一种高压燃料气地下储气井用多层储气井筒体制造技术

该实用新型专利技术属于高压燃料气地下储气井用多层储气井筒体，该储气井筒体包括设有扶正器、底部设有灌浆工艺孔及其堵头的储气筒体、水泥保护加强层及底部带密封头的外筒体；该实用新型专利技术在传统双管地下储气井的基础上、在储气筒体与外筒体之间增设了既可将储气筒体外表面紧密包裹、又将储气筒体与外筒体紧固成一体水泥保护加强层，即使外筒体被腐蚀、仍可有效保护储气筒体不受损害。因而具有使用过程中可完全隔离了地下水对储气筒体的腐蚀、有效提高了固井效果，大大减小了储气筒体因交变负荷引起的频繁变形幅度，确保了地下储气井储气及运行的安全性、可靠性，既延长了储气井的使用寿命、又防止了储气井井筒在使用过程中断裂或爆炸事故的发生等特点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于高压燃料气地下储气井用多层储气井筒体，特别是ー种含储气筒层、水泥保护加强层及外筒体保护层的用于高压燃料气地下储气的井筒体；采用本技术高压燃料气地下储气井用多层储气井筒体储存高压燃料气，可确保储气筒层外表面被水泥均匀包覆并与外筒体紧固成一体，从而可在增强储气筒体的強度的同时、有效避免储气筒体被地下水及有害性气体腐蚀，确保地下储气井长期安全、可靠运行。
技术介绍
目前，在CNG(压缩天然气)供应站及城市燃气调峰站，已普遍采用地下储气井储存高压天然气。此类储气井深一般为50 200m，井筒与井壁之间的理论间隙一般不到3.0cm，加之采用地质钻探开设的基础井垂直度差、井壁凹凸不平，储气井筒又为钢性；而传 统采用单筒体的储气井由于在固井过程中泥浆不可能将井筒体外表面完全包裹，加之地层的结构缺陷亦会导致灌入基础井内的水泥浆非正常失水和漏失，最終造成包裹井筒的水泥层出现空洞和缝隙。一旦包裹井筒的水泥层有缺陷，地下水将通过其空洞或/和缝隙渗透到井筒体外表面、而使井筒体外表面发生局部腐蚀。公告号为CN2281418y、名称为《高压气地下储气井》，以及公告号为CN1384308A、名称为《地下储气井井筒的固定方法》和公告号为CN1952466A、名称为《地下储气井井筒及其固定方法》的专利文献所记载的技术即属于此类单筒体的储气井井筒及此类储气井筒体的固定方法。采用上述单筒体的储气井井筒，无论采用前者从上向下灌浆、还是采用后两者改进后的由下向上灌浆，均不可能在固井过程中使水泥浆完全包裹井筒体的外表面，因而在使用过程中仍存在井筒易发生松动、腐蚀，最终造成储气井上下窜动、转动，特别是在环境温度变化大或井筒发生断裂的情况下、严重时井筒会突然冲出地面，既影响正常使用、又影响使用寿命，还将对设备及工作人员的安全造成潜在威胁等弊病。针对上述技术所存在的弊病，在公告号为CN200940768Y、名称为《双管地下天然气高压储气井》的专利文献公开了ー种由内、外两层套管组成的储气井井体，其内层套管和外层套管之间由内外井固定栓连接；该储气井井筒的固定方法是首先对地钻出井眼(即钻基础井)、外层导管下入井中，随后通过外导管向外压注油井水泥浆液，油井水泥浆液沿外套管的外壁由下往上直至紊流返出地面后，清理外导管内的水泥，再下内套管，固定内外层导管即可。该技术的井筒体虽然采用了内、外两层套管，并通过外层套管与基础井固定；但由于外层套管与基础井之间仍采用传统方法固定、因而外层套管仍存在使用时间长后管(筒)体易腐蚀穿孔，一旦穿孔地下水及有害气体便会滲透到内层套管和外层套管之间的腔体中、直接对内层套管(即储气井筒)造成危害；此外、内外层导管采用可拆卸固定，其密封效果亦差，雨水及地表水也易渗到两套管筒体之间的空间内、直接对内层套管造成危害；而且由于其内层套管(储气筒体)是悬空吊在外层套管的腔体中、深达IOOm左右的内层套管的管壁无任何物体的约束，因而在使用过程中随荷载变化内层套管(储气筒体)的涨、缩幅度也更大，即在使用过程中内层套管所受的交变荷载对储气筒体的影响比对传统单筒体储气井筒的影响更大、储气筒体也更容易发生疲劳破坏，特别是储气筒连接套部分的联接螺纹更容易失效、发生燃料气体泄漏等；该技术虽然可较传统采用单筒体的储气井的使用寿命相对较长，但仍难以达到国家标准所规定的质量及使用年限的要求；因此上述专利技术仍然存在固井效果和可靠性差、不能完全隔离地下水等对储气井筒体的腐蚀，难以达到国家标准所规定的质量及使用年限的要求，且使用过程中随载荷变化其内层套管(储气筒体)易发生疲劳破坏，因而储气井井筒在使用过程中仍存在发生燃料气体泄漏、储气井筒体发生断裂或爆炸的安全隐患，以及使用寿命短等弊病。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述
技术介绍
存在的弊病，研究设计ー种高压燃料气地下储气井用多层储气井筒体；以克服
技术介绍
在使用过程中存在的缺陷及安全隐患，达到有效提高固井效果，确保地下储气井的储气及运行的安全性、可靠性，延长其使用寿命，有效防止储气井筒体在使用过程中被地下水腐蚀、井筒断裂或爆炸事故的发生等目的。本技术多层储气井筒体的解决方案是针对双管地下天然气高压储气井使用过程中所存在的弊病，在内层储气筒与外筒体之间增设一水泥保护加强层，该保护加强层 既将储气筒体外表面紧密包裹、又将内层储气筒与外筒体紧固连接成一体，对内层储气筒体起到增强作用、以降低使用过程中交变荷载对储气筒体的不利影响；此外，由于内层储气筒、水泥保护加强层与外筒体是紧固成一体的，中间也不存在腔体或空隙，不但地表水难以浸入，即使外筒体由于固井缺陷在此后的使用过程中因地下水及有害气体对其腐蚀造成穿孔等、由于储气筒体外表面还有ー层将其紧密包裹的水泥保护加强层，因而仍可有效保护储气筒体不受损害、确保高压储气井的使用寿命；为了确保水泥保护加强层既将储气筒体外表面紧密包裹、又将内层储气筒与外筒体紧固连接成一体的效果，本技术多层储气井筒体的固定方法是首先采用地质钻探开设基础井，并将配制好的缓凝水泥浆注入基础井内至基础井容积的40-55%、再将底部设有密封头的外筒体下到基础井内，当外筒体下入到缓凝水泥浆面以下时向外筒体内置入配重物、以克服缓凝水泥浆的浮力，至外筒体沉到位且缓凝水泥浆溢出外筒体上ロ部止，待缓凝水泥将外筒体与基础井凝固成一体后、取出配重物；然后将筒体底部封头上设有灌浆エ艺孔、而筒体外表面间隔设有扶正器的储气筒体下入外筒体内，到位后采用筒体吊装夹板将储气筒体夹持固定，再将灌浆管插入储气筒体内、其下端头与储气筒体底部的灌浆エ艺孔连通并启动灌浆泵由下向上、对储气筒体与外筒体之间灌注水泥浆，当水泥浆溢出地面后停止灌注,然后抽出灌浆管并通过其下端头的卡ロ将储气筒体灌浆エ艺孔堵头旋入该エ艺孔内将其封闭，最后抽出灌浆管、至水泥浆凝固形成保护加强层。本技术多层储气井筒体成型固定完工后即可根据要求在储气井筒体上ロ部装上要求的井口装置、便可用于储存高压燃料气。因而本技术多层储气井筒体包括外表面带扶正器的内层储气筒体及底部设有密封头的外筒体，关键在于在内层储气筒体与外筒体之间还设有将内层储气筒体外表面完全包裹的水泥保护加强层，而在储气筒体的底部封头上设有灌浆エ艺孔及其堵头、在外筒体底部则设有密封头；内层储气筒体与外筒体通过水泥保护加强层紧固连接成一体。该多层储气井筒体通过固井水泥与(采用地质钻探开设的)基础井紧固成一体使用。上述水泥保护加强层的壁厚为30 50mm、底部厚与储气筒体底端至外筒体内底面的距离相同。为了确保水泥保护加强层既将储气筒体外表面紧密包裹、又将内层储气筒与外筒体紧固连接成一体，特采用以下方法进行步骤A.钻基础井首先按石油、天然气钻井技术和程序钻基础井；步骤B.配制缓凝水泥浆并固定外筒体配制缓凝水泥浆并固定外筒体按基础井容积的40-55%配制外筒体与基础井壁连接固定用缓凝水泥浆，水泥浆的重量百分比为水泥羧甲基纤维素葡萄糖酸钠萘磺酸盐甲醛混合物水=I 0.012 0.018 0.0007 0.0010 0. 012 0. 018 0. 6 0. 7，搅拌均匀后将配制好的缓凝水泥浆注入基础井内至基础井I容积的40-55% 、再按常规地下储气井井筒的固定方法将底部带密封头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压燃料气地下储气井用多层储气井筒体，包括外表面带扶正器的内层储气筒体及底部设有密封头的外筒体，其特征在于在内层储气筒体与外筒体之间还设有将内层储气筒体外表面完全包裹的水泥保护加强层，而在储气筒体的底部封头上设有灌浆工艺孔及其堵头、在外筒体底部则设有密封头；内层储气筒体与外筒体通过水泥保护加强层紧固连接成一体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冉训，辛国斌，刘国伟，
申请(专利权)人：冉训，辛国斌，刘国伟，
类型：实用新型
国别省市：