CN104609088A - 一种存储特种气体的地下储气井装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种存储特种气体的地下储气井装置的制造方法，包括以下步骤：S1、材料选择：确保地下储气井装置的低合金结构钢组件的材料成分符合要求；S2、对地下储气井装置进行脱脂和钝化；S3、检查验收；S4、将地下储气井装置的低合金结构钢组件进行组装，密封管口，下入裸眼井内并固井，安装井口装置。本发明的有益效果是：实现了采用地下储气井储存氢气、氧气、氦气或工业尾气等特种气体，通过采用配制的酸洗制剂、脱脂制剂、钝化剂及循环脱脂剂，保证了地下储气井装置的清洁钝化效果，保证了装置用于储存特种气体的适用性和稳定性。

Description

一种存储特种气体的地下储气井装置的制造方法

技术领域

本发明涉及地下储气装置领域，具体地，涉及一种存储特种气体的地下储气井装置的制造方法。

背景技术

随着社会经济和科学技术的发展，压力容器的应用领域不断拓宽，地下储气井是压力容器向地下发展及压力容器、压力管道和油气井相结合的产物，是以储存压缩气体为目的的地下立式管状承压设备，主要用于CNG站、L－CNG站、储配调峰站，以井筒的方式将高压天然气储存于地下。这种采用井筒储气井储存高压天然气的方法具有安全性高，占地面积小，日常维护简单等特点。但目前地下储气井装置仅用于储存天然气，限制了地下储气井的广泛应用。

地下储气井的结构如图1所示，包括井壁1、井筒2、接箍3、井底装置4、套管5、井口装置6、水泥浆紧固层7，其中井筒2、接箍3、井底装置4、套管5、井口装置6均为低合金结构钢材质。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种存储特种气体的地下储气井装置的制造方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种存储特种气体的地下储气井装置的制造方法，包括以下步骤：

S1、材料选择：确保地下储气井装置的低合金结构钢组件的材料成分符合以下要求：

下述元素的含量范围以重量百分数计为：C：0.28%～0.33%，Si：0.17%～0.35%，Mn：0.40%～0.90%，Cr：0.80%～1.10%，Ni：≤0.25%，Mo：0.15%～0.25%，Cu：≤0.25%，P：≤0.020%，S：≤0.010%；

S2、对地下储气井装置的低合金结构钢组件进行脱脂和钝化：将低合金结构钢组件依次进行清水漂洗、脱脂清洗、清水漂洗、酸洗、清水漂洗、钝化预膜、清水漂洗、氮气吹扫，所述的地下储气井装置的低合金结构钢组件包括井筒、接箍、井底装置、套管和井口装置；

S3、对脱脂和钝化后的低合金结构钢组件逐件进行检查验收：用清洁干燥的白色滤纸檫抹脱脂件表面，无油脂荧光为合格；

S4、将地下储气井装置的低合金结构钢组件进行组装，密封管口，将井底装置、井筒及套管下入预先钻设的裸眼井内并固井，安装井口装置；

S5、整个储气井制造完成后进行氮气气压试验，氮气气压试验后低压保氮，保持储气井始终高于大气压力，防止空气进入储气井内。为保证井筒纯净、无油，气压试验采用氮气气源，即采用液氮泵－通过汽化－变成气氮，进行试验。

所述特种气体为氢气、氧气、氦气或工业尾气等，由于本发明使用环境为高压特种气体环境，特别是当使用环境为高压氢气环境时，材料在此环境下容易产生氢脆，所以对材料有特殊的要求。发明人在研发过程中发现高的含碳量易产生致脆敏感性，高的硫磷含量，容易导致产生氢脆；同时适量的Si、Mn、Cr、Mo含量预防产生氢脆的因素，因此本发明对上述元素的含量均作出了具体的限定，上述范围内的元素既保证了使用过程中不会产生氢脆，同时又尽可能的增加了材料的可选范围。本发明通过按照上述要求进行选材，使得本发明能够适用于高压特种气体环境，保证了采用地下储气井装置储存存储特种气体时装置结构的稳定性和可靠性。通过脱脂清洗、酸洗，去除地下储气井装置的低合金结构钢组件上的油脂、铁锈等杂质，避免了杂质对特种气体的影响，通过钝化预膜步骤，对地下储气井装置的低合金结构钢组件进行钝化，避免了地下储气井装置的低合金结构钢组件对特种气体的影响，从而使得地下储气井装置适用于氢气、氧气、氦气、工业尾气等特种气体。

优选的，所述的步骤S2中还包括对施工作业工具进行脱脂和钝化的操作，以避免施工作业工具在组装地下储气井装置过程中对地下储气井装置造成污染。

优选的，在进行组装、密封管口、将井底装置、井筒及套管下入预先钻好的裸眼井内并固井、安装井口装置的过程中始终对井筒和井底及井口装置进行氮气保护，即向上述装置鼓吹氮气，以防止地下储气井装置生锈，达到净化的目的，使储存的特种气体（氢、氧）不会与容器产生化学反应。

在所述步骤S4后还包括一个循环脱脂的步骤，向地下储气井装置内循环注入循环脱脂剂，所述的循环脱脂剂可采用市售的脱脂剂，也可采用三氯乙烯。通过该步骤进一步增强了脱脂效果，并去除了因组装、安装等操作对地下储气井装置造成的污染。

综上，本发明的有益效果是：

本发明通过在选材步骤、组件清洁钝化步骤，实现了采用地下储气井储存氢气、氧气、氦气、工业尾气等特种气体，克服了现有技术中地下储气井不能应用于储存所述特种气体的技术难题。

进一步的，本发明通过配制适用于本发明所采用的低合金结构钢的酸洗制剂、脱脂制剂、钝化剂及循环脱脂剂，保证了地下储气井装置的清洁钝化效果，保证了装置用于储存特种气体的适用性和稳定性。

附图说明

图1是地下储气井的结构示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：

1-井壁，2-井筒，3-接箍，4-井底装置，5-套管，6-井口装置，7-水泥浆紧固层。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

一种存储特种气体的地下储气井装置的制造方法，包括以下步骤：

S1、材料选择：确保地下储气井装置的低合金结构钢组件的材料成分符合以下要求：

下述元素的含量范围以重量百分数计为：C：0.28%～0.33%，Si：0.17%～0.35%，Mn：0.40%～0.90%，Cr：0.80%～1.10%，Ni：≤0.25%，Mo：0.15%～0.25%，Cu：≤0.25%，P：≤0.020%，S：≤0.010%；

所述特种气体为氢气、氧气、氦气或工业尾气等，由于本发明使用环境为高压特种气体环境，特别是当使用环境为高压氢气环境时，材料在此环境下容易产生氢脆，所以对材料有特殊的要求。发明人在研发过程中发现高的含碳量易产生致脆敏感性，高的硫磷含量，容易导致产生氢脆；同时适量的Si、Mn、Cr、Mo含量预防产生氢脆的因素，因此本发明对上述元素的含量均作出了具体的限定，上述范围内的元素既保证了使用过程中不会产生氢脆，同时又尽可能的增加了材料的可选范围。本发明通过按照上述要求进行选材，使得本发明能够适用于高压特种气体环境，保证了采用地下储气井装置储存存储特种气体时装置结构的稳定性和可靠性。

S2、对地下储气井装置的低合金结构钢组件进行脱脂和钝化：将低合金结构钢组件依次进行清水漂洗、脱脂清洗、清水漂洗、酸洗、清水漂洗、钝化预膜、清水漂洗、氮气吹扫；如图1所示，所述的地下储气井装置包括井壁1、井筒2、接箍3、井底装置4、套管5、井口装置6、水泥浆紧固层7，所述的地下储气井装置的低合金结构钢组件包括井筒2、接箍3、井底装置4、套管5和井口装置6；

所述的清水漂洗为采用清水对工件冲洗。

优选的，采用高压射流对工件冲洗，高压水射流是利用加压泵将水压缩是压力达到一定值（大于100Mpa）后通过规定的路劲从喷嘴中排泄出来而形成的高压水流。优选的，工作压力为100~250Mpa，清洗方式为旋转水流，水流量为75L/min。

所述的脱脂清洗时所用的脱脂制剂可采用市售的脱脂剂。

也可优选的，采用下述的脱脂制剂，其由以下重量份的成分混合制成：

磷酸三钠 4～6，

氢氧化钠 4～6，

碳酸钠   2～4，

硅酸钠   1～3，

OP-10    0.5～1.5，

三氯乙烯 100，

所述的脱脂清洗是采用脱脂制剂对工件浸泡冲洗。

碱洗脱脂是通过皂化、乳化、分散多种作用完成的。金属表面沾染的动物脂肪和植物油在碱洗剂作用下皂化反应形成水溶性肥皂而被去除。而不发生皂化反应的矿物油和其它有机污垢是被碱洗剂中的表面活性剂及磷盐酸、硅酸等有乳化分散作用的成分所湿润、乳化分散而去除的。在碱洗过程中这几种作用既可独立发挥作用也可能相互协同起作用。

溶剂清洗是去除金属表面油污的常用方法。其作用原理是利用油垢等有机物易溶于有机溶剂的特点使其从金属表面溶解去除的。

常温溶剂清洗是将金属工件浸渍在有机溶剂中把金属工件表面的油污溶解并使金属屑等其他污物去除的方法。常用的有机溶剂有汽油等烃类有机溶剂、氯代烃、氟氯烃等不可然溶剂。本实施例选用的是氯代烃剂，清洗通常在室温或稍高于室温的温度下进行。把金属工件浸没在溶剂中，对大型金属工件可采用喷洗或擦拭的方式。

所述的酸洗时所用的酸洗制剂可采用市售的酸洗液，如成都蓝星化学清洗公司销售的复合除锈清洗剂。

也可优选的，采用主要成分为盐酸、表面活性剂、铁离子遮蔽剂、L-826缓蚀剂的酸洗剂，可选的该酸洗剂的溶液中包含如下溶质：

盐酸                    70～90g/L，

表面活性剂               4～6g/L，

铁离子遮蔽剂             4～6g/L，

L-826缓蚀剂              2～4g/L。

溶剂为水；

但主要成分为盐酸、表面活性剂、铁离子遮蔽剂、L-826缓蚀剂的酸洗剂的溶质配比并不限于上述配比，当确定采用上述主要成分制备出酸洗剂时，选取合适的配比对于本领域技术人员而言是可容易得到的，因而本发明解决技术问题的关键技术点在于选取了盐酸、表面活性剂、铁离子遮蔽剂、L-826缓蚀剂作为酸洗剂的主要成分。

所述表面活性剂优选聚氧乙烯醚类表面活性剂，所述的表面活性剂、铁离子遮蔽剂、L-826缓蚀剂均采用市售产品。

所述的酸洗是采用上述酸洗制剂对工件进行浸泡。

其机理，铁锈是钢铁受周围介质氧化腐蚀，在表面上生成的+2价或+3价铁的氧化物或氢氧化物为主，有时还含有少量其它铁盐的沉积物。铁锈一般呈碱性，易溶于酸，如：

          Fe₂O₃+6H⁺====2Fe³⁺+3H₂O，

          Fe₃O₄+8H⁺====2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O，

钢铁在高温条件下氧化生成的氧化皮，由外至内由Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO三层组成。这三种铁的氧化物都可以被酸溶解。酸溶解氧化皮的过程有两种作用：一是酸对三种氧化物的化学溶解作用，如：

           FeO+2H⁺====Fe²⁺+H2O，

         Fe₃O₄+8H⁺====2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O，

         Fe₂O₃+6H⁺====2Fe³⁺+3H₂O，

另一种作用是酸渗透通过氧化皮空洞与基体铁发生作用，生成氢气。所产生的氢气泡有机械顶裂和剥落外层黑色氧化皮溶解的作用。

使用盐酸作清洗液时，一般使用10%以下浓度并在常温下使用，尽量避免升温使用以防产生酸雾。由于大多数氧化物都是易溶于水的，因而呈碱性的铁锈可以很好地溶解在盐酸中。盐酸价格便宜所以被广泛用于除锈的清洗中。它对碳酸盐水垢和铁锈的清洗最有效而且经济。

表面活性剂在清洗中的作用是靠表面活性剂多种性能如吸附、润湿、渗透、乳化、分散、起泡、增溶等性能协同除锈。

铁离子遮蔽剂预防+2价或+3价铁的沉淀。对溶液中的铁离子能起到络合的作用，将清洗时溶液中快速升高的铁离子控制在一定浓度内，避免铁离子浓度过高对金属的腐蚀起到催化加速的作用，同时促进除锈和成膜相互间的协同作用。

L-826缓蚀剂用于硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、柠檬酸、氨基磺酸、草酸、洒石酸、羚基乙酸、EDTA等有机酸及其混合酸的酸洗，在酸洗清除碳钢、低合金钢、不锈钢、铜、铝等金属及其不同材质组合件表面氧化铁型、硫酸钙型、混合型、硅质型等各种类型的污垢时起缓蚀作用。在常用条件下，对金属的腐蚀率不大于0.97毫米/年，具有优良的抑制钢在酸洗时吸收氢的能力和抑制Fe³⁺加速腐蚀的能力。酸洗时金属不发生孔蚀。

腐蚀速度：盐酸 （10%  50℃）        g/m²·h≤1.0，

缓蚀率：  盐酸 （10%  50℃）        %≥98.5。

所述的钝化预膜所采用的钝化剂可采用市售的钝化剂。也可优选的，采用下述钝化剂，该钝化剂的溶液中包含如下溶质：

亚硝酸钠     15～25g/L，

磷酸三钠     5～15g/L。

溶剂为水。

所述的钝化预膜是采用上述钝化剂对工件浸渍。

将清洗后的管道表面经化学作用，形成保护性的薄膜以提高防锈能力。

复合钝化配方的选择可协同作用实现钝化。

亚硝酸钠钝化其机理：3Fe₂O₃+NaNO₂=2Fe₃O₄+NaNO₃

磷酸三钠的钝化原理

碱性磷酸盐在较高温度下（80~90℃）处理被清洗活化的金属表面，将形成磷酸铁保护膜，其反应式为：

      2Fe=2Fe²⁺+4e，

      O₂+2H₂O+4e=4OH^-(表面被活化且有轻微腐蚀)，

      2Fe^2﹢+4OH^-=2Fe(OH)2，

      3Fe(OH)₂=Fe₃O₄+2H₂O+H₂，

      2Fe₃O₄+2Na₃PO₄+3H₂O=Fe₃(PO4)₂·3H₂O+6NaOH，

      Fe₃O₄+2Na₃PO₄+3H₂O=FeO·2FePO₄+6NaOH。

氮气吹扫是指向工件鼓吹氮气以使工件在氮气氛围内干燥。

优选的，对施工作业工具也进行上述的脱脂和钝化的操作，以避免施工作业工具在组装地下储气井装置过程中对地下储气井装置造成污染。

S3、对脱脂和钝化后的低合金结构钢组件逐件进行检查验收：用清洁干燥的白色滤纸檫抹脱脂件表面，无油脂荧光为合格。

S4、将地下储气井装置的低合金结构钢组件进行组装，密封管口，井筒连接处采用聚四氟乙烯薄膜为填料，采用聚四氟乙烯薄膜为填料严密性好又安全；优选的，还可同时在连接处涂抹润滑脂，螺纹连接的扭紧采用专用液压大钳扭紧工具，丝扣不外露，以保证井筒的密封性；将井底装置、井筒及套管下入预先钻设的裸眼井内并固井，固井采用常规固井方式，然后，安装井口装置；

S5、整个储气井制造完成后进行氮气气压试验，氮气气压试验后低压保氮，保持储气井始终高于大气压力，防止空气进入储气井内。为保证井筒纯净、无油，气压试验采用氮气气源，即采用液氮泵－通过汽化－变成气氮，进行试验。

优选的，在进行组装、密封管口、将井底装置、井筒及套管下入预先钻好的裸眼井内并固井、安装井口装置的过程中始终对井筒和井底及井口装置进行氮气保护，即向上述装置鼓吹氮气，以防止地下储气井装置生锈，达到净化的目的，使储存的特种气体（氢、氧）不会与容器产生化学反应。

在所述步骤S4后还包括一个循环脱脂的步骤，向地下储气井装置内循环注入循环脱脂剂，所述的循环脱脂剂可采用市售的脱脂剂，也可采用质量百分比为99.5%的三氯乙烯。

下面结合实施例对本发明上述内容作进一步描述：

实施例1：

一种存储特种气体的地下储气井装置的制造方法，包括以下步骤：

S1、材料选择：确保地下储气井装置的低合金结构钢组件的材料成分符合以下要求：

下述元素的含量以重量百分数计为：C：0.28%，Si：0.17%%，Mn：0.40%，Cr：0.80%，Ni：0.25%，Mo：0.15%，Cu：0.25%，P：0.020%，S：0.010%；

通过按照上述要求进行选材，使得本发明能够适用于高压特种气体环境，保证了采用地下储气井装置储存存储特种气体时装置结构的稳定性和可靠性。

S2、对地下储气井装置的低合金结构钢组件进行脱脂和钝化：将低合金结构钢组件依次进行清水漂洗、脱脂清洗、清水漂洗、酸洗、清水漂洗、钝化预膜、清水漂洗、氮气吹扫；如图1所示，所述的地下储气井装置包括井壁1、井筒2、接箍3、井底装置4、套管5、井口装置6、水泥浆紧固层7，所述的地下储气井装置的低合金结构钢组件包括井筒2、接箍3、井底装置4、套管5和井口装置6；

所述的清水漂洗为采用清水对工件冲洗：采用高压射流对工件冲洗，高压水射流是利用加压泵将水压缩是压力达到一定值（大于100Mpa）后通过规定的路劲从喷嘴中排泄出来而形成的高压水流。优选的，工作压力为100~250Mpa，清洗方式为旋转水流，水流量为75L/min。

所述的脱脂清洗时所用的脱脂制剂可采用市售的脱脂剂。

也可优选的，采用下述的脱脂制剂，其由以下重量份的成分混合制成：

磷酸三钠 5，

氢氧化钠 5，

碳酸钠   3，

硅酸钠   2，

OP-10      1，

三氯乙烯 100，

所述的脱脂清洗是采用脱脂制剂对工件浸泡冲洗。

所述的酸洗时所用的酸洗制剂可采用市售的酸洗液，如成都蓝星化学清洗公司销售的复合除锈清洗剂。

也可优选的，采用主要成分为盐酸、表面活性剂、铁离子遮蔽剂、L-826缓蚀剂的酸洗剂，可选的该酸洗剂的溶液中包含如下溶质：

盐酸                    80g/L，

表面活性剂               5g/L，

铁离子遮蔽剂             5g/L，

L-826缓蚀剂              3g/L。

溶剂为水。

所述表面活性剂优选聚氧乙烯醚类表面活性剂，所述的表面活性剂、铁离子遮蔽剂、L-826缓蚀剂均采用市售产品。

所述的酸洗是采用上述酸洗制剂对工件进行浸泡。

所述的钝化预膜所采用的钝化剂可采用市售的钝化剂。也可优选的，采用下述钝化剂，该钝化剂的溶液中包含如下溶质：

亚硝酸钠     20g/L，

磷酸三钠     10g/L。

溶剂为水。

所述的钝化预膜是采用上述钝化剂对工件浸渍。

将清洗后的管道表面经化学作用，形成保护性的薄膜以提高防锈能力。

氮气吹扫是指向工件鼓吹氮气以使工件在氮气氛围内干燥。

优选的，对施工作业工具也进行上述的脱脂和钝化的操作，以避免施工作业工具在组装地下储气井装置过程中对地下储气井装置造成污染。

S3、对脱脂和钝化后的低合金结构钢组件逐件进行检查验收：用清洁干燥的白色滤纸檫抹脱脂件表面，无油脂荧光为合格。

S4、将地下储气井装置的低合金结构钢组件进行组装，密封管口，井筒连接处采用聚四氟乙烯薄膜为填料，采用聚四氟乙烯薄膜为填料严密性好又安全；优选的，还可同时在连接处涂抹润滑脂，螺纹连接的扭紧采用专用液压大钳扭紧工具，丝扣不外露，以保证井筒的密封性；将井底装置、井筒及套管下入预先钻设的裸眼井内并固井，固井采用常规固井方式，然后，安装井口装置；

S5、整个储气井制造完成后进行氮气气压试验，氮气气压试验后低压保氮，保持储气井始终高于大气压力，防止空气进入储气井内。为保证井筒纯净、无油，气压试验采用氮气气源，即采用液氮泵－通过汽化－变成气氮，进行试验。

优选的，在进行组装、密封管口、将井底装置、井筒及套管下入预先钻好的裸眼井内并固井、安装井口装置的过程中始终对井筒和井底及井口装置进行氮气保护，即向上述装置鼓吹氮气，以防止地下储气井装置生锈，达到净化的目的，使储存的特种气体（氢、氧）不会与容器产生化学反应。

在所述步骤S4后还包括一个循环脱脂的步骤，向地下储气井装置内循环注入循环脱脂剂，所述的循环脱脂剂可采用市售的脱脂剂，也可采用质量百分比为99.5%的三氯乙烯。

实施例2：

一种存储特种气体的地下储气井装置的制造方法，包括以下步骤：

S1、材料选择：确保地下储气井装置的低合金结构钢组件的材料成分符合以下要求：

下述元素的含量以重量百分数计为：C：0.33%，Si：0.35%，Mn：0.90%，Cr：1.10%，Ni：0.20%，Mo：0.25%，Cu：0.20%，P：0.010%，S：0.005%；

通过按照上述要求进行选材，使得本发明能够适用于高压特种气体环境，保证了采用地下储气井装置储存存储特种气体时装置结构的稳定性和可靠性。

S2、对地下储气井装置的低合金结构钢组件进行脱脂和钝化：将低合金结构钢组件依次进行清水漂洗、脱脂清洗、清水漂洗、酸洗、清水漂洗、钝化预膜、清水漂洗、氮气吹扫；如图1所示，所述的地下储气井装置包括井壁1、井筒2、接箍3、井底装置4、套管5、井口装置6、水泥浆紧固层7，所述的地下储气井装置的低合金结构钢组件包括井筒2、接箍3、井底装置4、套管5和井口装置6；

所述的清水漂洗为采用清水对工件冲洗：采用高压射流对工件冲洗，高压水射流是利用加压泵将水压缩是压力达到一定值（大于100Mpa）后通过规定的路劲从喷嘴中排泄出来而形成的高压水流。优选的，工作压力为100~250Mpa，清洗方式为旋转水流，水流量为75L/min。

所述的脱脂清洗时所用的脱脂制剂可采用市售的脱脂剂。

也可优选的，采用下述的脱脂制剂，其由以下重量份的成分混合制成：

磷酸三钠 4，

氢氧化钠 6，

碳酸钠   2，

硅酸钠   3，

OP-10      0.5，

三氯乙烯 100，

所述的脱脂清洗是采用脱脂制剂对工件浸泡冲洗。

所述的酸洗时所用的酸洗制剂可采用市售的酸洗液，如成都蓝星化学清洗公司销售的复合除锈清洗剂。

也可优选的，采用主要成分为盐酸、表面活性剂、铁离子遮蔽剂、L-826缓蚀剂的酸洗剂，可选的该酸洗剂的溶液中包含如下溶质：

盐酸                    70g/L，

表面活性剂               6g/L，

铁离子遮蔽剂             4g/L，

L-826缓蚀剂              4g/L。

溶剂为水。

所述表面活性剂优选聚氧乙烯醚类表面活性剂，所述的表面活性剂、铁离子遮蔽剂、L-826缓蚀剂均采用市售产品。

所述的酸洗是采用上述酸洗制剂对工件进行浸泡。

所述的钝化预膜所采用的钝化剂可采用市售的钝化剂。也可优选的，采用下述钝化剂，该钝化剂的溶液中包含如下溶质：

亚硝酸钠     15g/L，

磷酸三钠     15g/L。

溶剂为水。

所述的钝化预膜是采用上述钝化剂对工件浸渍。

将清洗后的管道表面经化学作用，形成保护性的薄膜以提高防锈能力。

氮气吹扫是指向工件鼓吹氮气以使工件在氮气氛围内干燥。

优选的，对施工作业工具也进行上述的脱脂和钝化的操作，以避免施工作业工具在组装地下储气井装置过程中对地下储气井装置造成污染。

S3、对脱脂和钝化后的低合金结构钢组件逐件进行检查验收：用清洁干燥的白色滤纸檫抹脱脂件表面，无油脂荧光为合格。

S4、将地下储气井装置的低合金结构钢组件进行组装，密封管口，井筒连接处采用聚四氟乙烯薄膜为填料，采用聚四氟乙烯薄膜为填料严密性好又安全；优选的，还可同时在连接处涂抹润滑脂，螺纹连接的扭紧采用专用液压大钳扭紧工具，丝扣不外露，以保证井筒的密封性；将井底装置、井筒及套管下入预先钻设的裸眼井内并固井，固井采用常规固井方式，然后，安装井口装置；

S5、整个储气井制造完成后进行氮气气压试验，氮气气压试验后低压保氮，保持储气井始终高于大气压力，防止空气进入储气井内。为保证井筒纯净、无油，气压试验采用氮气气源，即采用液氮泵－通过汽化－变成气氮，进行试验。

优选的，在进行组装、密封管口、将井底装置、井筒及套管下入预先钻好的裸眼井内并固井、安装井口装置的过程中始终对井筒和井底及井口装置进行氮气保护，即向上述装置鼓吹氮气，以防止地下储气井装置生锈，达到净化的目的，使储存的特种气体（氢、氧）不会与容器产生化学反应。

在所述步骤S4后还包括一个循环脱脂的步骤，向地下储气井装置内循环注入循环脱脂剂，所述的循环脱脂剂可采用市售的脱脂剂，也可采用质量百分比为99.5%的三氯乙烯。

实施例3：

一种存储特种气体的地下储气井装置的制造方法，包括以下步骤：

S1、材料选择：确保地下储气井装置的低合金结构钢组件的材料成分符合以下要求：

下述元素的含量以重量百分数计为：C：0.30%，Si：0.25%，Mn：0.70%，Cr：0.90%，Ni：0.18%，Mo：0.20%，Cu：0.21%，P：0.015%，S：0.008%；

通过按照上述要求进行选材，使得本发明能够适用于高压特种气体环境，保证了采用地下储气井装置储存存储特种气体时装置结构的稳定性和可靠性。

S2、对地下储气井装置的低合金结构钢组件进行脱脂和钝化：将低合金结构钢组件依次进行清水漂洗、脱脂清洗、清水漂洗、酸洗、清水漂洗、钝化预膜、清水漂洗、氮气吹扫；如图1所示，所述的地下储气井装置包括井壁1、井筒2、接箍3、井底装置4、套管5、井口装置6、水泥浆紧固层7，所述的地下储气井装置的低合金结构钢组件包括井筒2、接箍3、井底装置4、套管5和井口装置6；

所述的清水漂洗为采用清水对工件冲洗：采用高压射流对工件冲洗，高压水射流是利用加压泵将水压缩是压力达到一定值（大于100Mpa）后通过规定的路劲从喷嘴中排泄出来而形成的高压水流。优选的，工作压力为100~250Mpa，清洗方式为旋转水流，水流量为75L/min。

所述的脱脂清洗时所用的脱脂制剂可采用市售的脱脂剂。

也可优选的，采用下述的脱脂制剂，其由以下重量份的成分混合制成：

磷酸三钠 6，

氢氧化钠 4，

碳酸钠   4，

硅酸钠   1，

OP-10      1.5，

三氯乙烯 100，

所述的脱脂清洗是采用脱脂制剂对工件浸泡冲洗。

所述的酸洗时所用的酸洗制剂可采用市售的酸洗液，如成都蓝星化学清洗公司销售的复合除锈清洗剂。

也可优选的，采用主要成分为盐酸、表面活性剂、铁离子遮蔽剂、L-826缓蚀剂的酸洗剂，可选的该酸洗剂的溶液中包含如下溶质：

盐酸                    90g/L，

表面活性剂               4g/L，

铁离子遮蔽剂             6g/L，

L-826缓蚀剂              2g/L。

溶剂为水。

所述表面活性剂优选聚氧乙烯醚类表面活性剂，所述的表面活性剂、铁离子遮蔽剂、L-826缓蚀剂均采用市售产品。

所述的酸洗是采用上述酸洗制剂对工件进行浸泡。

所述的钝化预膜所采用的钝化剂可采用市售的钝化剂。也可优选的，采用下述钝化剂，该钝化剂的溶液中包含如下溶质：

亚硝酸钠     25g/L，

磷酸三钠     5g/L。

溶剂为水。

所述的钝化预膜是采用上述钝化剂对工件浸渍。

将清洗后的管道表面经化学作用，形成保护性的薄膜以提高防锈能力。

氮气吹扫是指向工件鼓吹氮气以使工件在氮气氛围内干燥。

优选的，对施工作业工具也进行上述的脱脂和钝化的操作，以避免施工作业工具在组装地下储气井装置过程中对地下储气井装置造成污染。

S3、对脱脂和钝化后的低合金结构钢组件逐件进行检查验收：用清洁干燥的白色滤纸檫抹脱脂件表面，无油脂荧光为合格。

S4、将地下储气井装置的低合金结构钢组件进行组装，密封管口，井筒连接处采用聚四氟乙烯薄膜为填料，采用聚四氟乙烯薄膜为填料严密性好又安全；优选的，还可同时在连接处涂抹润滑脂，螺纹连接的扭紧采用专用液压大钳扭紧工具，丝扣不外露，以保证井筒的密封性；将井底装置、井筒及套管下入预先钻设的裸眼井内并固井，固井采用常规固井方式，然后，安装井口装置；

S5、整个储气井制造完成后进行氮气气压试验，氮气气压试验后低压保氮，保持储气井始终高于大气压力，防止空气进入储气井内。为保证井筒纯净、无油，气压试验采用氮气气源，即采用液氮泵－通过汽化－变成气氮，进行试验。

优选的，在进行组装、密封管口、将井底装置、井筒及套管下入预先钻好的裸眼井内并固井、安装井口装置的过程中始终对井筒和井底及井口装置进行氮气保护，即向上述装置鼓吹氮气，以防止地下储气井装置生锈，达到净化的目的，使储存的特种气体（氢、氧）不会与容器产生化学反应。

在所述步骤S4后还包括一个循环脱脂的步骤，向地下储气井装置内循环注入循环脱脂剂，所述的循环脱脂剂可采用市售的脱脂剂，也可采用质量百分比为99.5%的三氯乙烯。

如上所述，可较好的实现本发明。

Claims (5)

1.一种存储特种气体的地下储气井装置的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、材料选择：确保地下储气井装置的低合金结构钢组件的材料成分符合以下要求：

下述元素的含量范围以重量百分数计为：C：0.28%～0.33%，Si：0.17%～0.35%，Mn：0.40%～0.90%，Cr：0.80%～1.10%，Ni：≤0.25%，Mo：0.15%～0.25%，Cu：≤0.25%，P：≤0.020%，S：≤0.010%；

S2、对地下储气井的低合金结构钢组件进行脱脂和钝化：将低合金结构钢组件依次进行清水漂洗、脱脂清洗、清水漂洗、酸洗、清水漂洗、钝化预膜、清水漂洗、氮气吹扫；

S3、对脱脂和钝化后的低合金结构钢组件逐件进行检查验收：用清洁干燥的白色滤纸檫抹脱脂件表面，无油脂荧光为合格；

S4、将地下储气井装置的低合金结构钢组件进行组装，密封管口，将井底装置、井筒及套管下入预先钻好的裸眼井内并固井，安装井口装置；

S5、整个储气井制造完成后进行氮气气压试验，氮气气压试验后低压保氮，保持储气井始终高于大气压力，防止空气进入储气井内。

2.根据权利要求1所述的一种存储特种气体的地下储气井装置的制造方法，其特征在于，所述特种气体为氢气、氧气、氦气或工业尾气。

3.根据权利要求1所述的一种存储特种气体的地下储气井装置的制造方法，其特征在于，所述的步骤S2中还包括对施工作业工具进行脱脂和钝化的操作。

4.根据权利要求1所述的一种存储特种气体的地下储气井装置的制造方法，其特征在于，在进行组装、密封管口、将井底装置、井筒及套管下入预先钻好的裸眼井内并固井、安装井口装置的过程中始终对井筒和井底及井口装置进行氮气保护。

5.根据权利要求1所述的一种存储特种气体的地下储气井装置的制造方法，其特征在于，在所述步骤S4后还包括一个循环脱脂的步骤：向地下储气井装置内循环注入循环脱脂剂。