專利名稱：一種地下儲氣井井筒的固定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于燃料氣地下儲氣井井筒的固定方法。特別是一種將高壓天然氣地下儲氣井井筒、通過水泥漿安裝固定于基礎(chǔ)井內(nèi)的方法。
背景技術(shù)：
目前，在CNG(壓縮天然氣)供應(yīng)站及城市燃氣調(diào)峰站，已普遍采用地下儲氣井儲存高壓天然氣。但受固井質(zhì)量的限制、不少儲氣井往往達不到使用年限就報廢了，甚至發(fā)生井筒上串事故。傳統(tǒng)的固井方法，一是采用從上至下向井筒與井壁之間灌注水泥漿、將其與井壁固定，但由于此類儲氣井深一般均為80～150m，而井筒與井壁之間的間隙則一般不到3.0cm，水泥漿很難達到10m以下位置，且井筒與井壁之間的地下水、鉆井液及空氣也沒法排出；二是采用公告號為CN1384308A、名稱為《地下儲氣井井筒的固定方法》的專利技術(shù)，從井筒的一側(cè)沉下一軟管，由井底向上灌漿；該方法雖然克服了由上向下灌水泥漿、深度淺，地下水、鉆井液及空氣沒法排出、井筒中、下部沒法固定的弊病。但卻存在采用地質(zhì)鉆探開設(shè)的基礎(chǔ)井垂直度差、井壁凹凸不平，而井筒為鋼性，灌漿軟管極易被壓扁，造成水泥漿不能下灌，同時下灌的水泥漿又易將封閉式的底部為球頭的筒體托起，施工難度大，水泥漿也很難從下向上灌到地面，影響固定效果。此外，上述兩種傳統(tǒng)的灌注方式均存在相當(dāng)部分筒體不能被水泥漿包覆、裸露的管體亦易受到腐蝕而產(chǎn)生安全隱患。因而上述背景技術(shù)存在灌注水泥漿的工藝性及可靠性差、使用過程中井筒易發(fā)生上、下串動及轉(zhuǎn)動，特別是在環(huán)境溫度變化大的情況下，嚴重時井筒會突然沖出地面，既影響正常使用和使用壽命，又對設(shè)備及工作人員的安全造成威脅等弊病。

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的固定方法，以達到灌漿固定方便、可靠，灌漿過程中水泥漿對井筒內(nèi)腔無污染，固井后不需清洗即可使用，井筒與井壁連接牢固、不易發(fā)生串動及轉(zhuǎn)動，確保使用的安全性及延長其使用壽命等目的。
本發(fā)明的解決方案是在背景技術(shù)基礎(chǔ)上，在灌漿固井過程中將井筒底部由封閉式改為開放式，即在井筒底部增設(shè)一單向閥，同時在閥體下部設(shè)置框形固定架；水泥漿則通過插管直接經(jīng)單向閥口壓入井筒外底部、并沿井筒與井壁之間向上直至返回到地面，然后關(guān)閉單向閥，待水泥漿將井筒、單向閥及底部的固定架與井壁凝固成一體即成。因此本發(fā)明方法包括A、下井筒將底部沒有固定架的單向閥與井筒下端緊固成一體，然后將其置于按石油、地質(zhì)鉆井技術(shù)及工藝鉆成的基礎(chǔ)井內(nèi)，并裝上井口法蘭；B、安裝灌漿裝置將灌漿用插管吊入井筒內(nèi)腔，其下端通過連接套與單向閥口密封連接、并采用定位套將其扶正固定，插管上口部通過高壓接頭、管道與泥漿泵接通；C、灌漿、固井將水泥漿調(diào)至密度為1.8～1.9g/cm3，在攪拌條件下開啟泥漿泵將水泥漿泵入插管內(nèi)腔并壓開單向閥，使水泥漿經(jīng)閥腔注入基礎(chǔ)井底并沿井筒與井壁之間的環(huán)形空間向上逆向灌注，當(dāng)水泥漿溢出井口時關(guān)閉泥漿罐閥門及泥漿泵，然后在插管水泥漿面加膠塞，再開啟清水罐閥門及泥漿泵向插管內(nèi)泵入清水至膠塞到達單向閥口、泵壓突增時停止泵水、減壓，單向閥自動關(guān)閉；抽出插管內(nèi)清水并拆除灌漿裝置，待水泥漿凝固即成。
上述灌漿用插管為鉆桿并通過管錐螺紋與連接套緊固連接。而所述調(diào)制水泥漿用水泥為油井水泥。
本發(fā)明由于采用單向閥既作為灌漿固井施工用閥門，固井后又作為井筒底部封頭，并在單向閥底部增設(shè)框形固定架體，可確保井筒與基礎(chǔ)井底及井壁牢固凝接成一體；在施工中采用插管與單向閥直接連接灌漿又具有操作方便，并有效避免了施工過程中水泥漿對井筒內(nèi)腔、特別是內(nèi)壁的污染，作業(yè)完成后不需對井筒內(nèi)腔進行清洗即可進行最后安裝、使用。因而具有灌漿、固定工藝簡便、可靠，對井筒內(nèi)腔無污染，井筒與基礎(chǔ)井底及井壁凝接牢固、包覆性好，在使用過程中不易松動并可有效提高安全性及使命等特點。


圖1、為本發(fā)明井筒底部結(jié)構(gòu)及灌漿施工示意圖。
圖中1、法蘭，2、井筒，3、基礎(chǔ)井，4、單向閥，4-1、閥芯，5、固定架，6、水泥漿，7、連接套，8、膠塞，9、清水，10、插管，11、定位套，12、吊長，13、快速接頭，14、管道，15、泥漿泵，15-1、16-1、17-1閥門，16、泥漿罐，17、清水罐。
具體實施例方式
以對井筒外徑為7時，有效儲氣長度為125m的井筒固定為例A、下井筒首先將油、氣田鉆井用7時導(dǎo)管回壓閥作為單向閥4，通過管錐螺紋與井筒2底端緊固成一體，閥體下端焊接固定架5；然后將井筒2置于按石油、地質(zhì)鉆井工序和要求鉆成的直徑為φ215.9mm(8時)，深128m的基礎(chǔ)井3內(nèi)，井筒上口部加裝法蘭1；固定架5采用1.5m長的7時管，對稱開設(shè)4個1000×50mm的孔并通過2根φ30mm的鋼筋交叉焊接于閥底部；B、安裝灌漿裝置插管10采用3時鉆桿，首先將3時連接套7通過管錐螺紋緊固于插管10底端后，通過鉆井架上的吊長12將插管10從井筒2的內(nèi)腔下至單向閥4的口部并通過連接套上的錐環(huán)面密封卡接，上部采用哈呋扶正套作為定位套11與法蘭1配合將插管10扶正固定；然后通過球型高壓快速接頭13、輸送管道14與泥漿泵15接通，泥漿泵15則通過閥門16-1及17-1分別與泥漿罐16及清水罐17連接；管道14采用2時高壓軟管，泥漿泵電機功率36KW；C、灌漿、固井；將45度油井水泥置于泥漿罐16中，加水將其調(diào)成密度為1.85g/cm3的水泥漿后，在攪拌條件下開啟閥門15-1及16-1及泥漿泵，向插管10內(nèi)泵入水泥漿6，泵入的水泥漿壓開單向閥閥芯4-1進入基礎(chǔ)井底并沿井筒2與井壁之間的環(huán)形空間上升并溢出井口時關(guān)閉閥門16-1及泥漿泵，然后旋下球形高壓快速接頭13并在插管10內(nèi)水泥漿6的表面加3時管用膠塞8重新將快速接頭13旋緊后，再開啟清水閥門17-1及泥漿泵15至泵壓突增時關(guān)閉泥漿泵15；經(jīng)卸壓、單向閥4自動關(guān)閉、抽出插管10內(nèi)的清水，拆下定位套11及帶連接套7的插管10，待水泥漿6凝固后即成。
權(quán)利要求
1.一種地下儲氣井井筒的固定方法，其方法包括A、下井筒將底部沒有固定架的單向閥與井筒下端緊固成一體，然后將其置于按石油、地質(zhì)鉆井技術(shù)及工藝鉆成的基礎(chǔ)井內(nèi)，并裝上井口法蘭；B、安裝灌漿裝置將灌漿用插管吊入井筒內(nèi)腔，其下端通過連接套與單向閥口密封連接，并采用定位套將其扶正固定，插管上口部通過高壓接頭、管道與泥漿泵接通；C、灌漿、固井將水泥漿調(diào)至密度為1.8～1.9g/cm3，在攪拌條件下開啟泥漿泵將水泥漿泵入插管內(nèi)腔并壓開單向閥，使水泥漿經(jīng)閥腔注入基礎(chǔ)井底并沿井筒與井壁之間的環(huán)形空間向上逆向灌注，當(dāng)水泥漿溢出井口時關(guān)閉泥漿罐閥門及泥漿泵，然后在插管水泥漿面加膠塞、再開啟清水罐閥門及泥漿泵，向插管內(nèi)泵入清水至膠塞到達單向閥口、泵壓突增時停止泵水、減壓，單向閥自動關(guān)閉；抽出插管內(nèi)清水并拆除灌漿裝置，待水泥漿凝固即成。
2.按權(quán)利要求1、所述井筒的固定方法；其特征在于灌漿用插管為鉆桿，并通過管錐螺紋與緊固連接。
3.按權(quán)利要求1、所述井筒的固定方法；其特征在于調(diào)制水泥漿用水泥為油井水泥。
全文摘要
該發(fā)明屬于高壓氣地下儲氣井井筒的安裝固定方法。包括將底端設(shè)有單向閥及固定架的井筒體置于基礎(chǔ)井內(nèi)，安裝包括插管在內(nèi)的灌漿裝置，調(diào)制水泥漿并通過泥漿泵經(jīng)插管、單向閥向井底及井筒與井壁之間灌注水泥漿、拆除灌漿裝置、待水泥漿凝固后即成。該發(fā)明采用單向閥既作施工用閥門、又作為井筒底部封頭并在閥體底部設(shè)置固定架；施工中采用插管與單向閥連接灌漿。因而具有灌漿、固定工藝簡便、可靠，對井筒內(nèi)腔無污染，省去了作業(yè)后對井筒內(nèi)腔的清洗工序，井筒與基礎(chǔ)井底及井壁凝接牢固，包覆性好且不易松動，可有效提高安全性及使用壽命?？朔吮臣夹g(shù)可靠性差且操作不方便，使用中井筒易發(fā)生轉(zhuǎn)動和竄動，安全性差、使用壽命短等弊病。
文檔編號F17C13/08GK1837672SQ200610020658
公開日2006年9月27日 申請日期2006年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月7日
發(fā)明者冉訓(xùn) 申請人:冉訓(xùn)