管柱式气液固三相旋流分离除砂装置耐磨衬里研究

山 涛 李伟权 张 超

（中油（新疆）石油工程有限公司）

目前，新疆油田部分天然气气田由于单井产气量大、压力高，而且多为凝析气井，产出的油气流具有较强的携砂能力，因而出砂严重。 气中含砂会快速冲蚀地面油嘴、阀门和生产管网，造成设备工程事故，影响油井的正常生产和产量。

针对新疆某油气田开采的天然气中含有大量砂砾的特点，开展了对高压气井井口除砂装置的研发，研发出高压气井管柱式气液固三相旋流分离除砂装置。 为减少带砂气流对井口除砂装置内壁的磨损损坏，延长装置内件更换时间（大于6个月）， 提出在装置入口处增加耐磨衬里的解决方案。

笔者通过对装置内部衬里磨损机理的研究，结合耐磨试验，对比分析，提出了适应性好的耐磨衬里。

1 装置简介

高压气井管柱式气液固三相旋流分离除砂装置在工作时，气井来料经过切向入口进入三相分离器整流段内，切向入口有利于气、液、固三相之间的分层，实现三相的初步分离，同时，若在压力操作条件较高的情况下，本分离设备还可以通过气液混输来平衡操作压力以达到除砂的目的，避免砂砾对后续操作装置造成破坏［1～6］。因进口含砂量较大，压力较高，对设备金属冲击较强，因此需要在整流段内壁加耐磨衬里，即图1 所示的区域。

图1 耐磨衬里位置示意图

2 耐磨衬里研究

2.1 耐磨衬里材料确定

耐磨材料按材料类别可分为：金属耐磨材料（衬板、衬里、衬片及衬套等），非金属耐磨材料（橡胶衬板、聚氨酯及耐磨陶瓷等），复合耐磨材料（钛、不锈钢衬里等）。……