摘要：加气站储气井的质量控制、钢管组装控制、固井方式、作业要求及实验检验，施工过程现场质量主要控制要点及作业要求。
关键词：加气站储气井制作；安装；实验
引言
随着社会的发展和新型能源的转型，走绿色发展之路成为当前世界发展的一个重要趋势。汽车天然气加气站是发展汽车运行系统工程的重要节点，故城市加气站建设也应同步发展，将全面形成网络。传统的天然气储气系统大多数采用高压地面储存装置，对安装质量、使用安全等方面要求很高，但同时安全隐患也大。在城市中建设天然气加气站这方面问题更显突出，为解决上述问题，代替的将是地下储气井储存天然气的加气站方式。
1.储气井基本结构及要求
1）通常采用钻井方式将钢管埋于地面以下，为了使用方便，储气井井口高于地面30cm-50cm。
2储气井的井底通常采用封头组件封堵严密，井口用法兰利用高强度螺栓连接成密封体。
3）套管间的连接和套管与封头间的连接均采用丝头连接，丝头间的连接扭矩符合《下套管作业规程》SY/T5412-20016要求，丝头间填加专用密封脂密封严密。
4）为了保证安全，储气井井筒埋于地下较深处，储气井井口设排气口、进气口、检修阀、压力表、排污阀等附件。为了储气井内气体保持干燥，储气井必须设置排液管，随时排除井内液体。要想控制好天然气加气站储气井工程的施工质量，应重点抓好以下几个方面。
2.钻井施工过程质量控制要点
2.1钻井的护壁泥浆控制
随地质条件的不同，配置相应不同的钻井护壁泥浆。
1）软弱的地质层（如砂岩层、黄土层）
为保证钻进的速度及安全、成井质量，最好采用粘切较低的钻井液（采用清水和聚合物（CMC-1、Na2CO3）为主的泥浆，聚合物（CMC-1、Na2CO3）用40-60目筛过筛，钻井液密度控制在1.0）。
2）硬度较大的地质层（如砂岩层、花岗岩层）：为了保证达到钻进的速度及安全、成井质量，最好选用低密度无固相钻井液（采用清水与聚合物（CMC-1、Na2CO3）为主的泥浆）。
3）复杂的地质层（如砾石、流沙层、河床地层）：为了保证达到钻进的快速及施工安全、成井质量。宜采用高切高粘的钻井液（采用清水与聚合物（CMC-1、Na2CO3）泥浆，聚合物混合料用 20-40 目筛过筛，泥浆密度控制在 1.2-1.3）。并应适当加大钻井液密度，以防井孔坍塌、保证泥浆水泵的正常运转、钻屑能被完整带出。
2.2钻进过程质量控制要点
1）应按不同的地质情况配置相应的钻井机。
2）塔式钻井机方便控制井身的垂直度，垂直度控制标准要求在《汽车加油加气站设计与施工规范》①的范围内。
3）钻井机的参数要求：钻进压力1.5-2t，转速20-100转/min，排量40m3/h，每钻完一根（单根长度约8-10m），用经伟仪在两方向测量钻杆的垂直度，若垂直度超标，应立即上提钻杆进行校正。
4）钻进施工控制
（1）在复杂井段钻进时，应及时调整钻井机的参数。
（2）钻井杆在每次接头后，为防止沉砂卡钻，应尽量循环泥浆，保持井下畅通。
（3）为了保证成井质量，钻铤未加足前控制钻压为钻铤悬重的70%，应加快钻进及下套管的速度。
（4）在钻机钻进过程中，不得超过钻机的最大提升负荷。
（5）在施工过程中，主要配置好泥浆性能，以防泥浆泄漏、井孔坍塌。
（6）钻进过程中防止卡钻、粘钻、钻掉牙轮，完钻后井身质量必须达到设计要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.套管安装质量控制要点
套管在组装完后下放过程中，速度控制要均匀、缓慢，遇到易漏井时，严格控制下放速度小于0.5m/s。套管在下放过程中遇阻，要轻提、慢放，并上下活动，如反复多次还不能正常下放，则应提出套管，待疏通井后再下。套管下放过程中，应有专人观察、记录每根套管的扭矩及洗井液返出的情况变化，如有异常及时采取措施。套管扶正器应随第2根套管连接处一同下入井内，每下入3到4根套管加扶正器一个。根据地质情况选择扶正器的多少（井深每100m，扶正器不少于3根），以保证钢管居中及固井质量。套管下完后，复查套管入井的根数是否与设计相符，及时将套管内灌满清水，做好强度试压及自检准备。
4.固井质量控制要点
固井要求进行正循环全井段固井，固井的水泥浆密度大于1.70，水泥用量应大于理论计算值，而且返出地面水泥浆密度应大于试配的水泥浆密度。
4.1固井水泥浆的配制
1）固井的水泥浆采用32.5级以上优质水泥，不加任何添加剂的纯水泥浆，钻杆下入套管内底部由下至上注水泥浆，通过计算出环空容积的水泥浆用量注水泥浆，准确计算出替清水量。以水泥浆自下而上返出地面为准，水泥浆量略大于理论计算量20%左右。
2）水泥浆配制要求：水灰比为7：3或 6∶4（体积比）。应充分搅拌均匀。水泥浆密度应≥1.7。
4.2施工质量控制要点
1）泥浆泵启动，先向井内注入适量的清水，再将搅拌均匀的水泥浆由钻杆逐渐从下向上注入，直至水泥浆注入完成，注入的水泥浆量大于理论计算的水泥环空用量（环空理论量的120%），返出的水泥浆密度允许略低于或等于选配的水泥浆密度。
2）水泥浆应尽量一次注入时完成，如果需要间隔时间，但不能超过1h。
3）水泥浆注入量应大于 20% 左右理论计算量。
4）利用正转钻杆来旋紧堵头压杆，旋紧圈数与卸扣圈数相同，上提钻具。完成固井作业。
5.储气井试验控制要点
储气井由于具有占地少、相对安全、成本较低等优势，目前已经成为天然气汽车加气站的首选储气设备，并逐步进入调峰站、企业储气库、城镇储配站等领域。储气井与地上普通压力容器的区别主要表现为：①位于地下；②井筒与井眼间的环空填充固井水泥；③结构采用螺纹连接。
5.1强度试验
试验：压力先缓慢升至试验压力的30%，稳压30min无渗漏后，再升压至试验压 力的60%，稳压30min无渗漏后，继续升压至强度试验压力，稳压4h。检验合格标准：可见部位无压降、无变形、无异常声响。
5.2 气密性试验
试验：压力先缓慢升至试验压力的10%，稳压10min，并对连接部位进行初次检查，无泄漏继续升压到试验压力的50%，稳压20min，无泄漏现象后，按规定试验压力的10%逐级升压、稳压10min，直到试验压力的100%，观察24h，压降≤1%为合格。检验合格标准：可见部位无变形、无泄漏、无异常声响。
5.3应力测量
5.3.1测试时间与状态
当井管组装入井、进行固井前，即储气井筒处于自由状态时，对储气井进行水压试验。储气井固井结束7d后，即储气井固井水泥凝固后，对储气井进行水压试验。
5.3.2测试
应变测量采用TDS303型静态应变仪，应变测量结果由计算机采集。对上述水压试验采用试压泵对储气井逐级施加压力，直到水压试验压力达到37.5mpa。在每个压力等级下保压一段时间，同时测试各点应变值。
结语
综上所述，地下储气井是一项很有发展前景的技术，随着各项安全技术保障措施的建立和技术标准的进一步完善，地下储气井储气必将得到更大规模的推广应用。
参考文献：
[1]刘清友，何霞，孟少辉.CNG地下储气井安全性分析[J].天然气工业，2005（01）：138-140+221.
[2]周伟国，金颖，胡海军.车用压缩天然气加气站的储存系统[J].城市公用事业，2001（01）：28-30+46.
论文作者:王雨生
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签：气井论文; 水泥浆论文; 泥浆论文; 套管论文; 压力论文; 密度论文; 钻杆论文; 《基层建设》2019年第7期论文;