闸阀是井口装置的重要部件之一。在闸阀工作过程中,受工作环境影响,其内腔易生成天然气水合物,导致阀板无法完全打开或完全关闭,影响安全生产。本文针对黔北地区安页1井下志留统松坎组所产天然气,开展了水合物生成预测研究,进行了FLS型闸阀内腔流场分析,研究了水合物抑制设备,最终达到了闸阀内腔不生成水合物的效果。本文通过实物测绘,以1:1的比例建立了FLS闸阀内腔流体模型,通过文献调研与数值模拟结果的复现确定了数值计算方法,对该闸阀的全闭工况和全开工况开展了流场特性分析,并通过最大温度差法对该闸阀内腔的水合物开展了生成预测研究。该页岩气井所在地方的环境温度在冬天可最低降至-10℃,故以此温度作为最低环境温度,并以5℃为步长进行了多组数值模拟以探究环境温度对天然气水合物生成的影响。分析结果表明,当闸阀处于最低环境温度、内腔存在游离水且没有保温或加热设备的条件下,该闸阀内腔会生成水合物或结冰。本文在水合物生成预测的基础上,确定以加热方式对水合物进行抑制,计算确定了消除水合物所需的最小能量,并由此确定了加热方案,设计了一种铠装加热装置。最后在安装了铠装加热装置的条件下,基于数值模拟方法对该闸阀进行传热分析,并根据分析结果再次对闸阀开展内腔流场特性分析。最终得出结论:当闸阀处于最低环境温度且内腔存在游离水时,该水合物抑制设备能消除水合物或冰对闸阀的影响,同时给出了该设备在不同功率、不同工况下的抑制效果曲线,从而确定了该设备所需的最小功率。