專利名稱：地下儲氣井井筒及其固定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氣體地下儲氣井井筒及其固定方法，特別是一種與高壓天然氣地下儲氣井配套用井筒及將該井筒安裝固定于基礎(chǔ)井內(nèi)的方法。
背景技術(shù)：
在公告號為CN2281418y、名稱為《高壓氣地下儲氣井》的專利文獻(xiàn)中，所公開的采用套管絲扣將一節(jié)節(jié)筒體連接成一體組成井身，并在其上口部設(shè)置井口法蘭，在其底部設(shè)置球形封頭，以組成井筒主體；在井口法蘭上設(shè)置四通控制頭，而在筒體內(nèi)設(shè)置一由四通控制頭直達(dá)井筒底的排液管，從而構(gòu)成地下儲氣井儲氣用井筒。將該井筒下于基礎(chǔ)井內(nèi)后，傳統(tǒng)的方法是從上至下向井筒與井壁之間灌注水泥漿，將其與井壁固定，該方法由于井筒與井壁之間的間隙一般不超過3.0cm，而井深一般均為80～150m，水泥漿很難達(dá)到10m以下位置，且井筒與井壁之間的地下水及空氣也沒法排出。針對這一缺陷，在公告號為CN1384308A、名稱為《地下儲氣井井筒的固定方法》的專利文獻(xiàn)中，又公開了一種從井筒的一側(cè)沉下一軟管，由井底向上灌漿以固定井筒的方法。該方法雖然克服了傳統(tǒng)方法水泥漿下灌深度淺及空氣和地下水沒法排出、影響井筒下、底部的固定問題；但卻存在由于采用地質(zhì)鉆探開設(shè)的井孔垂直度差、井壁凹凸不平，而井筒為鋼性，灌漿軟管易被壓扁而造成水泥漿不能下灌，同時下灌的水泥漿又極易將筒體托起、施工難度大，水泥漿也很難從下灌到地面，影響固定效果。加之井筒為圓筒形金屬管，筒底為球形密封頭，且無防筒體轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)，水泥漿與之附著的力差，很難將井筒與井壁凝固成一體。因此，該結(jié)構(gòu)的儲氣井筒無論采用上述那種固井方法都存在灌注水泥漿的工藝性及可靠性差，使用過程中井筒易松動，既會產(chǎn)生左右旋轉(zhuǎn)，又會發(fā)生上下串動的現(xiàn)象，特別是在環(huán)境溫度變化大的情況下，嚴(yán)重時井筒會突然沖出一長段(曾發(fā)生多次事故)，不僅影響正常使用，而且對設(shè)施及工作人員的安全造成威脅。因此，上述背景技術(shù)存在井筒的結(jié)構(gòu)，特別是井筒底部結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、相應(yīng)的安裝固定方法的工藝性、可靠性差、不能實現(xiàn)通過井筒內(nèi)腔向井底及井筒與井壁之間灌注水泥漿，井筒與井壁之間難以經(jīng)水泥漿緊固成一體；使用中安全性差，維護(hù)、保養(yǎng)不方便及影響使用壽命等弊病。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對背景技術(shù)存在的弊病，研究設(shè)計一種地下儲氣井井筒及其固定方法，改變井筒底部結(jié)構(gòu)，使其可通過井筒內(nèi)腔向井筒與井壁之間及井底灌漿，達(dá)到安裝固定方便、可靠，井筒與井壁連接牢固，不會松動，確保使用的安全性及延長使用壽命，維護(hù)、保養(yǎng)方便等目的。
本發(fā)明的解決方案是采用單向閥體作為井筒底部封頭，并在閥體下部增設(shè)一可通過水泥漿與井底地基緊固連接并可防止井筒轉(zhuǎn)動的架體；同時采用由井筒內(nèi)腔經(jīng)單向閥向井底及井筒與井壁之間的環(huán)形空間灌注水泥漿，從而實現(xiàn)其目的。因此，本發(fā)明井筒包括筒體及其連接套，設(shè)于上口部的四通控制頭、底部封頭及排液管；關(guān)鍵在于底部封頭為單向閥，在單向閥體的底端還設(shè)有一基礎(chǔ)固定架；單向閥通過閥體及筒體下端的導(dǎo)管絲扣副與筒體緊固密封連接，而基礎(chǔ)固定架則與閥體底部緊固成一體。
上述單向閥為導(dǎo)管回壓閥，包括筒形閥體、閥座、球囊，閥芯及回位彈簧?；A(chǔ)固定架包括架體、架孔、十字筋條及底環(huán)。
而所述儲氣井井筒的固定方法包括A、按石油、天然氣鉆井技術(shù)和程序鉆基礎(chǔ)井、下井筒主體，然后在井口法蘭上安裝連泵法蘭、接通泥漿泵；B、配制水泥漿將油井水泥加清水配制成比重1.8～1.9g/cm3的水泥漿；C、灌注水泥漿將水泥漿泵入井筒內(nèi)腔并壓開單向閥，水泥漿經(jīng)閥座口注入井底及井筒與井壁之間的環(huán)形空間，當(dāng)水泥漿溢出井口時停止泵漿，并在內(nèi)腔水泥漿面加膠塞后，立即向井筒內(nèi)腔泵入清水，至泵壓突增時停止泵水并排水降壓；D、至水泥漿凝固后拆除連泵法蘭、插入排液管并裝上四通控制頭、試壓合格后即成。
本發(fā)明由于采用單向閥作為井筒底部封頭并增設(shè)基礎(chǔ)固定架，同時采用由井筒內(nèi)腔經(jīng)單向閥灌漿固定先進(jìn)工藝。因而具有井筒結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、灌漿固定操作方便、可靠，可確保井筒與井壁牢固連接，不會松動，使用安全性好，維修、保養(yǎng)方便并可延長儲氣井筒的使用壽命等特點。


圖1、本發(fā)明井筒結(jié)構(gòu)示意圖；圖2、為儲氣井井筒安裝固定及使用狀態(tài)示意圖。
圖中1、筒體，2、連接套，3、排水套，4、井口法蘭，5、四通控制頭，6、閥體，6～1、閥座，6～2、閥芯，6～3、球囊，6～4、回位彈簧，7、固定架，7～1、十字筋條，7～2、架孔，7～3、底環(huán)；8、井壁，9、水泥基礎(chǔ)，9～1、水泥緊固層。
具體實施例方式
以井筒外徑為7時(177.8mm)，總有效儲氣長度為120m的井筒為例筒體1，連接套2，排液管3，井口法蘭4，四通控制頭4，均與背景技術(shù)相同。閥體6本實施方式采用油、氣田鉆井用7時導(dǎo)管回壓閥；固定架7采用與筒體1相同的7時導(dǎo)管焊接于閥體6下口部，軸線高1200mm并通過兩套筋條直徑為φ30mm的十字筋條7-1加強(qiáng)，筒壁上對稱開4個800×50mm(高×寬)的架孔7-2，底環(huán)7-3為帶齒的底環(huán)，外徑φ20mm。
其固定方法為首先按石油、天然氣鉆井工序和要求鉆直徑為φ215.9mm(8時)、深122.5m的基礎(chǔ)井，下包括固定架7、閥體6、筒體1、連接套2及井口法蘭4在內(nèi)的井筒主體；在井口法蘭4上安裝連泵法蘭并接通泥漿泵；將45度油井水泥用清水配成比重為1.85g/cm3的水泥漿；開啟泥漿泵在攪拌條件下將水泥漿泵入井筒內(nèi)腔；待水泥漿經(jīng)單向閥體6進(jìn)入基礎(chǔ)井底并從井筒與井壁8之間的環(huán)形空間溢出井口時停止輸送水泥漿，并在向井筒內(nèi)腔的水泥漿面加一7時管用膠塞，緊接著再通過泥漿泵向內(nèi)腔灌注清水，以驅(qū)替內(nèi)腔水泥漿，待膠塞抵達(dá)單向閥閥座6-1口部時(此時泵壓突增)，停止泵水并排水降壓；至24小時水泥漿凝固后，拆除連泵法蘭，插入排液導(dǎo)管3、裝上四通控制頭5，按要求試壓合格后，即成。
權(quán)利要求
1.一種地下儲氣井井筒，包括筒體及其連接套，設(shè)于上口部的四通控制頭、底部封頭及排液管；其特征在于底部封頭為單向閥，在單向閥體的底端還設(shè)有一基礎(chǔ)固定架；單向閥通過閥體及筒體下端的導(dǎo)管絲扣副與筒體緊固密封連接，而基礎(chǔ)固定架則與閥體底部緊固成一體。
2.按權(quán)利要求1所述地下儲氣井井筒；其特征在于單向閥為導(dǎo)管回壓閥，包括筒形閥體、閥座、球囊，閥芯及回位彈簧。
3.按權(quán)利要求1所述地下儲氣井井筒；其特征在于所述基礎(chǔ)固定架包括架體、架孔、十字筋條及底環(huán)。
4.按權(quán)利要求1所述井筒的固定方法；其特征在于該方法包括A、按石油、天然氣鉆井技術(shù)和程序鉆基礎(chǔ)井、下井筒主體，然后在井口法蘭上安裝連泵法蘭、接通泥漿泵；B、配制水泥漿將油井水泥加清水配制成比重1.8～1.9g/cm3的水泥漿；C、灌注水泥漿將水泥漿泵入井筒內(nèi)腔并壓開單向閥，水泥漿經(jīng)閥座口注入井底及井筒與井壁之間的環(huán)形空間，當(dāng)水泥漿溢出井口時停止泵漿，并在內(nèi)腔水泥漿面加膠塞后，立即向井筒內(nèi)腔泵入清水，至泵壓突增時停止泵水并排水降壓；D、至水泥漿凝固后拆除連泵法蘭、插入排液管并裝上四通控制頭、試壓合格后即成。
全文摘要
該發(fā)明屬于高壓氣體地下儲氣井井筒及其固定方法。井筒包括筒體及連接套、四通控制頭，設(shè)于底部的單向閥封頭及基礎(chǔ)固定架、排液管；其固定方法包括鉆基礎(chǔ)井及下井筒主體、配水泥漿，經(jīng)井筒內(nèi)腔及單向閥灌注水泥漿，裝排液管及四通控制頭。該發(fā)明因采用單向閥作井筒底部封頭并增設(shè)了基礎(chǔ)固定架，同時改進(jìn)了灌注水泥漿的方法式，而具有井筒結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、灌漿固定操作方便、可靠，可確保井筒與井壁牢固連接、不會松動，使用安全性好，維修、保養(yǎng)方便并可延長其使用壽命等特點?？朔吮尘凹夹g(shù)井筒結(jié)構(gòu)不便于安裝固定、與水泥附著力小，灌漿固定工藝的可靠性差且操作不方便，使用中井筒易發(fā)生轉(zhuǎn)動和串動、安全性差等弊病。
文檔編號F17C13/00GK1952466SQ200510021839
公開日2007年4月25日 申請日期2005年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月11日
發(fā)明者冉訓(xùn) 申請人:冉訓(xùn)