專利名稱：大口徑無縫瓶式高壓氣地下儲氣井的制作方法
技術領域：
大口徑無縫瓶式高壓氣地下儲氣井技術領域[0001]本實用新型屬于壓縮天然氣(CNG)儲氣裝備技術領域，特別是提供了一種大口徑無縫瓶式高壓氣地下儲氣井。本發明將大口徑無縫儲氣瓶儲氣單元用鋼筋混凝土固埋于地下，結構簡單、安全可靠、維護便捷、經濟效益顯著。
背景技術：
[0002]目前，我國CNG加氣站(標準站、子站)普遍采用CNG地面儲氣瓶組和CNG高壓氣地下儲氣井來儲存壓力為25MPa的CNG。[0003]CNG儲氣瓶組是通過氣路將多個CNG儲氣瓶連接成一個整體的固定儲氣裝置，其優點是儲氣瓶易于制造，維護方便。但由于近年來我國相繼發生過多起加氣站儲氣瓶的爆炸事故，增加了人們對加氣站建設的心理壓力，此外CNG地面儲氣瓶組占地面積大、與站外構筑物的防火間距大、安全性差、一旦發生爆炸事故危害范圍廣且易受明火或電磁干擾等環境因素的制約，雖已經廣泛使用多年但仍未形成統一的行業標準。[0004]CNG高壓氣地下儲氣井通常采用外直徑為177. 8_ 273_的非承壓無縫鋼管(無縫管根據API SPEC 5CT/IS0 11960或GB/T 19830-2005《石油天然氣工業油氣井套管或油管用鋼管》、企標等標準進行制造)，通過結箍連接至80m 250m總長度，參考石油鉆井的方法打入地下密封儲氣，形成I 10立方水容積的儲氣井。由于高壓氣地下儲氣井的井體采用非承壓的石油套管且缺乏直接、可靠的檢測手段，隨著使用年限的增加，各類潛在的安全問題逐漸暴露。其主要存在以下不足[0005](I)安全性能差高壓氣地下儲氣井通過結箍將無縫鋼管固連在一起，打入地下 80m 250m的深度，外壁使用水泥固定于地下，井管易腐蝕失效，缺乏對橫向沖擊的保護且受力復雜，儲氣管或結箍容易發生斷裂，造成壓縮天然氣泄漏，儲氣井徹底報廢，甚至儲氣井爆炸等重大事故。[0006](2)儲氣井體容易上串由于固井質量不良，有些儲氣井在使用過程中，出現井管慢慢地向上爬或下沉的現象，甚至出現處理一次后又繼續上爬或下沉的現象。[0007](3)井下裝置泄漏難于維修井口裝置泄漏發生在井口封頭與井管連結螺紋處和井口裝置中的閥門、管件處，這類泄漏現象比較容易發現，也較容易處理，一般不致釀成嚴重后果。井下泄漏發生在井下，可通過儲氣井充滿CNG后，井口壓力表不能穩壓而發現，問題在于很難弄清井下泄漏的確切泄漏位置，也就很難采取有效的補救措施。實踐中往往只好采取報廢舊井，另建新井的作法。[0008](4)無法有效地實施定期檢驗和維護施工人員只能對井口部分進行有效地檢修工作，而對于井下部分，由于井體較深，內表面采用石油井的探傷設備檢修，其檢測精度、可靠性等方面都存在問題。這樣，該結構形式存在極大的安全隱患。[0009](5)選址困難，對地質結構要求高以高壓氣地下儲氣井作為儲氣設施的加氣站在建站之前，要對該站選址地區的地下地質構造進行詳細的調研和勘探，避免地下有斷層、溶洞、煤礦采空區，以免投資過大，不但增加了前期論證的成本，也使其對選址地區有了更高的要求，增加了選址的難度。發明內容[0010]本實用新型的目的在于提供一種大口徑無縫瓶式高壓氣地下儲氣井，克服了上述 CNG加氣站現有儲氣裝備技術的不足。為天然氣加氣站CNG的儲存提供一種安全可靠，便于安裝、檢驗，低成本、占地面積小的儲氣裝置及儲氣方式。[0011]本實用新型是將大口徑無縫儲氣瓶用鋼筋混凝土固埋于地下，用于存儲壓縮天然氣的儲氣裝置(如圖I)。本實用新型的結構主要包括土層I、固井鑄管2、起吊法蘭3、法蘭密封鋼圈4、排污管路裝置5、放散管6、安全閥7、壓力表8、進排氣閥門9、進排氣管10、井口上法蘭11、井口下法蘭12、鋼筋混凝土固井層13、大口徑無縫儲氣瓶14、瓶底端塞15、瓶底密封上法蘭16、瓶底密封下法蘭17。采用表面防腐涂裝的大口徑無縫儲氣瓶14下端通過瓶底端塞15密封；瓶底密封上法蘭16和瓶底密封下法蘭17通過螺栓連接，支撐大口徑無縫儲氣瓶14，并且還具有二級密封作用；大口徑無縫儲氣瓶14瓶口端安裝吊裝法蘭3，主要起起吊安裝作用；大口徑無縫儲氣瓶14瓶口上端連接井口下法蘭12和井口上法蘭11， 井口下法蘭12和井口上法蘭11通過螺栓連接，并且兩者之間裝有法蘭密封鋼圈4 ;井口上法蘭11上連接進排氣管路裝置(壓力表8、進排氣閥門9、進排氣管10)、安全閥7以及排污管路裝置5 ;井體采用固井鑄管2和鋼筋混凝土固井層13雙重固井，有效的防止了井體“下沉”和“冒井”、“竄井”現象；大口徑無縫儲氣瓶14內部裝有直通瓶底的排污管，能夠定期排出儲氣瓶中的積液(如水等)，防止腐蝕儲氣瓶壁；儲氣井如果發生安全隱患，安全閥7打開，高壓燃氣通過放散管6釋放到高空；增壓、深度脫水后的壓縮天然氣從進排氣管路裝置輸入大口徑無縫儲氣瓶14內存儲，同樣大口徑無縫儲氣瓶14內的壓縮天然氣通過進排氣管路裝置充入CNG汽車，為其加氣；大口徑無縫儲氣瓶14的原材料為符合D0T-3AAX、ASME 等標準適用于25MPa存儲壓力直徑為Φ559πιπι Φ910πιπι的儲氣瓶用無縫鋼管，該材料的規格為外徑X最小壁厚X長度=559 910_Χ26· 5 33. 5mmX6000 12350mm。[0012]與CNG加氣站現有儲氣裝備相比，本實用新型主要有如下技術優勢[0013](I)高壓儲氣單元采用整體式結構，結構簡單，安全可靠與高壓氣地下儲氣井相比，本實用新型的高壓儲氣單元采用整體式儲氣瓶取代石油套管接箍復雜的連接工藝，不僅結構簡單、便于施工，而且更為重要的是采用固井鑄管和鋼筋混凝土雙重固井技術，固井質量高，消除了儲氣井在使用過程中出現的井管上爬或下沉現象，安全性和可靠性顯著提高。大口徑無縫儲氣瓶完全按照D0T-3AAX、ASME等標準設計，設計規范、安全可靠。[0014](2)安裝施工簡單，建站選址容易，對地質結構要求不高，總體投資成本低本發明的由于采用大口徑無縫儲氣瓶，在安裝施工過程中只需要打井深度在8m左右就能滿足較大的儲氣容積，可以適用于任何地質條件，且防火間距要求和占地面積較小，經濟性好。[0015](3)檢修便捷、可靠，維護方便，防腐效果理想本發明采用大口徑無縫儲氣瓶，井體深度較淺，采用現有的高壓氣儲氣井檢測技術就可以滿足較高的精度要求；在安裝過程中，防腐措施較為方便，儲氣瓶外壁采用先進的防腐材料，就能實現理想防腐效果。[0016](4)受外界環境影響和干擾小，增加了在使用過程中的安全系數本發明將大口徑無縫儲氣瓶固埋于恒定的地下環境中，外界環境對其影響較小，能有效的抗靜電、抗雷電、 抗紫外線和電磁輻射等干擾，始終處于一個穩定的工作環境中，運行效率和安全系數較高。
[0017]圖I為大口徑無縫瓶式地下儲氣井的結構示意圖。其中，土層I、固井鑄管2、起吊法蘭3、法蘭密封鋼圈4、排污管路裝置5、放散管6、安全閥7、壓力表8、進排氣閥門9、進排氣管10、井口上法蘭11、井口下法蘭12、鋼筋混凝土固井層13、大口徑無縫儲氣瓶14、瓶底端塞15、瓶底密封上法蘭16、瓶底密封下法蘭17。
具體實施方式
[0018]本實用新型是將大口徑無縫儲氣瓶用鋼筋混凝土固埋于地下，用于存儲壓縮天然氣的儲氣裝置(如圖I)。本發明的結構主要包括土層I、固井鑄管2、起吊法蘭3、法蘭密封鋼圈4、排污管路裝置5、放散管6、安全閥7、壓力表8、進排氣閥門9、進排氣管10、井口上法蘭11、井口下法蘭12、鋼筋混凝土固井層13、大口徑無縫儲氣瓶14、瓶底端塞15、瓶底密封上法蘭16、瓶底密封下法蘭17。采用表面防腐涂裝的大口徑無縫儲氣瓶14下端通過瓶底端塞15密封；瓶底密封上法蘭16和瓶底密封下法蘭17通過螺栓連接，支撐大口徑無縫儲氣瓶14，并且還具有二級密封作用；大口徑無縫儲氣瓶14瓶口端安裝吊裝法蘭3，主要起起吊安裝作用；大口徑無縫儲氣瓶14瓶口上端連接井口下法蘭12和井口上法蘭11，井口下法蘭12和井口上法蘭11通過螺栓連接，并且兩者之間裝有法蘭密封鋼圈4 ;井口上法蘭 11上連接進排氣管路裝置(壓力表8、進排氣閥門9、進排氣管10)、安全閥7以及排污管路裝置5 ;井體采用固井鑄管2和鋼筋混凝土固井層13雙重固井，有效的防止了井體“下沉” 和“冒井”、“竄井”現象；大口徑無縫儲氣瓶14內部裝有直通瓶底的排污管，能夠定期排出儲氣瓶中的積液(如水等)，防止腐蝕儲氣瓶壁；儲氣井如果發生安全隱患，安全閥7打開， 高壓燃氣通過放散管6釋放到高空；增壓、深度脫水后的壓縮天然氣從進排氣管路裝置輸入大口徑無縫儲氣瓶14內存儲，同樣大口徑無縫儲氣瓶14內的壓縮天然氣通過進排氣管路裝置充入CNG汽車，為其加氣；大口徑無縫儲氣瓶14的原材料為符合D0T-3AAX、ASME等標準適用于25MPa存儲壓力直徑為Φ559πιπι Φ910πιπι的儲氣瓶用無縫鋼管，該材料的規格為外徑X最小壁厚X長度=559 910_Χ26· 5 33. 5mmX6000 12350mm。[0019]本實用新型提供的新型儲氣裝置可在城市的天然氣加氣門站、CNG標準加氣站、天然氣加氣母站以及天然氣加氣子站等壓縮天然氣儲運領域廣泛使用。[0020]以上所述為本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種大口徑無縫瓶式高壓氣地下儲氣井，其特征在于土層、固井鑄管、起吊法蘭、法蘭密封鋼圈、排污管路裝置、放散管、安全閥、壓力表、進排氣閥門、進排氣管、井口上法蘭、井口下法蘭、鋼筋混凝土固井層、大口徑無縫儲氣瓶、瓶底端塞、瓶底密封上法蘭、瓶底密封下法蘭；大口徑無縫儲氣瓶(14)下端通過瓶底端塞(15)密封；瓶底密封上法蘭(16)和瓶底密封下法蘭(17)通過螺栓連接；大口徑無縫儲氣瓶(14 )瓶口端安裝吊裝法蘭(3 )，大口徑無縫儲氣瓶(14)瓶口上端連接井口下法蘭(12)和井口上法蘭(11 )，井口下法蘭(12)和井口上法蘭(11)通過螺栓連接，并且兩者之間裝有法蘭密封鋼圈(4);井口上法蘭(11)上連接進排氣管路裝置、安全閥(7)以及排污管路裝置(5);井體采用固井鑄管(2)和鋼筋混凝土固井層(13)雙重固井，大口徑無縫儲氣瓶(14)內部裝有直通瓶底的排污管。
2.根據權利I要求所述的地下儲氣井，其特征在于所述的大口徑無縫儲氣瓶(14)的原材料為符合D0T-3AAX、ASME標準適用于25MPa存儲壓力直徑為①559mm ①910mm的儲氣瓶用無縫鋼管，該材料的規格為外徑X最小壁厚X長度=559 910mmX26. 5 33. 5mmX6000 12350mm。
3.根據權利I要求所述的地下儲氣井，其特征在于所述的進排氣管路裝置由壓力表(8)、進排氣閥門(9)、進排氣管(10)組成。
專利摘要一種大口徑無縫瓶式高壓氣地下儲氣井，屬于壓縮天然氣儲氣裝備技術領域。將大口徑無縫儲氣瓶用鋼筋混凝土固埋于地下，用于存儲壓縮天然氣；該儲氣井包括土層、固井鑄管、起吊法蘭、法蘭密封鋼圈、排污管路裝置、放散管、安全閥、壓力表、進排氣閥門、進排氣管、井口上法蘭、井口下法蘭、鋼筋混凝土固井層、大口徑無縫儲氣瓶、瓶底端塞、瓶底密封上法蘭、瓶底密封下法蘭。優點在于，將大口徑無縫氣瓶用鋼筋混凝土固埋在地下，施工方便，結構簡單，安全可靠，占地面積小，經濟效益顯著等。
文檔編號F17C13/06GK202812775SQ20122046003
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月10日 優先權日2012年9月10日
發明者黃重國, 張蘭江, 袁清華, 靳舜堯, 宋鑒 申請人:盛澤能源技術有限公司