专利名称：大口径无缝瓶式高压气地下储气井的制作方法
技术领域：
大口径无缝瓶式高压气地下储气井技术领域[0001]本实用新型属于压缩天然气(CNG)储气装备技术领域，特别是提供了一种大口径无缝瓶式高压气地下储气井。本发明将大口径无缝储气瓶储气单元用钢筋混凝土固埋于地下，结构简单、安全可靠、维护便捷、经济效益显著。
背景技术：
[0002]目前，我国CNG加气站(标准站、子站)普遍采用CNG地面储气瓶组和CNG高压气地下储气井来储存压力为25MPa的CNG。[0003]CNG储气瓶组是通过气路将多个CNG储气瓶连接成一个整体的固定储气装置，其优点是储气瓶易于制造，维护方便。但由于近年来我国相继发生过多起加气站储气瓶的爆炸事故，增加了人们对加气站建设的心理压力，此外CNG地面储气瓶组占地面积大、与站外构筑物的防火间距大、安全性差、一旦发生爆炸事故危害范围广且易受明火或电磁干扰等环境因素的制约，虽已经广泛使用多年但仍未形成统一的行业标准。[0004]CNG高压气地下储气井通常采用外直径为177. 8_ 273_的非承压无缝钢管(无缝管根据API SPEC 5CT/IS0 11960或GB/T 19830-2005《石油天然气工业油气井套管或油管用钢管》、企标等标准进行制造)，通过结箍连接至80m 250m总长度，参考石油钻井的方法打入地下密封储气，形成I 10立方水容积的储气井。由于高压气地下储气井的井体采用非承压的石油套管且缺乏直接、可靠的检测手段，随着使用年限的增加，各类潜在的安全问题逐渐暴露。其主要存在以下不足[0005](I)安全性能差高压气地下储气井通过结箍将无缝钢管固连在一起，打入地下 80m 250m的深度，外壁使用水泥固定于地下，井管易腐蚀失效，缺乏对横向冲击的保护且受力复杂，储气管或结箍容易发生断裂，造成压缩天然气泄漏，储气井彻底报废，甚至储气井爆炸等重大事故。[0006](2)储气井体容易上串由于固井质量不良，有些储气井在使用过程中，出现井管慢慢地向上爬或下沉的现象，甚至出现处理一次后又继续上爬或下沉的现象。[0007](3)井下装置泄漏难于维修井口装置泄漏发生在井口封头与井管连结螺纹处和井口装置中的阀门、管件处，这类泄漏现象比较容易发现，也较容易处理，一般不致酿成严重后果。井下泄漏发生在井下，可通过储气井充满CNG后，井口压力表不能稳压而发现，问题在于很难弄清井下泄漏的确切泄漏位置，也就很难采取有效的补救措施。实践中往往只好采取报废旧井，另建新井的作法。[0008](4)无法有效地实施定期检验和维护施工人员只能对井口部分进行有效地检修工作，而对于井下部分，由于井体较深，内表面采用石油井的探伤设备检修，其检测精度、可靠性等方面都存在问题。这样，该结构形式存在极大的安全隐患。[0009](5)选址困难，对地质结构要求高以高压气地下储气井作为储气设施的加气站在建站之前，要对该站选址地区的地下地质构造进行详细的调研和勘探，避免地下有断层、溶洞、煤矿采空区，以免投资过大，不但增加了前期论证的成本，也使其对选址地区有了更高的要求，增加了选址的难度。发明内容[0010]本实用新型的目的在于提供一种大口径无缝瓶式高压气地下储气井，克服了上述 CNG加气站现有储气装备技术的不足。为天然气加气站CNG的储存提供一种安全可靠，便于安装、检验，低成本、占地面积小的储气装置及储气方式。[0011]本实用新型是将大口径无缝储气瓶用钢筋混凝土固埋于地下，用于存储压缩天然气的储气装置(如图I)。本实用新型的结构主要包括土层I、固井铸管2、起吊法兰3、法兰密封钢圈4、排污管路装置5、放散管6、安全阀7、压力表8、进排气阀门9、进排气管10、井口上法兰11、井口下法兰12、钢筋混凝土固井层13、大口径无缝储气瓶14、瓶底端塞15、瓶底密封上法兰16、瓶底密封下法兰17。采用表面防腐涂装的大口径无缝储气瓶14下端通过瓶底端塞15密封；瓶底密封上法兰16和瓶底密封下法兰17通过螺栓连接，支撑大口径无缝储气瓶14，并且还具有二级密封作用；大口径无缝储气瓶14瓶口端安装吊装法兰3，主要起起吊安装作用；大口径无缝储气瓶14瓶口上端连接井口下法兰12和井口上法兰11， 井口下法兰12和井口上法兰11通过螺栓连接，并且两者之间装有法兰密封钢圈4 ;井口上法兰11上连接进排气管路装置(压力表8、进排气阀门9、进排气管10)、安全阀7以及排污管路装置5 ;井体采用固井铸管2和钢筋混凝土固井层13双重固井，有效的防止了井体“下沉”和“冒井”、“窜井”现象；大口径无缝储气瓶14内部装有直通瓶底的排污管，能够定期排出储气瓶中的积液(如水等)，防止腐蚀储气瓶壁；储气井如果发生安全隐患，安全阀7打开，高压燃气通过放散管6释放到高空；增压、深度脱水后的压缩天然气从进排气管路装置输入大口径无缝储气瓶14内存储，同样大口径无缝储气瓶14内的压缩天然气通过进排气管路装置充入CNG汽车，为其加气；大口径无缝储气瓶14的原材料为符合D0T-3AAX、ASME 等标准适用于25MPa存储压力直径为Φ559πιπι Φ910πιπι的储气瓶用无缝钢管，该材料的规格为外径X最小壁厚X长度=559 910_Χ26· 5 33. 5mmX6000 12350mm。[0012]与CNG加气站现有储气装备相比，本实用新型主要有如下技术优势[0013](I)高压储气单元采用整体式结构，结构简单，安全可靠与高压气地下储气井相比，本实用新型的高压储气单元采用整体式储气瓶取代石油套管接箍复杂的连接工艺，不仅结构简单、便于施工，而且更为重要的是采用固井铸管和钢筋混凝土双重固井技术，固井质量高，消除了储气井在使用过程中出现的井管上爬或下沉现象，安全性和可靠性显著提高。大口径无缝储气瓶完全按照D0T-3AAX、ASME等标准设计，设计规范、安全可靠。[0014](2)安装施工简单，建站选址容易，对地质结构要求不高，总体投资成本低本发明的由于采用大口径无缝储气瓶，在安装施工过程中只需要打井深度在8m左右就能满足较大的储气容积，可以适用于任何地质条件，且防火间距要求和占地面积较小，经济性好。[0015](3)检修便捷、可靠，维护方便，防腐效果理想本发明采用大口径无缝储气瓶，井体深度较浅，采用现有的高压气储气井检测技术就可以满足较高的精度要求；在安装过程中，防腐措施较为方便，储气瓶外壁采用先进的防腐材料，就能实现理想防腐效果。[0016](4)受外界环境影响和干扰小，增加了在使用过程中的安全系数本发明将大口径无缝储气瓶固埋于恒定的地下环境中，外界环境对其影响较小，能有效的抗静电、抗雷电、 抗紫外线和电磁辐射等干扰，始终处于一个稳定的工作环境中，运行效率和安全系数较高。
[0017]图I为大口径无缝瓶式地下储气井的结构示意图。其中，土层I、固井铸管2、起吊法兰3、法兰密封钢圈4、排污管路装置5、放散管6、安全阀7、压力表8、进排气阀门9、进排气管10、井口上法兰11、井口下法兰12、钢筋混凝土固井层13、大口径无缝储气瓶14、瓶底端塞15、瓶底密封上法兰16、瓶底密封下法兰17。
具体实施方式
[0018]本实用新型是将大口径无缝储气瓶用钢筋混凝土固埋于地下，用于存储压缩天然气的储气装置(如图I)。本发明的结构主要包括土层I、固井铸管2、起吊法兰3、法兰密封钢圈4、排污管路装置5、放散管6、安全阀7、压力表8、进排气阀门9、进排气管10、井口上法兰11、井口下法兰12、钢筋混凝土固井层13、大口径无缝储气瓶14、瓶底端塞15、瓶底密封上法兰16、瓶底密封下法兰17。采用表面防腐涂装的大口径无缝储气瓶14下端通过瓶底端塞15密封；瓶底密封上法兰16和瓶底密封下法兰17通过螺栓连接，支撑大口径无缝储气瓶14，并且还具有二级密封作用；大口径无缝储气瓶14瓶口端安装吊装法兰3，主要起起吊安装作用；大口径无缝储气瓶14瓶口上端连接井口下法兰12和井口上法兰11，井口下法兰12和井口上法兰11通过螺栓连接，并且两者之间装有法兰密封钢圈4 ;井口上法兰 11上连接进排气管路装置(压力表8、进排气阀门9、进排气管10)、安全阀7以及排污管路装置5 ;井体采用固井铸管2和钢筋混凝土固井层13双重固井，有效的防止了井体“下沉” 和“冒井”、“窜井”现象；大口径无缝储气瓶14内部装有直通瓶底的排污管，能够定期排出储气瓶中的积液(如水等)，防止腐蚀储气瓶壁；储气井如果发生安全隐患，安全阀7打开， 高压燃气通过放散管6释放到高空；增压、深度脱水后的压缩天然气从进排气管路装置输入大口径无缝储气瓶14内存储，同样大口径无缝储气瓶14内的压缩天然气通过进排气管路装置充入CNG汽车，为其加气；大口径无缝储气瓶14的原材料为符合D0T-3AAX、ASME等标准适用于25MPa存储压力直径为Φ559πιπι Φ910πιπι的储气瓶用无缝钢管，该材料的规格为外径X最小壁厚X长度=559 910_Χ26· 5 33. 5mmX6000 12350mm。[0019]本实用新型提供的新型储气装置可在城市的天然气加气门站、CNG标准加气站、天然气加气母站以及天然气加气子站等压缩天然气储运领域广泛使用。[0020]以上所述为本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种大口径无缝瓶式高压气地下储气井，其特征在于土层、固井铸管、起吊法兰、法兰密封钢圈、排污管路装置、放散管、安全阀、压力表、进排气阀门、进排气管、井口上法兰、井口下法兰、钢筋混凝土固井层、大口径无缝储气瓶、瓶底端塞、瓶底密封上法兰、瓶底密封下法兰；大口径无缝储气瓶(14)下端通过瓶底端塞(15)密封；瓶底密封上法兰(16)和瓶底密封下法兰(17)通过螺栓连接；大口径无缝储气瓶(14 )瓶口端安装吊装法兰(3 )，大口径无缝储气瓶(14)瓶口上端连接井口下法兰(12)和井口上法兰(11 )，井口下法兰(12)和井口上法兰(11)通过螺栓连接，并且两者之间装有法兰密封钢圈(4);井口上法兰(11)上连接进排气管路装置、安全阀(7)以及排污管路装置(5);井体采用固井铸管(2)和钢筋混凝土固井层(13)双重固井，大口径无缝储气瓶(14)内部装有直通瓶底的排污管。
2.根据权利I要求所述的地下储气井，其特征在于所述的大口径无缝储气瓶(14)的原材料为符合D0T-3AAX、ASME标准适用于25MPa存储压力直径为①559mm ①910mm的储气瓶用无缝钢管，该材料的规格为外径X最小壁厚X长度=559 910mmX26. 5 33. 5mmX6000 12350mm。
3.根据权利I要求所述的地下储气井，其特征在于所述的进排气管路装置由压力表(8)、进排气阀门(9)、进排气管(10)组成。
专利摘要一种大口径无缝瓶式高压气地下储气井，属于压缩天然气储气装备技术领域。将大口径无缝储气瓶用钢筋混凝土固埋于地下，用于存储压缩天然气；该储气井包括土层、固井铸管、起吊法兰、法兰密封钢圈、排污管路装置、放散管、安全阀、压力表、进排气阀门、进排气管、井口上法兰、井口下法兰、钢筋混凝土固井层、大口径无缝储气瓶、瓶底端塞、瓶底密封上法兰、瓶底密封下法兰。优点在于，将大口径无缝气瓶用钢筋混凝土固埋在地下，施工方便，结构简单，安全可靠，占地面积小，经济效益显著等。
文档编号F17C13/06GK202812775SQ20122046003
公开日2013年3月20日 申请日期2012年9月10日 优先权日2012年9月10日
发明者黄重国, 张兰江, 袁清华, 靳舜尧, 宋鉴 申请人:盛泽能源技术有限公司