采气树“生病”了怎么办？

王烨炜

天然气井井口采气树是天然气开采地面工艺中用来进行开关井、调节压力、气量、循环压井等作业的井口装置，它连接着气井油、套管和地面工艺设备，起相当重要的作用。井口采气树的应用有最早的标准井口采气树以及目前的简易井口采气树，近些年气田开发规模性水平井的应用，采气树样式多种多样，生产厂家名目繁多，因前期以及目前较多的试验项目，采气树阀门组成也是多种多样，但在实际生产中，由于天然气组分、阀门结构差异、使用时间较长等诸多原因导致天然气井井口采气树出现不同程度的漏气现象，不仅影响了气井的生产，更是存在着严重的安全隐患和环境污染。随着企业安全、环保意识的增强，特别是HSE管理体系的推广，如何解决气井采气树漏气问题，已成为我们安全工作的一个紧迫任务。因此，有必要提出一些适合不同采气树漏气情况的对策措施，以保障气井的安全生产。

采气井口应用现状

目前苏里格气田选用采气井口，主要依据井型确定，水平井全部采用KQ78/65-105型采气井口，上古常规井采用KQ65-70型简易采气井口，下古常规井采用KQ65-70型普通采气井口。采气井口的供货商主要有三家：1、江苏建湖鸿达阀门管件有限公司；2、江苏咸中石油机械有限公司；3、江苏宏泰石化机械有限公司。KQ78/65-105型采气井口和KQ65-70型普通采气井口区别：油管头部分承压等级是一样的，采气树部分承压等级是不一样的。井口采气树的组成阀门目前有楔型闸阀、平板闸阀、针型节流阀等几种型号，由各阀门连接后组成井口采气树。

常见采气树泄露部位

分析与处理方法

(1)双公短节下部卡瓦处泄露

苏里格气田气井完井时，目前应用简易套管头，完井过程使用卡瓦底座、倒卡瓦片进行表层套管与油层套管进行紧固，并且井口采气树表套与油层套管环空经过挤水泥固井作业，所以泄露原因有可能是油层套管有破损，导致卡瓦处泄露。

处理方法：对将泄露的部位进行封固，达到使该处密封的效果。

(2)转换法兰与油管头连接处泄露

井口简易套管头顶端，完井时安装转换法兰，起到与油管头法兰连接的作用，从而达到密封连接的效果，该部位为法兰连接，依靠法兰间钢圈进行密封，属于金属密封，密封效果最好，该处泄露则是因为该处法兰螺栓松紧度不均匀，即是平时遇到的一边高一边低。

处理方法：将泄露的部位周围与对角螺栓调整均匀并拧紧。调整后如果仍然泄露则必须压井进行更换此处钢圈，严重时还需更换法兰。

(3)油管头顶丝处泄露

油管头顶丝为在萝卜头下入井筒后，防止管柱上蹿，对萝卜头锥面进行卡紧。该部位为上部有两道0型圈密封，下部有一道方形密封圈与一道0型密封圈，正常情况下不可能泄露。如果主密封发生泄漏，可拧紧顶丝，激发主密封的方型密封圈膨胀进行密封，同时通过采气树变径法兰上的试压孔注入大量的密封脂补偿泄漏间隙。如果副密封发生泄漏，只能通过采气树变径法兰上的试压孔注入大量的密封脂补偿泄漏间隙。如果仍然泄露只能将顶丝卸下缠绕密封胶利用顶丝自身来进行密封。

处理方式：在拧紧顶丝无效后需加注密封脂进行密封。仍然无效则必须使用顶丝自身缠绕密封脂进行密封，情况严重时需要压井更换主副密封件及顶丝。

(4)油管头上法兰与采气树连接处泄露

油管头上法兰与采气树之间为法兰连接，依靠法兰间钢圈进行密封，属于金属密封，密封效果最好。该处泄露则是因为主副密封有一项或两项密封失效同时法兰面不均匀或者钢圈密封面损坏。经过采气树泄露处理仍泄露则可判定为钢圈密封面损坏。

处理方式：拧紧顶丝无效后需加注密封脂进行密封，仍然无效则必须实施压井更换主副密封件及钢圈。此时还需要视顶丝有无泄露决定是否更换顶丝。

(5)油管头上法兰与采气树连接处试压孔泄露

试压孔为螺纹旋入的丝杆结构，该处泄露则为是试压孔螺纹泄漏，说明油管挂的主密封或者是副密封泄漏，还有可能是主、副密封均发生泄漏，可通过主副密封处理方式进行处理。试压孔螺纹泄漏，可通过拧紧试压孔上注脂阀螺纹解决。

处理方式：拧紧顶丝无效后则需加注密封脂进行密封。仍然无效则必须实施压井更换主副密封件。视顶丝是否泄露决定是否更换顶丝。试压孔螺纹泄漏时只需拧紧即可。

(6)采气树各法兰连接处泄露

采气树各法兰连接方式同转换法兰与油管头连接处连接方式相同，因此处理方式也相同，处理方式参考转换法兰与油管头连接处泄露情况。采气树各阀门故障分析与对策

(1)楔型闸阀故障

楔型闸阀阀门手轮操作力矩较大。楔形闸阀为我国阀门加工工艺技术未发展完善时期的阶段性产品，与平板闸阀相比有一定的缺陷。由于楔型阀结构的特殊性，造成故障的原因可能是阀杆与填料接触部位毛刺或传动部位被异物卡阻，再有就是可能阀杆弯曲。所以处理方法为检查有可能产生故障的部位，清除毛刺，添加润滑脂或者更换阀杆。

楔型闸阀阀门阀杆密封填料泄漏。楔型阀门阀杆的密封填料使用丁腈橡胶，由于阀杆使用时间长或因天然气腐蚀性强而严重被腐蚀造成泄漏，再有就是填料压缩量不足或磨损。因此处理方法为检查有可能产生故障的部位；查清故障原因，更换阀杆或增加、更换填料。

针型节流阀门阀座或锥面冲刷故障。转动针形可调式节流阀手轮，带动阀杆旋转，阀杆产生进、退移动，使阀杆针尖部位与阀座的环形锥面间隙发生变化，达到调节流体流量的目的。为抗高压高速流体冲刷，阀杆头部采用喷焊耐蚀材料（或硬质合金），阀座套采用硬质合金材料，提高了使用寿命。但节流阀仍然属于易损件，世界各国的节流阀都有一个共同的缺点，就是节流嘴容易被介质冲刷而造成不能节流。日常的生产中，我们要时刻观察节流阀下部流程的压力变化，及时更换节流阀或节流阀上的节流油嘴。因此需及时更换针型节流阀的阀杆、阀座或者更换整个阀门，避免介质压力过高损坏节流阀以下的设备。

(2)平板闸阀故障

平板闸阀阀门内漏，即阀板与阀座之间渗漏。平板闸阀手轮带动阀杆旋转，旋转的阀杆带动螺母进而带动阀板上下移动（阀杆不产生上下位移），实现闸阀的开关，而阀板与阀座在波形弹簧作用下并借助密封脂和高压流体实现密封。如果阀板与阀座之间发生渗漏现象，可通过阀盖上的注脂阀注入密封脂。如果泄漏严重，就必须更换阀门。

平板闸阀阀盖与阀杆之间的密封圈泄漏。阀盖与阀杆之间的密封圈若发生泄漏，可以判断密封圈可能发生破损，因此可以对密封圈进行更换，或是通过阀盖上的注脂孔对密封圈注入密封脂，以补偿泄漏间隙，达到密封的作用。

平板闸阀阀体与阀盖之间泄漏。井口在使用的过程中，由于介质的作用会发生振动，阀门的螺栓有可能会由于振动、氧化引起“退扣”、松动现象，这样就会引起阀盖与阀体之间的泄漏。如果是该事故，解决的方法相当简单，只须将阀盖上的螺母拧紧即可，注意拧紧螺母时一定要对称拧紧，在拧紧前要仔细检查阀盖与阀体之间有没有间隙，如果没有间隙（中法兰垫环是单面密封）就不要再拧螺母，以防止泄漏越来越严重。如果需更换密封垫环，应先关闭阀门或主阀，然后依次拆卸手轮、止动螺钉、轴承座、阀杆螺母、连接螺栓。取出密封垫环，检查有轻微损伤时，可用细油石打磨；若密封垫环损伤时，应更换新的密封垫环。更换新的密封垫环后，应将该密封垫环的标记记录下来；当阀体密封垫环槽损伤严重时，则需要更换主阀；非主控阀时应先关闭主控阀，然后更换阀门。