)閥芯的目的。

1.2 磁翻板液位計(jì)改進(jìn)

1.2.1改進(jìn)前情況

    由于氣井出水、出砂越來越嚴(yán)重，分離器分離出的泥沙逐漸增多，含有大量泥沙的產(chǎn)出水通過液位計(jì)引壓管進(jìn)入液位計(jì)浮筒內(nèi)部，在重力的作用下，逐漸在液位計(jì)底部沉積。由于液位計(jì)下引壓管連通分離器的積砂包，一部分含有泥沙的污水在磁翻板液位計(jì)下部不能被排出，隨著時(shí)間的增加，大量淤泥在液位計(jì)底部堆積，從而造成磁翻板液位計(jì)磁浮子陷入底部淤泥之中，而喪失了浮力。有時(shí)通過磁翻板液位計(jì)下排污閥排污時(shí)，由于巨大的壓差，磁浮子快速下沉，底部與磁翻板液位計(jì)下法蘭排污口緊緊吸合，磁浮子不能正常動作，影響液位正常顯示。同時(shí)，下部排污口被磁浮子底部堵死，且無法通過排污來排除，只有整體拆卸磁翻板液位計(jì)底部法蘭盤，通過清洗才能排除故障。

    磁翻板液位計(jì)長期運(yùn)行，內(nèi)部管壁淤泥、泥沙逐漸吸附，磁浮子外部泥沙逐漸結(jié)垢，造成磁翻板液位計(jì)浮筒內(nèi)壁直徑逐漸減小，磁浮子外壁直徑逐漸增大，導(dǎo)致磁翻板液位計(jì)磁浮子在浮筒內(nèi)的活動空間逐漸變小，磁浮子外壁與浮筒內(nèi)壁在上下起浮時(shí)接觸摩擦，增大了磁浮子的上升阻力，容易造成磁浮子卡在浮筒內(nèi)某一位置，進(jìn)而引起液位數(shù)據(jù)傳輸不準(zhǔn)確，不能正常排污，甚至?xí)霈F(xiàn)分離器被淹的情況。目前，站場采用高低壓分輸流程，如果低壓分離器被淹，液態(tài)水將被氣流帶入增壓流程，加大了壓縮機(jī)前端分離器處理負(fù)荷，同時(shí)，水一旦沒有及時(shí)被處理而帶入壓縮機(jī)氣缸，會造成壓縮機(jī)運(yùn)動部件損壞，造成較大事故。如果高壓分離器被淹，液態(tài)水帶入三甘醇脫水裝置會增加三甘醇脫水負(fù)荷，導(dǎo)致能量循環(huán)泵不能正常運(yùn)行，從而影響正常生產(chǎn)。此外，磁浮子與法蘭排污口吸合后，只能通過清洗處理，而隨著清洗次數(shù)的增加，會增大液位計(jì)引壓管控制閥損壞的概率。冬季清洗磁翻板液位計(jì)，時(shí)常發(fā)生磁浮子被凍在液位計(jì)下法蘭處的情況，此時(shí)只能改用甲醇清洗，甲醇易揮發(fā)、有劇毒，對作業(yè)人員帶來較大的安全隱患。

1.2.2改進(jìn)措施

    針對以上情況，結(jié)合液位計(jì)磁浮子的運(yùn)行狀況，做如下改進(jìn)：

（1）在磁浮子下部加裝彈簧緩沖裝置，如圖1所示，可以增大磁浮子在浮筒內(nèi)的下部空間，日常運(yùn)行聚集的淤泥可以通過下部排污閥排出，避免磁浮子陷入底部淤泥。

（2）縮小磁浮子直徑，原液位計(jì)浮筒直徑為65mm，磁浮子直徑為60mm，將磁浮子直徑改為55mm，增加磁浮子在液位計(jì)浮筒內(nèi)的活動空間。

1.2.3改進(jìn)效果

（1）排污時(shí)，可利用彈簧的緩沖作用保護(hù)磁浮子，防止磁浮子由于液位計(jì)排空而陷入底部淤泥，造成磁浮子無法起��；

（2）液位計(jì)運(yùn)行時(shí)，由于增加了內(nèi)部活動空間，減少了磁浮子與內(nèi)壁的摩擦接觸，避免了磁浮子與液位計(jì)內(nèi)部管壁的粘連。

（3）彈簧緩沖裝置避免了液位計(jì)內(nèi)排空后磁浮子直接撞擊法蘭盤引起機(jī)械損傷的風(fēng)險(xiǎn)。

2結(jié)束語

    通過調(diào)整分離器排污上下限參數(shù)，分離器排污間隔延長了約40%，排污閥有效使用時(shí)間提升了40%。調(diào)整前平均排污時(shí)長為40min，調(diào)整后平均排污時(shí)長為60min。通過調(diào)整液位計(jì)上下限參數(shù)，減少了排污閥的開關(guān)次數(shù)，降低了排污閥的損壞概率，降低了排污閥更換頻次，極大地降低了勞動強(qiáng)度，提高了站場運(yùn)行效率。

    通過在液位計(jì)磁浮子下部加裝彈簧緩沖裝置和調(diào)整磁浮子直徑，增加了磁浮子下部淤泥的儲存空間，避免了磁浮子被淤泥吸附的可能。增加了磁浮子在浮筒內(nèi)部的活動空間，大大降低了磁浮子卡在浮筒內(nèi)部的風(fēng)險(xiǎn)。站場操作人員只需進(jìn)行常規(guī)的液位計(jì)下部排污閥作業(yè)，無須清洗液位計(jì)。

    同時(shí)，降低了液態(tài)水帶入壓縮機(jī)或三甘醇脫水裝置的風(fēng)險(xiǎn)，避免了氣田關(guān)鍵設(shè)備損壞，保證了氣田的平穩(wěn)生產(chǎn)。