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[摘 要]注气井泄压后期见油导致冻堵，增大了安全隐患，树101注气井泄压过程中发生了2起管线崩裂事故，本文对事故原因进行了浅析，并提出了泄压工艺连接及现场操作注意事项。
[关键词]注气井 泄压 管线崩裂
中图分类号：TH42 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）29-0391-01
1 现场使用过的工艺及效果
1.1 现场使用过的工艺
截至到目前，树101注气井泄压使用过4种工艺流程：
1、普通油管连接，罐车接液：工艺管线由两根地锚管线固定，管线水平段距地地面高度约3m，利用接液罐车接液，管线出口与接液罐车的接液口使用连接软管连接，主流程使用的短接、管线均采用普通J55材质油管，506焊条填缝焊接。
2、由设计院设计的专业泄压工艺流程：主体工艺管线利用5个重达300多公斤重的地水泥锚墩固定，在管线出口放置接液箱接液，主流程使用的短接、管线均采用加厚的316L钢材质。
3、16Mn钢材质管线连接，挖坑接液：工艺管线由两根地锚管线固定，出口直接对至利用钩机所挖大坑，坑内铺好防渗布，向大坑内泄压，油管与套管可以各接出一趟管线，同时泄压。主流程使用的短接、管线均采用16Mn刚材质管线，506焊条填缝焊接。
4、高压软管线连接，罐车接液：利用高压软管将井口与接液罐车的进口相连。
1.2 现场使用效果
结合现场使用情况，从安全、环保、流程连接、泄压速度、现场管理和泄压费用等方面对四种泄压工艺的优缺点进行对比，为后期泄压的工艺选择提供依据，对比结果如表1：
在利用第一种泄压工艺泄压时，树94-碳15井和树100-8井的泄压工艺管线发生崩裂事故，且开裂处均为管线焊口处。
2 管线崩裂原因分析
管线崩裂原因有三点，一是泄压工艺存在缺陷；二是泄压会导致井筒温度降低，在井口附近形成干冰和硬油，对井口和泄压管线冲击较大；三是调节流量阀门开启度过大。
2.1 泄压工艺存在缺陷
1、普通J55油管耐低温性能不可靠。泄压时泄压管线出口温度一般低于-30℃，而普通J55油管在出厂前没有进行0℃以下的耐低温冲击试验，因此在泄压工艺中使用普通J55油管存在很大的安全隐患。
2、拐弯部位弯角偏小。管线拐弯处的弯角为90度，在泄压过程中干冰或者硬油等固体物质直接作用在拐弯处垂直管壁上，对垂直管壁的冲击力较大大，从而导致焊口出受到的应力也最大，加速了工艺管线崩裂事故的发生。
3、管线水平段离地偏高。工艺流程的水平段管线距离地面高度3m，并且只有井口和两根由地锚固定的管线形成的支架2个支撑点，在干冰和硬油的冲击下，整个井口和泄压工艺流程晃动幅度较大，也是加速工艺管线崩裂的一个重要因素。
2.2 容易形成干冰和硬油，导致井口和泄压管线震颤
在泄压过程中，井筒内高压气体压力降至常压，需要吸收大量的热，泄压管辖和井筒上部温度快速降低，容易形成干冰；如果地层原油随着泄压通道返至井口，温度也会大幅度下降，远远低于原油凝固点，形成硬油，在通道较小的调节阀和管线拐弯处时会对井口及工艺管线形成较大的冲击力，又因为干冰以及硬油颗粒的大小不同，分布不均匀，所以对拐弯处的管壁和闸板的冲击力不均匀，造成整个井口和泄压工艺管线震颤。
2.3 调节流量阀门开启度过大
当干冰和硬油较多时，容易在拐弯处以及调节阀处聚集，达到一定的量后，堵塞泄压通道，造成井筒憋压，当堵塞物恢复流动性时，较大块的堵塞物会对整个井口和管线造成猛烈的冲击，导致井口以及泄压管线剧烈震颤。当调节流量阀门开启度较大时，没有闸板阻挡，井口内的堵塞物直接作用在泄压管线上，增大焊口处承受最大应力值，导致焊口处开裂。
现场事例：封隔器验封时对树96-碳16井采用“高压软管线连接，罐车接液”方式泄压，该井套压18Mpa，套管见油，在泄压过程中硬油较多，在泄压过程中井口和管线剧烈震颤。
3 工艺改进及建议
3.1 工艺改进
根据崩裂原因，对第一种工艺进行改进，得到现用的第三种工艺：选取耐低温的16Mn钢材质的管线和接頭；结合现场将泄压管线弯角设计至最大，以减小干冰和硬油对管线冲击；将管线离地面高度降至最低；加固地锚桩与泄压管线的焊接，最大限度固定泄压管线，减小震颤幅度，并将地锚与泄压管线捆在一起，以防止焊口开裂时，管线四处崩散；从套管接出工艺管线，与油管同时泄压，提高泄压速度。
3.2 建议
1、完善焊接工艺还可以继续提高泄压工艺的安全系数
现场焊接施工过程中，根据所需角度，用风焊将管线头切割成一定的形状，使用用J506焊条通过填焊的方式将两根管线直接焊接在一起，焊接前管线头的坡口形式不合格。
由于沒有正常坡口过渡段，在A处形成一个尖角，使该处应力集中系数较大，在多次间歇式泄压过程中，该处受冷、热循环影响以及管线的震动下容易产生裂纹。建议加工合理的坡口，用氩弧打底、电焊盖面的方法焊接，可以避免填缝焊接造成局部地方的应力集中系数，降低甚至消除焊接方面存在的安全隐患，使整个泄压工艺流程更加可靠，泄压过程更加安全[1]。
2、对泄压调节阀处加装电加热带
根据现场泄压观察，泄压调节阀处缓霜严重，判断为易冻堵部位，因此对该部位加装电加热带可以从一定程度上减缓冻堵发生。
4 结论
1、使用16Mn钢材质的工艺管线和接头可以提高安全系数。
2、泄压工艺管线距离地面越低，泄压工艺管线弯角角度越大，地锚深度越深并且与泄压管线连接越牢固，泄压工艺安全系数就越高。
3、根据现场经验，在注气井泄压过程中，为防止干冰或者硬油堵塞管线后突然流动，直接冲击泄压工艺管线，建议调节泄压阀门的开启不不应超过四分之一。
4、完善焊接工艺还可以提高泄压工艺的安全系数。
5、对泄压过成中出现的缓霜部位加装电加热带可以减缓冻堵发生。
参考文献
[1] 卢力，低压旁路减温阀后焊口开裂原因及处理[J]，电力安全技术，第5卷，2003年第7期.
[关键词]注气井 泄压 管线崩裂
中图分类号：TH42 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）29-0391-01
1 现场使用过的工艺及效果
1.1 现场使用过的工艺
截至到目前，树101注气井泄压使用过4种工艺流程：
1、普通油管连接，罐车接液：工艺管线由两根地锚管线固定，管线水平段距地地面高度约3m，利用接液罐车接液，管线出口与接液罐车的接液口使用连接软管连接，主流程使用的短接、管线均采用普通J55材质油管，506焊条填缝焊接。
2、由设计院设计的专业泄压工艺流程：主体工艺管线利用5个重达300多公斤重的地水泥锚墩固定，在管线出口放置接液箱接液，主流程使用的短接、管线均采用加厚的316L钢材质。
3、16Mn钢材质管线连接，挖坑接液：工艺管线由两根地锚管线固定，出口直接对至利用钩机所挖大坑，坑内铺好防渗布，向大坑内泄压，油管与套管可以各接出一趟管线，同时泄压。主流程使用的短接、管线均采用16Mn刚材质管线，506焊条填缝焊接。
4、高压软管线连接，罐车接液：利用高压软管将井口与接液罐车的进口相连。
1.2 现场使用效果
结合现场使用情况，从安全、环保、流程连接、泄压速度、现场管理和泄压费用等方面对四种泄压工艺的优缺点进行对比，为后期泄压的工艺选择提供依据，对比结果如表1：
在利用第一种泄压工艺泄压时，树94-碳15井和树100-8井的泄压工艺管线发生崩裂事故，且开裂处均为管线焊口处。
2 管线崩裂原因分析
管线崩裂原因有三点，一是泄压工艺存在缺陷；二是泄压会导致井筒温度降低，在井口附近形成干冰和硬油，对井口和泄压管线冲击较大；三是调节流量阀门开启度过大。
2.1 泄压工艺存在缺陷
1、普通J55油管耐低温性能不可靠。泄压时泄压管线出口温度一般低于-30℃，而普通J55油管在出厂前没有进行0℃以下的耐低温冲击试验，因此在泄压工艺中使用普通J55油管存在很大的安全隐患。
2、拐弯部位弯角偏小。管线拐弯处的弯角为90度，在泄压过程中干冰或者硬油等固体物质直接作用在拐弯处垂直管壁上，对垂直管壁的冲击力较大大，从而导致焊口出受到的应力也最大，加速了工艺管线崩裂事故的发生。
3、管线水平段离地偏高。工艺流程的水平段管线距离地面高度3m，并且只有井口和两根由地锚固定的管线形成的支架2个支撑点，在干冰和硬油的冲击下，整个井口和泄压工艺流程晃动幅度较大，也是加速工艺管线崩裂的一个重要因素。
2.2 容易形成干冰和硬油，导致井口和泄压管线震颤
在泄压过程中，井筒内高压气体压力降至常压，需要吸收大量的热，泄压管辖和井筒上部温度快速降低，容易形成干冰；如果地层原油随着泄压通道返至井口，温度也会大幅度下降，远远低于原油凝固点，形成硬油，在通道较小的调节阀和管线拐弯处时会对井口及工艺管线形成较大的冲击力，又因为干冰以及硬油颗粒的大小不同，分布不均匀，所以对拐弯处的管壁和闸板的冲击力不均匀，造成整个井口和泄压工艺管线震颤。
2.3 调节流量阀门开启度过大
当干冰和硬油较多时，容易在拐弯处以及调节阀处聚集，达到一定的量后，堵塞泄压通道，造成井筒憋压，当堵塞物恢复流动性时，较大块的堵塞物会对整个井口和管线造成猛烈的冲击，导致井口以及泄压管线剧烈震颤。当调节流量阀门开启度较大时，没有闸板阻挡，井口内的堵塞物直接作用在泄压管线上，增大焊口处承受最大应力值，导致焊口处开裂。
现场事例：封隔器验封时对树96-碳16井采用“高压软管线连接，罐车接液”方式泄压，该井套压18Mpa，套管见油，在泄压过程中硬油较多，在泄压过程中井口和管线剧烈震颤。
3 工艺改进及建议
3.1 工艺改进
根据崩裂原因，对第一种工艺进行改进，得到现用的第三种工艺：选取耐低温的16Mn钢材质的管线和接頭；结合现场将泄压管线弯角设计至最大，以减小干冰和硬油对管线冲击；将管线离地面高度降至最低；加固地锚桩与泄压管线的焊接，最大限度固定泄压管线，减小震颤幅度，并将地锚与泄压管线捆在一起，以防止焊口开裂时，管线四处崩散；从套管接出工艺管线，与油管同时泄压，提高泄压速度。
3.2 建议
1、完善焊接工艺还可以继续提高泄压工艺的安全系数
现场焊接施工过程中，根据所需角度，用风焊将管线头切割成一定的形状，使用用J506焊条通过填焊的方式将两根管线直接焊接在一起，焊接前管线头的坡口形式不合格。
由于沒有正常坡口过渡段，在A处形成一个尖角，使该处应力集中系数较大，在多次间歇式泄压过程中，该处受冷、热循环影响以及管线的震动下容易产生裂纹。建议加工合理的坡口，用氩弧打底、电焊盖面的方法焊接，可以避免填缝焊接造成局部地方的应力集中系数，降低甚至消除焊接方面存在的安全隐患，使整个泄压工艺流程更加可靠，泄压过程更加安全[1]。
2、对泄压调节阀处加装电加热带
根据现场泄压观察，泄压调节阀处缓霜严重，判断为易冻堵部位，因此对该部位加装电加热带可以从一定程度上减缓冻堵发生。
4 结论
1、使用16Mn钢材质的工艺管线和接头可以提高安全系数。
2、泄压工艺管线距离地面越低，泄压工艺管线弯角角度越大，地锚深度越深并且与泄压管线连接越牢固，泄压工艺安全系数就越高。
3、根据现场经验，在注气井泄压过程中，为防止干冰或者硬油堵塞管线后突然流动，直接冲击泄压工艺管线，建议调节泄压阀门的开启不不应超过四分之一。
4、完善焊接工艺还可以提高泄压工艺的安全系数。
5、对泄压过成中出现的缓霜部位加装电加热带可以减缓冻堵发生。
参考文献
[1] 卢力，低压旁路减温阀后焊口开裂原因及处理[J]，电力安全技术，第5卷，2003年第7期.