專(zhuān)利名稱(chēng)：高壓燃料氣地下儲(chǔ)氣井用多層儲(chǔ)氣井筒體及其成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高壓燃料氣地下儲(chǔ)氣井用多層儲(chǔ)氣井筒體及該井筒體的成型方法，特別是一種含儲(chǔ)氣筒體、水泥保護(hù)加強(qiáng)層及外筒體保護(hù)層的用于高壓燃料氣地下儲(chǔ)氣的井筒體，以及該井筒體的成型方法；采用本發(fā)明高壓燃料氣地下儲(chǔ)氣井用多層儲(chǔ)氣井筒體儲(chǔ)存高壓燃料氣、可確保儲(chǔ)氣筒休外表面被水泥均勻包覆并與外筒體緊固成一體，從而可在增強(qiáng)儲(chǔ)氣筒體的強(qiáng)度的同時(shí)、有效避免儲(chǔ)氣筒體被地下水及有害性氣體腐蝕，確保地下儲(chǔ)氣井長(zhǎng)期安全、可靠運(yùn)行。
背景技術(shù)：
目前，在CNG(壓縮天然氣)供應(yīng)站及城市燃?xì)庹{(diào)峰站，已普遍采用地下儲(chǔ)氣井儲(chǔ)存高壓天然氣。此類(lèi)儲(chǔ)氣井深一般為50 200m，井筒與井壁之間的理論間隙一般不到 3. 0cm，加之采用地質(zhì)鉆探開(kāi)設(shè)的基礎(chǔ)井垂直度差、井壁凹凸不平，儲(chǔ)氣井筒又為鋼性；而傳統(tǒng)采用單筒體的儲(chǔ)氣井由于在固井過(guò)程中泥漿不可能將井筒體外表面完全包裹，加之地層的結(jié)構(gòu)缺陷亦會(huì)導(dǎo)致灌入基礎(chǔ)井內(nèi)的水泥漿非正常失水和漏失，最終造成包裹井筒的水泥層出現(xiàn)空洞和縫隙。一旦包裹井筒的水泥層有缺陷，地下水將通過(guò)其空洞或/和縫隙滲透到井筒體外表面、而使井筒體外表面發(fā)生局部腐蝕。公告號(hào)為CN2281418y、名稱(chēng)為《高壓氣地下儲(chǔ)氣井》，以及公告號(hào)為CN1384308A、名稱(chēng)為《地下儲(chǔ)氣井井筒的固定方法》和公告號(hào)為CN1952466A、名稱(chēng)為《地下儲(chǔ)氣井井筒及其固定方法》的專(zhuān)利文獻(xiàn)所記載的技術(shù)即屬于此類(lèi)單筒體的儲(chǔ)氣井井筒及此類(lèi)儲(chǔ)氣井筒體的固定方法。采用上述單筒體的儲(chǔ)氣井井筒，無(wú)論采用前者從上向下灌漿、還是采用后兩者改進(jìn)后的由下向上灌漿，均不可能在固井過(guò)程中使水泥漿完全包裹井筒體的外表面，因而在使用過(guò)程中仍存在井筒易發(fā)生松動(dòng)、腐蝕，最終造成儲(chǔ)氣井上下竄動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)，特別是在環(huán)境溫度變化大或井筒發(fā)生斷裂的情況下、嚴(yán)重時(shí)井筒會(huì)突然沖出地面，既影響正常使用、又影響使用壽命，還將對(duì)設(shè)備及工作人員的安全造成潛在威脅等弊病。針對(duì)上述技術(shù)所存在的弊病，在公告號(hào)為CN200940768Y、名稱(chēng)為《雙管地下天然氣高壓儲(chǔ)氣井》的專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種由內(nèi)、外兩層套管組成的儲(chǔ)氣井井體，其內(nèi)層套管和外層套管之間由內(nèi)外井固定栓連接；該儲(chǔ)氣井井筒的固定方法是首先對(duì)地鉆出井眼(即鉆基礎(chǔ)井)、外層導(dǎo)管下入井中，隨后通過(guò)外導(dǎo)管向外壓注油井水泥漿液，油井水泥漿液沿外套管的外壁由下往上直至紊流返出地面后，清理外導(dǎo)管內(nèi)的水泥，再下內(nèi)套管， 固定內(nèi)外層導(dǎo)管即可。該技術(shù)的井筒體雖然采用了內(nèi)、外兩層套管，并通過(guò)外層套管與基礎(chǔ)井固定；但由于外層套管與基礎(chǔ)井之間仍采用傳統(tǒng)方法固定、因而外層套管仍存在使用時(shí)間長(zhǎng)后管(筒)體易腐蝕穿孔，一旦穿孔地下水及有害氣體便會(huì)滲透到內(nèi)層套管和外層套管之間的腔體中、直接對(duì)內(nèi)層套管(即儲(chǔ)氣井筒)造成危害；此外、內(nèi)外層導(dǎo)管采用可拆卸固定，其密封效果亦差，雨水及地表水也易滲到兩套管筒體之間的空間內(nèi)、直接對(duì)內(nèi)層套管造成危害；而且由于其內(nèi)層套管(儲(chǔ)氣筒體)是懸空吊在外層套管的腔體中、深達(dá)IOOm左右的內(nèi)層套管的管壁無(wú)任何物體的約束，因而在使用過(guò)程中隨荷載變化內(nèi)層套管(儲(chǔ)氣筒體)的漲、縮幅度也更大，即在使用過(guò)程中內(nèi)層套管所受的交變荷載對(duì)儲(chǔ)氣筒體的影響比對(duì)傳統(tǒng)單筒體儲(chǔ)氣井筒的影響更大、儲(chǔ)氣筒體也更容易發(fā)生疲勞破壞，特別是儲(chǔ)氣筒連接套部分的聯(lián)接螺紋更容易失效、發(fā)生燃料氣體泄漏等；該技術(shù)雖然可較傳統(tǒng)采用單筒體的儲(chǔ)氣井的使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)，但仍難以達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的質(zhì)量及使用年限的要求；因此上述專(zhuān)利技術(shù)仍然存在固井效果和可靠性差、不能完全隔離地下水等對(duì)儲(chǔ)氣井筒體的腐蝕，難以達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的質(zhì)量及使用年限的要求，且使用過(guò)程中隨載荷變化其內(nèi)層套管(儲(chǔ)氣筒體)易發(fā)生疲勞破壞，因而儲(chǔ)氣井井筒在使用過(guò)程中仍存在發(fā)生燃料氣體泄漏、儲(chǔ)氣井筒體發(fā)生斷裂或爆炸的安全隱患，以及使用壽命短等弊病。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述背景技術(shù)存在的弊病，研究設(shè)計(jì)一種高壓燃料氣地下儲(chǔ)氣井用多層儲(chǔ)氣井筒體及其成型方法；以克服背景技術(shù)在使用過(guò)程中存在的缺陷及安全隱患，達(dá)到有效提高固井效果，確保地下儲(chǔ)氣井的儲(chǔ)氣及運(yùn)行的安全性、可靠性，延長(zhǎng)其使用壽命，有效防止儲(chǔ)氣井筒體在使用過(guò)程中被地下水腐蝕、井筒斷裂或爆炸事故的發(fā)生等目的。本發(fā)明多層儲(chǔ)氣井筒體的解決方案是針對(duì)《雙管地下天然氣高壓儲(chǔ)氣井》使用過(guò)程中所存在的弊病，在內(nèi)層儲(chǔ)氣筒與外筒體之間增設(shè)一水泥保護(hù)加強(qiáng)層，該保護(hù)加強(qiáng)層既將儲(chǔ)氣筒體外表面緊密包裹、又將內(nèi)層儲(chǔ)氣筒與外筒體緊固連接成一體，對(duì)內(nèi)層儲(chǔ)氣筒體起到增強(qiáng)作用、以降低使用過(guò)程中交變荷載對(duì)儲(chǔ)氣筒體的不利影響；此外，由于內(nèi)層儲(chǔ)氣筒、水泥保護(hù)加強(qiáng)層與外筒體是緊固成一體的，中間也不存在腔體或空隙，不但地表水難以浸入，即使外筒體由于固井缺陷在此后的使用過(guò)程中因地下水及有害氣體對(duì)其腐蝕造成穿孔等、由于儲(chǔ)氣筒體外表面還有一層將其緊密包裹的水泥保護(hù)加強(qiáng)層，因而仍可有效保護(hù)儲(chǔ)氣筒體不受損害、確保高壓儲(chǔ)氣井的使用壽命；為了確保水泥保護(hù)加強(qiáng)層既將儲(chǔ)氣筒體外表面緊密包裹、又將內(nèi)層儲(chǔ)氣筒與外筒體緊固連接成一體的效果，本發(fā)明多層儲(chǔ)氣井筒體的固定方法是首先采用地質(zhì)鉆探開(kāi)設(shè)基礎(chǔ)井，并將配制好的緩凝水泥漿注入基礎(chǔ)井內(nèi)至基礎(chǔ)井容積的40-55%、再將底部設(shè)有密封頭的外筒體下到基礎(chǔ)井內(nèi)，當(dāng)外筒體下入到緩凝水泥漿面以下后向外筒體內(nèi)置入配重物、以克服緩凝水泥漿的浮力，至外筒體沉到位且緩凝水泥漿溢出外筒體上口部止，待緩凝水泥將外筒體與基礎(chǔ)井凝固成一體后、取出配重物；然后向外筒體內(nèi)注入配制好的緩凝水泥漿至外筒體內(nèi)腔容積的30-50%，再將帶封頭及扶正器的儲(chǔ)氣筒體沉入灌注有緩凝水泥的外筒體內(nèi)腔中，為了確保儲(chǔ)氣筒體沉到位、向儲(chǔ)氣筒體內(nèi)注入流體介質(zhì)作為配重物以克服緩凝水泥漿的浮力，至儲(chǔ)氣筒體沉到位且緩凝水泥漿溢出外筒體上口部止，待緩凝水泥漿凝固并將儲(chǔ)氣筒體和外筒體固定成一體后、抽出流體配重物。本發(fā)明多層儲(chǔ)氣井筒體成型固定完工后即可根據(jù)要求在儲(chǔ)氣井筒體上口部裝上要求的井口裝置、便可用于儲(chǔ)存高壓燃料氣。因而本發(fā)明多層儲(chǔ)氣井筒體包括底端帶密封頭的內(nèi)層儲(chǔ)氣筒體及外筒體，關(guān)鍵在于在內(nèi)層儲(chǔ)氣筒體與外筒體之間還設(shè)有將內(nèi)層儲(chǔ)氣筒體外表面完全包裹的水泥保護(hù)加強(qiáng)層，而在外筒體底端亦設(shè)有密封頭、儲(chǔ)氣筒體外表面則間隔設(shè)置扶正器；內(nèi)層儲(chǔ)氣筒體與外筒體通過(guò)水泥保護(hù)加強(qiáng)層緊固連接成一體。該多層儲(chǔ)氣井筒體通過(guò)固井水泥與(采用地質(zhì)鉆探開(kāi)設(shè)的)基礎(chǔ)井緊固成一體使用。上述水泥保護(hù)加強(qiáng)層的壁厚為30 50mm、底部厚與儲(chǔ)氣筒體底端至外筒體內(nèi)底面的距離相同。
上述高壓燃料氣地下儲(chǔ)氣井用多層儲(chǔ)氣井筒體的成型方法，其成型方法為步驟A.鉆基礎(chǔ)井首先按石油、天然氣鉆井技術(shù)和程序鉆基礎(chǔ)井；步驟B.配制緩凝水泥漿并固定外筒體按基礎(chǔ)井容積的40-55%配制外筒體與基礎(chǔ)井壁連接固定用緩凝水泥漿，水泥漿的重量百分比為水泥水降失水劑緩凝劑 減水劑=I O. 6 O. 7 O. 012 O. 018 O. 0007 O. 0010 O. 012 O. 018，攪拌均勻后將配制好的緩凝水泥漿注入基礎(chǔ)井內(nèi)至基礎(chǔ)井I容積的40-55%、再按常規(guī)地下儲(chǔ)氣井井筒的固定方法將底部帶密封頭的外筒體下到基礎(chǔ)井內(nèi)，當(dāng)外筒體下入到緩凝水泥漿面以下后向外筒體內(nèi)置入配重物、以克服緩凝水泥漿的浮力，至外筒體沉到位且緩凝水泥漿溢出地面止，待緩凝水泥漿將外筒體與基礎(chǔ)井凝固成一體后、取出配重物；步驟C.配制保護(hù)加強(qiáng)層用緩凝水泥漿以外筒體內(nèi)腔容積的30-50%的量計(jì)、按步驟B中水泥漿的成分及重量百分比配制緩凝水泥漿，并將其注入外筒體內(nèi)腔中，轉(zhuǎn)步驟 D ；步驟D.固定儲(chǔ)氣筒體及多層儲(chǔ)氣井筒體的成型仍按常規(guī)地下儲(chǔ)氣井井筒的固定方法向經(jīng)步驟C注入緩凝水泥漿后的外筒體內(nèi)下入外表面間隔設(shè)置扶正器、底端設(shè)有密封頭并通過(guò)連接套連接的儲(chǔ)氣筒體，當(dāng)儲(chǔ)氣筒體下至緩凝水泥漿面以下后，向儲(chǔ)氣筒體內(nèi)注入流體介質(zhì)以克服緩凝水泥漿的浮力、同時(shí)將緩凝水泥漿沿儲(chǔ)氣筒體與外筒體之間的環(huán)形空間逐漸向上壓至溢出地面且儲(chǔ)氣筒體下沉到位止，儲(chǔ)氣筒體的下置過(guò)程必須在緩凝水泥漿初凝前完成；待緩凝水泥漿將儲(chǔ)氣筒體和外筒體凝固成一體后抽出配重流體、清洗儲(chǔ)氣筒體內(nèi)腔，即得由儲(chǔ)氣筒體、保護(hù)加強(qiáng)層和外筒體組成的多層儲(chǔ)氣井筒體，再經(jīng)試壓合格后、即成。上述在步驟B中所述當(dāng)外筒體下入到緩凝水泥漿面以下后向外筒體內(nèi)置入配重物、其配重物為金屬桿或金屬桿+水。在步驟B中所述緩凝水泥漿成分中降失水劑為羧甲基纖維素或聚丙稀酸鈉、磺甲基酚醛樹(shù)脂，所述緩凝劑為葡萄糖酸鈉或高糖木質(zhì)素磺酸鹽、 檸檬酸，所述減水劑為萘磺酸鹽甲醛混合物或木質(zhì)素磺酸鹽、聚羧酸鹽。而在步驟B中所述固定外筒體、外筒體中的各節(jié)筒體之間采用焊接或粘接、鉚接、螺紋聯(lián)結(jié)方式固定聯(lián)結(jié)。在步驟B和步驟C中所述緩凝水泥漿的凝固時(shí)間不低于10小時(shí)。在步驟D中所述向儲(chǔ)氣筒體內(nèi)注入流體介質(zhì)以克服緩凝水泥漿的浮力，其流體介質(zhì)為水或鉆井液(泥漿)。以上所述固定后的多層儲(chǔ)氣井筒體試壓檢測(cè)合格后，按需要在該多層儲(chǔ)氣井筒體的上口部裝上相應(yīng)的井口裝置、即可用于CNG (壓縮天然氣)供應(yīng)站及城市燃?xì)庹{(diào)峰站儲(chǔ)存高壓天然氣。本發(fā)明由于在背景技術(shù)雙管地下天然氣高壓儲(chǔ)氣井的內(nèi)層儲(chǔ)氣筒與外筒體之間增設(shè)一水泥保護(hù)加強(qiáng)層，該保護(hù)加強(qiáng)層既對(duì)內(nèi)層儲(chǔ)氣筒體起到增強(qiáng)作用、又將儲(chǔ)氣筒體外表面緊密包裹并將內(nèi)層儲(chǔ)氣筒體與外筒體緊固連接成一體，不但地表水難以浸入到儲(chǔ)氣筒表面、即使外筒體由于固井缺陷在此后的使用過(guò)程中因地下水及有害氣體對(duì)其腐蝕造成穿孔等，因儲(chǔ)氣筒體外表面還有一層將其緊密包裹的水泥保護(hù)加強(qiáng)層，因而仍可有效保護(hù)儲(chǔ)氣筒體不受損害；為了確保所增設(shè)的水泥保護(hù)加強(qiáng)層對(duì)儲(chǔ)氣筒體起到保護(hù)和加強(qiáng)作用，本發(fā)明在將外筒體下到基礎(chǔ)井內(nèi)并將其與基礎(chǔ)井固定后、向外筒體內(nèi)注入緩凝水泥漿，然后再將底端設(shè)有密封頭并帶扶正器的儲(chǔ)氣筒體向下沉入注有緩凝水泥漿的外筒體內(nèi)，外筒體內(nèi)的緩凝水泥漿在儲(chǔ)氣筒體下沉的壓力下沿儲(chǔ)氣筒體外表面和外筒體內(nèi)表面之間的腔體向上直至溢出上口部(地面)、加之兩筒體之間在扶正器的約束下其間距基本一致，因而可確保水泥漿將儲(chǔ)氣筒體外表面緊密包裹并與外筒體緊固連接成一體，對(duì)儲(chǔ)氣筒體起到保護(hù)和加強(qiáng)作用。因而本發(fā)明具有在使用過(guò)程中可完全隔離了地下水對(duì)儲(chǔ)氣筒體的腐蝕、有效提高了固井效果，大大減小了儲(chǔ)氣筒體的因交變負(fù)荷引起的周期性變形(漲、縮)的幅度， 確保了地下儲(chǔ)氣井的儲(chǔ)氣及運(yùn)行的安全性、可靠性，既延長(zhǎng)了儲(chǔ)氣井的使用壽命、又防止了儲(chǔ)氣井井筒在使用過(guò)程中斷裂或爆炸事故的發(fā)生等特點(diǎn)。


圖I.為本發(fā)明多層儲(chǔ)氣井筒體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2.為本發(fā)明多層儲(chǔ)氣井筒體與井口裝置連接及使用狀態(tài)示意圖，圖中上部雙點(diǎn)劃線部分為井口裝置；圖3.為本發(fā)明方法及具體實(shí)施方式
中下置外筒體及與基礎(chǔ)井連接固定示意圖；圖4.為本發(fā)明方法及具體實(shí)施方式
中儲(chǔ)氣筒體固定及保護(hù)加強(qiáng)層成型流程示意圖。圖中:1、基礎(chǔ)井，2、連接固定層，3-1、外筒體，3-1. I、外筒體扶正器，3-1. 2、外筒體封頭，3-2、保護(hù)加強(qiáng)層，3-3、儲(chǔ)氣筒體，3-3. I、儲(chǔ)氣筒連接套，3-3. 2、儲(chǔ)氣筒體扶正器， 3-3. 3、儲(chǔ)氣筒體封頭，4、井口墊板，5、筒體吊裝夾板，6、吊耳，7、(配重用)金屬桿，7_1、金屬桿扶正器，8、配重用水，9、井口裝置。
具體實(shí)施例方式本實(shí)施例以CNG加氣站和城鎮(zhèn)燃?xì)庹{(diào)峰站、儲(chǔ)配站用天然氣地下儲(chǔ)氣井用多層儲(chǔ)氣井筒體為例外筒體3-1規(guī)格為Φ323.9Χ6πιπι，儲(chǔ)氣筒體3-3采用直徑為 Φ244. 48mm(95/8〃 )的套管、有效儲(chǔ)氣部分深為100m、儲(chǔ)氣壓力為25Mpa。該多層儲(chǔ)氣井筒體的成型固定方法為步驟A.鉆基礎(chǔ)井I :首先按石油、天然氣鉆井技術(shù)和程序鉆直徑為Φ400ι πι、深不小于105m的基礎(chǔ)井I，基礎(chǔ)井內(nèi)腔容積約15. 84m3 ；步驟B.配制緩凝水泥漿并固定外筒體3-1 :將標(biāo)號(hào)為P. O 42. 5R的水泥7746Kg、 羧甲基纖維素116. 2Kg、葡萄糖酸鈉116. 2Kg、萘磺酸鹽甲醛混合物7Kg與水5030Kg混合攪拌均勻后(約得7. 5m3緩凝水泥漿)，注入基礎(chǔ)井內(nèi)，本實(shí)施方式所配緩凝水泥漿的緩凝時(shí)間約12小時(shí)；再按常規(guī)地下儲(chǔ)氣井井筒的固定方法立即將底部帶密封頭的外筒體3-1 下到基礎(chǔ)井I內(nèi)，當(dāng)外筒體3-1下入到緩凝水泥漿面以下后，向外筒體I內(nèi)置入外徑為 Φ 177. 8mm,內(nèi)徑為Φ71. 44mm的鉆鋌(亦稱(chēng)鉆具)作為配重用金屬桿7、以克服緩凝水泥漿的浮力，至外筒體3-1沉到位且緩凝水泥漿溢出地面止；本實(shí)施方式各節(jié)外筒體之間采用焊接固定成一體，外筒體3-1總長(zhǎng)102m ;待緩凝水泥將外筒體3-1與基礎(chǔ)井I凝固成一體后、通過(guò)吊鉤取出配重用鉆鋌(即金屬桿7)，待用；步驟C.配制保護(hù)加強(qiáng)層3-2用緩凝水泥漿將標(biāo)號(hào)為P. O 42. 5R的水泥3330Kg、 羧甲基纖維素50Kg、葡萄糖酸鈉50Kg、萘磺酸鹽甲醒混合物3Kg與水2200Kg混合攪拌均勻后(約得3. 2m3緩凝水泥漿)，注入經(jīng)步驟B固定待用的外筒體3-1的腔體內(nèi)、立即轉(zhuǎn)步驟 D下儲(chǔ)氣筒體3-3，本實(shí)施方式所配緩凝水泥漿的緩凝時(shí)間約12小時(shí)；
步驟D.固定儲(chǔ)氣筒體3-1及多層儲(chǔ)氣井筒體的成型仍按常規(guī)地下儲(chǔ)氣井井筒的固定方法向經(jīng)步驟C注入緩凝水泥漿后的外筒體3-1內(nèi)下入外表面每間隔15m設(shè)置一扶正器3-3. 2、底端設(shè)有密封頭3-3. 3并通過(guò)連接套3-3. I連接的儲(chǔ)氣筒體3_3，當(dāng)儲(chǔ)氣筒體3_3 下至緩凝水泥漿面以下后、向儲(chǔ)氣筒體3-3內(nèi)注入配重用水8以克服緩凝水泥漿的浮力，同時(shí)將緩凝水泥漿沿儲(chǔ)氣筒體3-3與外筒體3-1之間的環(huán)形空間、并逐漸向上壓至溢出地面且儲(chǔ)氣筒體3-3下沉到位止，儲(chǔ)氣筒體3-3下置過(guò)程必須在緩凝水泥漿初凝前完成；待緩凝水泥凝固成保護(hù)加強(qiáng)層3-2并將儲(chǔ)氣筒體3-3和外筒體3-1緊固成一體后抽出配重用水8、 清洗儲(chǔ)氣筒體3-3的內(nèi)腔，即得由儲(chǔ)氣筒體3-3、保護(hù)加強(qiáng)層3-2和外筒體3-1組成的多層儲(chǔ)氣井筒體，再經(jīng)試壓合格后、即成。本實(shí)施方式所得多層儲(chǔ)氣井筒體經(jīng)試壓合格后、按要求裝上井口裝置9即可作為燃?xì)庹{(diào)峰站、儲(chǔ)配站儲(chǔ)存高壓天然氣用。
權(quán)利要求
1.一種高壓燃料氣地下儲(chǔ)氣井用多層儲(chǔ)氣井筒體，包括底端帶密封頭的內(nèi)層儲(chǔ)氣筒體及外筒體，其特征在于在內(nèi)層儲(chǔ)氣筒體與外筒體之間還設(shè)有將內(nèi)層儲(chǔ)氣筒體外表面完全包裹的水泥保護(hù)加強(qiáng)層，而在外筒體底端亦設(shè)有密封頭、儲(chǔ)氣筒體外表面則間隔設(shè)置扶正器; 內(nèi)層儲(chǔ)氣筒體與外筒體通過(guò)水泥保護(hù)加強(qiáng)層緊固連接成一體。
2.按權(quán)利要求1所述高壓燃料氣地下儲(chǔ)氣井用多層儲(chǔ)氣井筒體，其特征在于所述水泥保護(hù)加強(qiáng)層的壁厚為30 50mm、底部厚與儲(chǔ)氣筒體底端至外筒體內(nèi)底面的距離相同。
3.按權(quán)利要求1所述高壓燃料氣地下儲(chǔ)氣井用多層儲(chǔ)氣井筒體的成型方法，其成型方法為步驟A.鉆基礎(chǔ)井首先按石油、天然氣鉆井技術(shù)和程序鉆基礎(chǔ)井；步驟B.配制緩凝水泥漿并固定外筒體按基礎(chǔ)井容積的40-55%配制外筒體與基礎(chǔ)井壁連接固定用緩凝水泥漿，水泥漿的重量百分比為水泥水降失水劑緩凝劑減水劑=1 O. 6 O. 7 O. 012 O. 018 O. 0007 O. 0010 O. 012 O. 018，攪拌均勻后將配制好的緩凝水泥漿注入基礎(chǔ)井內(nèi)至基礎(chǔ)井I容積的40-55%、再按常規(guī)地下儲(chǔ)氣井井筒的固定方法將底部帶密封頭的外筒體下到基礎(chǔ)井內(nèi)，當(dāng)外筒體下入到緩凝水泥漿面以下后向外筒體內(nèi)置入配重物、以克服緩凝水泥漿的浮力，至外筒體沉到位且緩凝水泥漿溢出地面止，待緩凝水泥漿將外筒體與基礎(chǔ)井凝固成一體后、取出配重物；步驟C.配制保護(hù)加強(qiáng)層用緩凝水泥漿以外筒體內(nèi)腔容積的30-50%的量計(jì)、按步驟B 中水泥漿的成分及重量百分比配制緩凝水泥漿，并將其注入外筒體內(nèi)腔中，轉(zhuǎn)步驟D ;步驟D.固定儲(chǔ)氣筒體及多層儲(chǔ)氣井筒體的成型仍按常規(guī)地下儲(chǔ)氣井井筒的固定方法向經(jīng)步驟C注入緩凝水泥漿后的外筒體內(nèi)下入外表面間隔設(shè)置扶正器、底端設(shè)有密封頭并通過(guò)連接套連接的儲(chǔ)氣筒體，當(dāng)儲(chǔ)氣筒體下至緩凝水泥漿面以下后，向儲(chǔ)氣筒體內(nèi)注入流體介質(zhì)以克服緩凝水泥漿的浮力、同時(shí)將緩凝水泥漿沿儲(chǔ)氣筒體與外筒體之間的環(huán)形空間逐漸向上壓至溢出地面且儲(chǔ)氣筒體下沉到位止，儲(chǔ)氣筒體的下置過(guò)程必須在緩凝水泥漿初凝前完成；待緩凝水泥漿將儲(chǔ)氣筒體和外筒體凝固成一體后抽出配重流體、清洗儲(chǔ)氣筒體內(nèi)腔，即得由儲(chǔ)氣筒體、保護(hù)加強(qiáng)層和外筒體組成的多層儲(chǔ)氣井筒體，再經(jīng)試壓合格后、 即成。
4.按權(quán)利要求3所述述高壓燃料氣地下儲(chǔ)氣井用多層儲(chǔ)氣井筒體的成型方法，其特征在于在步驟B中所述當(dāng)外筒體下入到緩凝水泥漿面以下后向外筒體內(nèi)置入配重物、其配重物為金屬桿或金屬桿+水。
5.按權(quán)利要求3所述述高壓燃料氣地下儲(chǔ)氣井用多層儲(chǔ)氣井筒體的成型方法，其特征在于在步驟B中所述緩凝水泥漿成分中降失水劑為羧甲基纖維素或聚丙稀酸鈉、磺甲基酚醛樹(shù)脂，所述緩凝劑為葡萄糖酸鈉或高糖木質(zhì)素磺酸鹽、檸檬酸，所述減水劑為萘磺酸鹽甲醛混合物或木質(zhì)素磺酸鹽、聚羧酸鹽。
6.按權(quán)利要求3所述述高壓燃料氣地下儲(chǔ)氣井用多層儲(chǔ)氣井筒體的成型方法，其特征在于在步驟B中所述固定外筒體、外筒體中的各節(jié)筒體之間采用焊接或粘接、鉚接、螺紋聯(lián)結(jié)方式固定聯(lián)結(jié)。
7.按權(quán)利要求3所述述高壓燃料氣地下儲(chǔ)氣井用多層儲(chǔ)氣井筒體的成型方法，其特征在于在步驟B和步驟C中所述緩凝水泥漿的緩凝時(shí)間不低于10小時(shí)。
8.按權(quán)利要求3所述述高壓燃料氣地下儲(chǔ)氣井用多層儲(chǔ)氣井筒體的成型方法，其特征在于在步驟D中所述向儲(chǔ)氣筒體內(nèi)注入流體介質(zhì)以克服緩凝水泥漿的浮力，其流體介質(zhì)為水或鉆井液。
全文摘要
該發(fā)明屬于高壓燃料氣地下儲(chǔ)氣井用多層儲(chǔ)氣井筒體及其成型固定方法，其儲(chǔ)氣井筒體包括內(nèi)層儲(chǔ)氣筒體、水泥保護(hù)加強(qiáng)層及外筒體；成型方法為鉆基礎(chǔ)井，配制緩凝水泥漿并固定外筒體，配制保護(hù)加強(qiáng)層用緩凝水泥漿，固定儲(chǔ)氣筒體及多層儲(chǔ)氣井筒體的成型。該發(fā)明在傳統(tǒng)雙管地下儲(chǔ)氣井的基礎(chǔ)增設(shè)了既可將儲(chǔ)氣筒體外表面緊密包裹、又將儲(chǔ)氣筒體與外筒體緊固成一體水泥保護(hù)加強(qiáng)層，因而具有使用過(guò)程中可完全隔離地下水對(duì)儲(chǔ)氣筒體的腐蝕、有效提高了固井效果，大大減小了儲(chǔ)氣筒體因交變負(fù)荷引起的頻繁變形幅度，確保了地下儲(chǔ)氣井儲(chǔ)氣及運(yùn)行的安全性、可靠性，既延長(zhǎng)了儲(chǔ)氣井的使用壽命、又防止了儲(chǔ)氣井井筒在使用過(guò)程中斷裂或爆炸事故的發(fā)生等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E04H7/18GK102588728SQ20121005633
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者冉訓(xùn), 劉國(guó)偉, 陳英 申請(qǐng)人:冉訓(xùn), 劉國(guó)偉, 陳英