序言：
前几天晚上看见3号台子因气侵而点火，整个火炬燃起了5米高的火焰，于是我在想，如果我们所打的井也进入了目的层，液气分离器这套设备是否也像他们那样使用的那么潇洒。那么自己亲手安装的液气分离器究竟是个什么状态呢？
正文：
正如名字一样，液气分离器是把液体和气体之间分离的设备。而分离方法有重力沉降和离心分离法，按放置形式又可以分卧式和立式的，在处理沉砂方面立式要比卧式好，而内部结构大多是容器内部设置多道折流板的方式，目的是增加液流的行程和液流的接触面积，从而提高分离效率。
图1 立式液气分离器
本井使用的是承德江钻的液气分离器，其型号为1200/1.6。这个型号的意义是液气分离器的内径为1200mm，最大工作压力为1.6MPa。
钻井液液气分离器是气侵钻井液初级脱气的专用设备，主要用于清除气侵钻井液中直径大约在φ3～φ25mm的大气泡。这些大气泡是指大部分充满井眼环空某段的钻井液中的膨胀性气体，若不除掉，容易引起井涌，甚至喷出钻盘表面。该设备采用防硫材质,适合于含H2S气体处理。
图2 液气分离器部位详解
下面将本液气分离器的三围资料呈现给读者。
1、主体直径： φ1200 mm；
2、处 理 量： 250～300 m3/h；
3、进液口直径： φ168 mm；
4、排液口直径： φ219 mm；
5、排气口直径： φ219 mm；
6、设计压力： 1.6 MPa；
通过上面的三围资料，不难发现进液口的直径168mm，转换为英制单位是6寸，而排液口和排气口直径219mm转成英制单位是8寸的。那么在安装液气分离器的时候就要注意，节流管汇的闸门组的法兰接口直径是φ103mm/35MPa的，如果要连接液气分离器的进液口就需要转换法兰103/35转6寸。而液气分离器上罐管线和排气管线，厂家在配置的管线都是带有凹槽的8寸管子。那么液气分离器对应的钢圈(垫环)6寸的应该是DN150，而8寸的是DN200。连接6寸的法兰螺栓是M24*130的，而连接8寸法兰盘的是M27*170的，为什么要啰嗦这么多呢，是想提醒读者在收货时注意垫环和螺栓的个数，以免在安装时缺少螺栓和垫环延误安装的进度。
其工作原理也很简单，当井内发生溢流了，地层中不断有气进入井筒，从井内返出的带压含气钻井液经节流管汇，由节流管汇的节流阀控制流量后流出，经液气分离器进液管进入分离器总成上部，根据离心、减压、膨胀等原理，使游离态的气体从钻井液中分离出来。经过初次分离后的钻井液由上向下流经多层分离板，并在分离板上分离成薄层，使气体暴露在钻井液表面，气泡破裂，钻井液体和气体得到分离，分离出的气体经过分离器顶部经排气管排往至防喷点火燃烧，除气候的钻井液经排液管排出分离器进入钻井循环系统。
在安装方面要注意，液气分离器是与节流管汇配套使用的，分离器摆放在节流管汇外侧，距离约1.5-2米，便于连接进液管线。安装位置地面应平整、坚实，底座需用地脚螺栓固定。
分离器筒体部分在运输中水平放置在支架体上，分离器摆放就位后，将分离器顶部吊起至筒体呈垂直位置，穿好 定位和开口销，分离器顶部设有4个耳板，可安装绷绳4根φ15mm以上为标准。
进液管用高压软管与节流管汇连接，出液管连接到振动筛缓冲池内，液气分离器的排气管应接出井场，排气管的直径根据液气分离器的型号规格选定，尽量减少弯头，管线长度不得少于50米，管线上不允许连接闸门，应处于长期通畅，无堵塞状态，管线连接处必须密封良好，并采用适当方法固定。分离出的钻井液需经振动筛除固处理。
压力表表面应朝向井场方向，易于观察。安全阀泄压器口应朝向防喷管线方向。排气管线接至燃烧池，排气管线和防喷管线并排，距防喷管线约30cm，排气管线长度应等于该井防喷管线的长度。排气管线的出口方向可以与防喷管线一致，也可单独一个方向，每10米一个固定点，固定基础质量不少于200KG,固定螺栓不小于16mm。
液气分离器在使用时要注意：
1、液气分离器是在受控的情况下进行液气分离、回收钻井液的专用设备，严禁在失控的情况下作防喷之用。
2、在欠平衡钻井作业和压井之前，要打开节流管汇与钻井液气分离器进液管连接的手动平板阀。在压井循环过程中，必须仔细观察分离器顶部的压力表读数和安全阀的情况，当压力表读数超过额定工作压力时(此时安全阀自动打开排气卸压)，应迅速打开节流管汇与防喷管线相连接的平板阀放喷泄压，此时若分离器顶部压力表读数仍大于额定工作压力，则应关闭与进液管连接的手动平板阀，停止使用液气分离器。
3、在进行常规压力作业，需使用分离器处理含气钻井液时，应根据当时的控制套管压力，适当调整节流阀的开度来控制从井内返出的气量。
4、液气分离器工作时，出液口若有气体流出，应调节节流阀，降低液气入口的流量。筒体下部的排污阀应定时打开排砂，以避免沉砂堵塞出液口。
5、在液气分离器整个使用过程中，需保障排气管线出口主端的自动点火火头的供电，以确保排出的可燃气体能及时燃烧，防止污染环境。
6、液气分离器每次使用完毕后，应关闭进液管与节流管汇相连接的手动平板阀，并打开分离器底部的排污阀，排出残留的钻井液和沉砂。
7、每口井结束后拆开入孔、排液管的下法兰和排污阀，对分离器的管线进行清洗。
下面介绍下液气分离器的点火装置。它是由火炬主体、高能点火高压包、点火器控制箱、引火筒、高温高压电缆、波纹软管、石油液化气罐（液化气用户自配）、安装支架、等部分组成。其工作原理为高能点火器采用电容储能，半导体电咀发火，火花能量大（单火花能量达焦耳数量级），具有很强的自净化能力，不受气压污染影响，抗油、抗水、抗结焦、耐高温高压屏蔽电缆，传输损耗低，可屏蔽点火能量的杂散辐射，防止对其他现场电子设备的电磁干扰。点火控制箱，具有手动，自动，遥控三种点火方式。控制箱内装有电瓶和充电控制系统，在无外部电源情况下仍可使用。
使用程序：
1、将放喷管线安装到燃烧器（火炬）进气口。
2、连接好电缆与液化气软管。
3、调整好调风螺母
4、启动电子点火器。
5、打开液化气罐，操作电子点火器点燃引火管（一级点火）。
6、燃烧着的引火管将放空气体点燃（二级点火）。
7、关闭液化气罐，熄灭引火管，任由可燃放空气体燃烧。
图7 火炬简图和点火箱
GDX高能点火控制箱使用说明
1.准备与开机：
连接好液化气管线。连接电源线、控制输出线、高压线、和点火电杆（连线之前电源开关应处在左方关的位置）。打开控制箱电源开关，电源指示灯亮，电压表应指示12V左右。
2.手动点火：
按住控制箱上手动点火按钮，点火杆放电，杆前端应该发出“叭,叭,叭,…………”的爆炸声音，电流表指示点火电流1.5A左右。
3.无线遥控点火：
将室外天线连接好，操作遥控发射器按钮，点火杆放电，遥控发射器上的指示灯亮，点火杆放电。
4.自动点火：
打开自动点火开关，既开始自动点火，点火指示灯间歇点亮。自动点火时间不宜超过30分钟。
5.充电操作：
当内部电压下降到10.5V时，此时应对点火控制器充电。
接通220V外部电源，打开电源开关，即进入充电模式，充满后应断开电源停止充电。
充电指示灯均匀闪亮-------进入充电状态
充电指示灯长亮-----------充满
充电指示灯不亮-----------电池有问题 ，接触不良或电池损坏
仪器长期不用时要关掉电源。并且每隔1～2个月进行充电一次，以保持电瓶正常工作。
6． 本产品质保时间为一年。
由于运输安全考虑 液化气罐需要用户自行罐装。
特别安全警示：
本仪器无防爆功能，使用时要远离可燃气源，千万注意！注意高压！ 控制箱严禁带电开盖！严禁带电连接！非专业人员请勿随意拆开！
3．YPD20/3.5型液气分离器电子点火装置技术参数：
火炬技术参数：
燃烧器（火炬）通径： DN200mm
入口连接法兰：8寸1.0 MPa
入口段直径：Φ219
外型尺寸： 1700X3500X600（长x 高x 宽）
火炬重量：约600 Kg
工作压力：1.0 MPa
控制箱技术参数：
电源：AC220V/50HZ：
电瓶：12V7.2Ah
无线遥控器工作频率：315MHz。
无线遥控距离： 100M
控制电缆电压： AC12V
点火电流：1500～1700mA
仪器箱到高压点火器连接电缆长度：100m±10﹪
仪器箱外型尺寸：270x150x260（长x 高x 宽）
相对湿度：＜90﹪
工作温度：-30℃～60℃
消耗功率：≤60W
点火操作方式：自动间歇，遥控，手动。
点火高压包技术参数：
点火介质：石油液化汽
电源电压：AC12V 50HZ
火花能量：6J
火花频率：3-8次／秒
外型尺寸：220×175×110
点火杆安装螺纹： M20×1.5
点火杆耐温： 1300℃
点火杆直径：18
电缆连接方式：铠装
高压输出电压：DC2500伏
4．问题和解决办法
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问 题 |
原 因 |
建 议 解 决 方 法 |
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按下点火按钮后，点火装置不点火
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1.控制箱内电瓶亏电 2.输出保险烧断 3.连接电缆和点火连接线断线 4. 高压连接线的接头未接紧固 5.点火导电杆损坏 6. 可能点火装置坏了 7.点火控制器和点火装置型号（编号）不对 |
1.充电后，再用 2.更换同型号保险管 3.检查连接导线和点火导线 4. 关闭点火控制器，检查后，再连接紧固 5.检查是否断列或更换 6. 联系售后服务或维修 7.检查更换同型号（编号）的系统 |
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点火器工作时,导电杆前端发出“叭,叭,叭,…”的声音 |
点火电击声音. |
正常现象. |
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点火装置各连接处打火花 |
连接的接头处未拧紧。 |
拧紧（注意瓷件不可用力过大） |
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在未接外部电源情况下， 使用时间过短。（小于5分钟） |
1控制器的内置电瓶未充足电 |
1重新充电至正常。 |
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点火控制器不充电，外部电源指示灯无显示 |
1无交流电源输入 2交流电源保险熔断 |
1检查外接交流电源。 2更换同型号保险管。 |
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在接通外部电源情况下 充电指示灯不亮， 电瓶不充电， |
电瓶不良或损坏 |
联系更换同型号电瓶。 |
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点火控制器输出电压过低 小于10V |
也许控制器内电压转换器有故障 |
联系售后服务或维修。 |
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点火控制器充电不足 充电指示灯闪亮不停 |
也许控制器充电系统有故障 |
联系售后服务或维修。 |
5．注意事项：
点火控制箱的外接电源为220V/50Hz交流电源。
严禁在高压点火导线与点火导电杆未连接的状况下开启点火开关；
GDX高能点火控制箱在工作时的输出电压为交流12V电压，严禁带电移动、连接和碾压。
GDX高能点火控制箱的输出电源只能与点火高压包装置连接。不可作为其它电源使用。
GDX高能点火控制箱和点火装置为非防爆产品，注意安装环境周围不能有易燃液体和挥发性的易爆气体。
高能的点火导电杆内由高频瓷件组成，安装时应轻拿轻放，严禁抛丢，弯折，碾压。
点火工作时,导电杆前端应该发出“叭,叭,叭,叭,…………”的爆炸声音.否则视为点火器有故障.
点火控制箱在未连接外接电源时，工作中：当内部电压下降到10.4V—11V时，此时应对点火控制器充电。当过放电后再对电瓶充电较困难。
安装和连接：
1.安装点火装置时一定要选择空旷不会引起火灾的地方。
应符合《GB50183-2004石油天然气工程设计防火规范》
点火装置距离井口至少70米以上，具体安装方法请参考井控技术手册
及《API RP 521泄压系统及减压系统指导手册》
《HG/T20570.12-95火炬系统设置》
《SH3009-2001可燃性气体排放系统设计规范》
2.燃烧器底座要与基础固定牢靠，需要时辅以绷绳。
3.点火控制箱应安放在避免日晒雨淋及风沙和环境温度低于40℃且无易燃易爆物质的地方,严禁倒置，并应可靠接地（放在绝缘的地方应连接接地线）。
4.点火装置安装在管线的防雨电器盒上，要求与管线连接可靠（与之接地）。火炬筒体与防雨电器盒要有5米以上的距离。
5.将点火控制器与点火装置用配备的控制电缆连接紧固；连接时请注意与点火控制器和点火装置的连接方向。并且该导线需要采取抗高温、防碾压保护。
6.将不锈钢点火电杆与打火电嘴连接好后固定在引火管上（见安装示意图），用耐高温高压电缆与点火装置连接起来，由于都是含有瓷件安装时注意轻拿轻放，严禁抛丢、敲打、弯折、碾压。
6点火装置易损件
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名称 |
代号 |
型号 |
数量 |
价格 |
备注 |
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航空插头 |
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P20K3Q |
2 |
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橡胶两芯软电缆 |
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YC-2x2.5mm2 |
100米 |
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铠装高温高压电缆 |
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FF46 |
10米 |
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不锈钢点火杆 |
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Φ18 X 1M |
1 |
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高压包 |
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GNQ-05 |
1 |
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液化气软管 |
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Φ8 GB2551-92 |
1 |
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蓄电瓶 |
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HYS1272 (12V7.2Ah) |
1 |
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充电器 |
|
12V1A CD04Q06 |
1 |
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保险管 |
|
2A |
2 |
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电源转换器 |
|
DC12V-AC220V |
1 |
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继电器 |
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HH53P AC220V |
1 |
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遥控手柄 |
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315MHz |
1 |
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遥控手柄电池 |
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6F22 9V |
1 |
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本装置保修时间为一年
超出保修期及，由于非质量原因引起的故障及零件损坏，厂家需要收取一定费用。
参考资料
1、田富林《井控装置实用手册》
2、YPD20/3.5型液气分离器电子点火装置使用说明书