專利名稱：高壓地下儲(chǔ)氣井用加固裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于燃料氣地下儲(chǔ)氣井用加固裝置。特別是一種既可用于新安裝的高壓天然氣地下儲(chǔ)氣井的固定，又可用于對(duì)舊高壓天然氣地下儲(chǔ)氣井的軸向加固，采用該加固裝置可將井筒體與地基緊固成一體，有效地防止井筒體上竄、甚至飛出地面造成安全事故。
背景技術(shù)：
目前，在CNG(壓縮天然氣)供應(yīng)站及城市燃?xì)庹{(diào)峰站，已普遍采用地下儲(chǔ)氣井儲(chǔ)存高壓天然氣。但受固井質(zhì)量限制及地質(zhì)變化的影響、不少儲(chǔ)氣井往往達(dá)不到使用年限就報(bào)廢了，甚至發(fā)生井筒上竄、飛出地面而造成安全事故。此類儲(chǔ)氣井深一般為50 200m，而井筒體與井壁之間的理論間隙一般不到3. 0cm，而傳統(tǒng)的固井方法由于采用地質(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，水泥漿很難達(dá)到IOm以下位置。為了提·高固井效果，防止儲(chǔ)氣井筒體發(fā)生竄動(dòng)及在井筒體斷裂時(shí)井口裝置飛出等事故的發(fā)生。在公告號(hào)為CN2883872Y、名稱為《高壓氣地下儲(chǔ)氣井壓井裝置》的專利文獻(xiàn)公開了一種包括帶中心孔的壓蓋，以及設(shè)于壓蓋下部帶固定頭的地腳螺栓的壓井裝置，該壓井裝置由于采用地腳螺栓、并利用注入環(huán)形地坑內(nèi)的水泥漿固定地腳螺栓，該壓井裝置由于其軸向拉力較小、僅可抵御稍大于200KN的上沖力，因而其壓井效果有限；針對(duì)上述缺陷發(fā)明人在公告號(hào)為CN201635684U、名稱為《一種地下儲(chǔ)氣井井筒固定裝置》的專利文獻(xiàn)中又公開了一種含卡環(huán)、拉桿座以及螺栓孔座在內(nèi)的由兩個(gè)半圓筒形箍體組成的抱箍及其帶地錨的拉桿，抱箍用于與井筒體上口部與井口下法蘭之間的連接套通過摩擦力固定。該固定裝置雖然在一定程度上提高了固井的拉力和固井效果；但該固定裝置由于箍體與井筒體連接套之間是通過摩擦力固定，不但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，而且連接套表面光滑，使用時(shí)間一長(zhǎng)、螺栓由于疲勞產(chǎn)生松動(dòng)或抱箍與井筒體連接套接觸面之間因腐蝕產(chǎn)生松動(dòng)，其軸向固定效果即大幅度下降，仍難以防止井筒上、下竄動(dòng)，拉斷上部管線，而導(dǎo)致井筒近地面斷裂時(shí)井口裝置飛出等事故的發(fā)生，對(duì)設(shè)備和工作人員的安全造成潛在威脅等弊病。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)背景技術(shù)存在的弊病，改進(jìn)設(shè)計(jì)一種高壓地下儲(chǔ)氣井用加固裝置，在簡(jiǎn)化加固裝置結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，有效提高固井效果，防止儲(chǔ)氣井井筒發(fā)生竄動(dòng)及在井筒體斷裂時(shí)井口裝置飛出等事故的發(fā)生，確保地下儲(chǔ)氣井儲(chǔ)氣及運(yùn)行的安全性、可靠性，延長(zhǎng)其使用壽命，以及有效防止對(duì)設(shè)備和工作人員的安全造成威脅等目的。本實(shí)用新型的解決方案是采用中心帶梯形(階梯)孔的整體式壓板作為對(duì)儲(chǔ)氣井進(jìn)行軸向固定(定位)的機(jī)構(gòu)，代替背景技術(shù)中的抱箍，在壓板周邊開設(shè)錨桿孔用于與錨桿上端連接，在錨桿下端設(shè)置錨閂以增強(qiáng)其對(duì)地層的附著力；本實(shí)用新型即以此實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的。因此，本實(shí)用新型高壓地下儲(chǔ)氣井用加固裝置包括儲(chǔ)氣井軸向固定件及與之連接的錨桿，設(shè)于錨桿下端的錨閂，關(guān)鍵在于儲(chǔ)氣井軸向固定件為中心帶梯形(階梯)孔的整體式壓板、在壓板周邊還設(shè)有一組用作與錨桿連接的錨桿孔；各錨桿上端通過錨桿孔與壓板固定連接，各錨閂則與錨桿下端相互垂直固定成一體。上述中心帶梯形(階梯)孔的整體式壓板，當(dāng)井口裝置采用上、下法蘭聯(lián)接頭時(shí)，當(dāng)井口裝置采用上、下法蘭聯(lián)接時(shí)，在壓板上對(duì)應(yīng)于上、下法蘭緊固螺栓位置處還分別設(shè)有緊固螺栓套孔；以方便安裝時(shí)壓板穿過各緊固螺栓與上法蘭的上環(huán)面及其柱面緊帖、確保井體固定的穩(wěn)定性。而所述在壓板周邊還設(shè)有一組用作與錨桿連接的錨桿孔，錨桿孔為2-8個(gè)；與之配套的錨桿亦相應(yīng)為2-8根。本實(shí)用新型由于采用帶梯形(階梯)孔的整體式壓板，在壓板上設(shè)置錨桿孔或錨桿孔和法蘭緊固螺栓套孔，直接套于井口裝置連接頭上作為對(duì)儲(chǔ)氣井進(jìn)行軸向固定(定位)的機(jī)構(gòu)；采用下端設(shè)置錨閂的錨桿以增強(qiáng)對(duì)地層的附著力，該加固裝置可抵御500KN以上的沖力。因而具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，對(duì)儲(chǔ)氣井井筒以及井口裝置頂部的軸向固定的可靠性高、抗上沖力強(qiáng)，不會(huì)因螺栓松動(dòng)或接觸面銹蝕影響其固井效果，能有效防止儲(chǔ)氣井井筒以及井口裝置的頂部在使用過程中發(fā)生竄動(dòng)以及在井筒體、井口裝置斷裂時(shí)飛出地面等事故 的發(fā)生，確保了儲(chǔ)氣井在使用過程中安全、可靠，以及生產(chǎn)及使用成本低等特點(diǎn)。

圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)及實(shí)施例I示意圖；圖2為實(shí)施例I與帶堵頭式井口裝置的儲(chǔ)氣井聯(lián)接關(guān)系及使用狀態(tài)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2井口裝置采用上、下法蘭作為聯(lián)接頭時(shí)用加固裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為實(shí)施例2與采用上、下法蘭作為井口裝置聯(lián)接頭時(shí)的聯(lián)接關(guān)系及使用狀態(tài)示意圖。圖中1.壓板、1-1.(緊固螺栓)套孔，2.錨桿，3.錨閂，4.井口裝置聯(lián)接頭，5.井筒口聯(lián)接頭，6.井筒體，7.(上、下法蘭)緊固螺栓。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :本實(shí)施例以與井筒直徑為Φ244. 48mm(95/8")、儲(chǔ)氣壓力為25MPa、儲(chǔ)氣井深為150m的帶堵頭式井口裝置的高壓地下儲(chǔ)氣井用加固裝置為例，壓板I采用厚50mm、直徑為Φ410πιπι的鋼板，梯形孔中上中心孔直徑為Φ222mm、軸向高30mm，下中心孔直徑為Φ270. 5mm、軸向高20mm，其上間隔90°對(duì)稱設(shè)置4個(gè)Φ43πιπι的與錨桿2連接的錨桿孔；錨桿2本實(shí)施例共設(shè)4根、直徑為Φ45ι πι,其中2根長(zhǎng)錨桿各長(zhǎng)2560mm、2根短錨桿各長(zhǎng)2510mm，每根錨桿下部各設(shè)一直徑為Φ45πιπι的錨閂3，固定時(shí)4根錨閂兩兩之間可交叉焊接成一體，各錨桿上端攻Μ42 X 3的螺紋，該螺紋段穿過錨桿孔后通過螺栓與壓板I緊固連接；安裝時(shí)壓板I梯形孔中的上中心孔直接套于堵頭式井口裝置聯(lián)接頭4上、而下中心孔則卡于井筒口聯(lián)接頭4(本實(shí)施例為連接套)的上端口和柱面上；當(dāng)水泥漿將錨桿2及其錨閂3大地凝固成一體后可有效將地下儲(chǔ)氣井進(jìn)行軸向固定，即使長(zhǎng)期使用亦不會(huì)因螺栓松動(dòng)或接觸面銹蝕影響其固井效果；本實(shí)施例可抵御500ΚΝ以上的沖力。實(shí)施例2 :本實(shí)施例以與采用上、下法蘭作為井口裝置聯(lián)接頭的高壓地下儲(chǔ)氣井配套用加固裝置為例，井筒直徑、儲(chǔ)氣壓力、儲(chǔ)氣井深與實(shí)施例I相同；壓板I采用厚55_、直徑為Φ600πιπι的鋼板，梯形孔中上中心孔直徑為Φ286mm、軸向高40mm，下中心孔直徑為Φ 442 mm、軸向高15mm，其上間隔90°對(duì)稱設(shè)置4個(gè)Φ43πιπι的與錨桿2連接的錨桿孔和12個(gè)Φ64_的法蘭緊固螺栓套孔；其余錨桿2、錨閂3的設(shè)置方式亦均與實(shí)施例I相同。本實(shí)施例安裝時(shí)壓板I梯形孔中的上中心孔和法蘭緊固螺栓套孔直接套于作為井口裝置聯(lián)接頭4的井口裝置上法蘭和各法蘭緊固螺栓上、而下中心孔則卡于井口裝置上法蘭的上環(huán)面及其柱面上；本實(shí)施例亦可抵御500ΚΝ以上的沖力。
權(quán)利要求1.一種高壓地下儲(chǔ)氣井用加固裝置，包括儲(chǔ)氣井軸向固定件及與之連接的錨桿，設(shè)于錨桿下端的錨閂，其特征在于儲(chǔ)氣井軸向固定件為中心帶梯形孔的整體式壓板、在壓板周邊還設(shè)有一組用作與錨桿連接的錨桿孔；各錨桿上端通過錨桿孔與壓板固定連接，各錨閂則與錨桿下端相互垂直固定成一體。
2.按權(quán)利要求I所述高壓地下儲(chǔ)氣井用加固裝置，其特征在于所述中心帶梯形孔的整體式壓板，當(dāng)井口裝置采用上、下法蘭聯(lián)接時(shí)，在壓板上對(duì)應(yīng)于上、下法蘭緊固螺栓位置處還分別設(shè)有緊固螺栓套孔。
3.按權(quán)利要求I所述高壓地下儲(chǔ)氣井用加固裝置，其特征在于所述在壓板周邊還設(shè)有一組用作與錨桿連接的錨桿孔，錨桿孔為2-8個(gè)；與之配套的錨桿亦相應(yīng)為2-8根。
專利摘要該實(shí)用新型屬于燃料氣地下儲(chǔ)氣井用加固裝置。包括中心帶梯形(階梯)孔的整體式壓板及設(shè)于其上的錨桿孔或錨桿孔和緊固螺栓套孔，錨桿及其錨閂。本實(shí)用新型由于采用中心帶梯形孔的整體式壓板，并在錨桿下端設(shè)置錨閂的以增強(qiáng)其對(duì)地層的附著力，中心帶梯形孔的壓板直接套于井口裝置的連接頭上以對(duì)儲(chǔ)氣井進(jìn)行軸向固定，該裝置在使用中可抵御500KN以上的沖力。因而該實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，抗上沖力強(qiáng)，不會(huì)因螺栓松動(dòng)或接觸面銹蝕影響其固井效果，能有效防止儲(chǔ)氣井使用過程中發(fā)生竄動(dòng)及井筒體斷裂時(shí)飛出地面等事故的發(fā)生，可確保使用過程中安全、可靠，以及生產(chǎn)及使用成本低等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F17C13/08GK202769272SQ20122037281
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者冉訓(xùn), 劉國(guó)偉, 杜川 申請(qǐng)人:自貢力源科技有限公司