CN114165190A - 一种保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法，属于储氢技术领域，该保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法，包括以下步骤：步骤一、首先对套管进行清洁预备，超声波进行探伤，确保套管质量，步骤二、固井注水泥前对裸眼井逐根划眼，进一步修正井眼。首先利用井眼的准备时间，保证每一根套管的质量合格，避免产生大质量套管堆叠，导致的接触面产生金属疲劳，进而产生结构性溃缩问题，一方面避免因为土层额变化，导致的井眼产生倾斜和塌方问题，避免产生堵塞卡死的问题，对井眼和套管之间浇铸水泥，其次是浇铸水泥的持续监测，保证在干燥固化后，保证整体结构的稳定性，抗沉降性能提高。
Description
技术领域
本发明涉及储氢技术领域，具体为一种保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法。
背景技术
将氢气冷却到-253℃时氢气即可液化，液氢储存方式的质量能量密度最大，是一种轻巧紧凑的方式，但氢气液化成本高，能量损失大(氢液化所需能量为液化氢燃烧产热额的30％)，且存在蒸发损失，液氢贮存工艺首先用于宇航中，但需要极好的绝热装置来隔热，才能防止液态氢不会沸腾汽化，导致液体贮存箱非常庞大。
在氢气的应用过程中，大规模储存液态氢气，是危险性相当大的工程，因此现阶段，一些企业采用了打井、加固、套管下陈、加固和密封件安装和密封监测的方式，进行大规模储存氢气。
但是钻井成孔是储氢井制造安装重要的组成部分，井眼质量的优劣，直接影响到储氢井下套管过程的是否顺利、固井水泥环厚度的均匀程度是否符合要求，对储氢井的生产制造过程和后期使用有直观重要的影响，钻井过程中发生局部沉降而造成井眼发生倾斜，且套管的下沉，进一步降低了井的结构稳定性，极易产生坍塌和套管偏移，其中因雨水顺螺栓流下，下法兰螺母已紧固，雨水不能流出，在下法兰与连接螺栓空隙处淤积，形成腐蚀，近几年对储气井定期检测中发现，螺栓腐蚀严重均在此，氢井井身下沉或井身不断上窜(排除井身压力脉动正常弹性变形现象)管道发生严重振动，危及安全运行。
发明内容
本发明提供的发明目的在于提供一种保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法。通过本发明一种保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法，结合硬件的切换和电平值的自检，首先可以快速确定干是否存在，提高操作都便捷性，其次是利用备用射频组件，可以保证设备设计的冗余度，最后是利用多次自检，可以提高安装的便捷性。
为了实现上述效果，本发明提供如下技术方案：一种保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法，包括以下步骤：
步骤一、首先对套管进行清洁预备，超声波进行探伤，确保套管质量；
步骤二、固井注水泥前对裸眼井逐根划眼，进一步修正井眼；
步骤三、调整泥浆密度；
步骤四、将钻具下入井底，清洗井壁，顶出泥浆，当水泥浆全部返出井口后，注浆结束，迅速下入套管；
步骤五、利用配置的水泥进行固井，固井水泥用量不应当少于理论计算量；
步骤六、下完套管后，实时监测水泥泥浆的沉降数值；当水泥浆初凝失水下沉时，安排专人及时补灌，进行辅助结构的加固。
进一步的，包括以下步骤：根据步骤一中的操作步骤，所述超声波进行探伤，保证了套管的质量，避免产生大面积的金属疲劳溃缩。
进一步的，包括以下步骤：根据步骤二中的操作步骤，所述修正井眼包括清除井壁泥饼，确保水泥与井壁的胶结，划眼到底后。
进一步的，包括以下步骤：根据步骤二中的操作步骤，所述充分大排量循环，确保井内无沉沙。
进一步的，包括以下步骤：根据步骤三中的操作步骤，所述调整泥浆密度井内泥浆密度不大于1.15g/cm3，所述先从钻具内注入1m3清水作为前置液。
进一步的，包括以下步骤：根据步骤四中的操作步骤，所述钻具注入大排量、高压力注水泥浆，水泥浆推动前置液。
进一步的，包括以下步骤：根据步骤五中的操作步骤，所述固井水泥浆密度不低于1.65g/cm3
进一步的，包括以下步骤：根据步骤六中的操作步骤，所述返出地面水泥浆密度应当不低于配制的水泥浆密度。
进一步的，包括以下步骤：根据步骤六中的操作步骤，所述水泥浆初凝失水下沉时，安排专人及时补灌，保持水泥泥浆和井口齐平。
进一步的，包括以下步骤：根据步骤六中的操作步骤，所述标准规范要求，对储氢井用C30钢筋混凝土进行加强加固，加固池开挖深度不少于3米，加固混凝土放量不少于84m3,加固钢筋(HRB400)设置三层，直径￠18，间距20mm,每口储氢井井口装置采用4根￠42螺栓与加固钢筋连接在一起，混凝土浇筑后，加固平台与储氢井井口装置连接在一起，为保护储氢井井管在后期使用过程中不受雨水的腐蚀，井口部分做一个800*800*50mm方台，方台向外倾斜，定期涂刷防水油膏，防止雨水进入对井管造成腐蚀。
本发明提供了一种保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法，具备以下有益效果：
(1)该保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法，首先利用井眼的准备时间，对套管进行探伤处理，保证每一根套管的质量合格，避免产生大质量套管堆叠，导致的接触面产生金属疲劳，进而产生结构性溃缩问题。
(2)该保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法，、利用对井眼的处理和加固，一方面避免因为土层额变化，导致的井眼产生倾斜和塌方问题，随后的下沉套管过程中，避免产生堵塞卡死的问题。
(3)该保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法，对井眼和套管之间浇铸水泥，且利用钻具对井眼的处理，其次是浇铸水泥的持续监测，保证在干燥固化后，保证整体结构的稳定性，抗沉降性能提高。
附图说明
图1为本发明的方法示意图。
具体实施方式
本发明提供一种技术方案：请参阅图1，一种保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法，包括以下步骤：
步骤一、首先对套管进行清洁预备，超声波进行探伤，确保套管质量；
步骤二、固井注水泥前对裸眼井逐根划眼，进一步修正井眼；
步骤三、调整泥浆密度；
步骤四、将钻具下入井底，清洗井壁，顶出泥浆，当水泥浆全部返出井口后，注浆结束，迅速下入套管；
步骤五、利用配置的水泥进行固井，固井水泥用量不应当少于理论计算量；
步骤六、下完套管后，实时监测水泥泥浆的沉降数值；当水泥浆初凝失水下沉时，安排专人及时补灌，进行辅助结构的加固。
具体的，包括以下步骤：根据步骤一中的操作步骤，超声波进行探伤，保证了套管的质量，避免产生大面积的金属疲劳溃缩。
具体的，包括以下步骤：根据步骤二中的操作步骤，修正井眼包括清除井壁泥饼，确保水泥与井壁的胶结，划眼到底后。
具体的，包括以下步骤：根据步骤二中的操作步骤，充分大排量循环，确保井内无沉沙。
具体的，包括以下步骤：根据步骤三中的操作步骤，调整泥浆密度井内泥浆密度不大于1.15g/cm3，先从钻具内注入1m3清水作为前置液。
具体的，包括以下步骤：根据步骤四中的操作步骤，钻具注入大排量、高压力注水泥浆，水泥浆推动前置液。
具体的，包括以下步骤：根据步骤五中的操作步骤，固井水泥浆密度不低于1.65g/cm3
具体的，包括以下步骤：根据步骤六中的操作步骤，返出地面水泥浆密度应当不低于配制的水泥浆密度。
具体的，包括以下步骤：根据步骤六中的操作步骤，水泥浆初凝失水下沉时，安排专人及时补灌，保持水泥泥浆和井口齐平。
具体的，包括以下步骤：根据步骤六中的操作步骤，标准规范要求，对储氢井用C30钢筋混凝土进行加强加固，加固池开挖深度不少于3米，加固混凝土放量不少于84m3,加固钢筋(HRB400)设置三层，直径￠18，间距20mm,每口储氢井井口装置采用4根￠42螺栓与加固钢筋连接在一起，混凝土浇筑后，加固平台与储氢井井口装置连接在一起，为保护储氢井井管在后期使用过程中不受雨水的腐蚀，井口部分做一个800*800*50mm方台，方台向外倾斜，定期涂刷防水油膏，防止雨水进入对井管造成腐蚀。
实施例的方法进行检测分析，并与现有技术进行对照，得出如下数据：
| 井眼质量 | 套管稳定性 | 抗沉降性能 | |
| 实施例 | 较高 | 较高 | 较高 |
| 现有技术 | 较低 | 较低 | 较低 |
根据上述表格数据可以得出，当实施实施例时，通过本发明一种保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法，首先利用井眼的准备时间，保证每一根套管的质量合格，避免产生大质量套管堆叠，导致的接触面产生金属疲劳，进而产生结构性溃缩问题，一方面避免因为土层额变化，导致的井眼产生倾斜和塌方问题，避免产生堵塞卡死的问题，对井眼和套管之间浇铸水泥，其次是浇铸水泥的持续监测，保证在干燥固化后，保证整体结构的稳定性，抗沉降性能提高。
本发明提供了一种保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法，包括以下步骤：步骤一、首先对套管进行清洁预备，超声波进行探伤，确保套管质量，超声波进行探伤，保证了套管的质量，避免产生大面积的金属疲劳溃缩，步骤二、固井注水泥前对裸眼井逐根划眼，进一步修正井眼，修正井眼包括清除井壁泥饼，确保水泥与井壁的胶结，划眼到底后，充分大排量循环，确保井内无沉沙，步骤三、调整泥浆密度，调整泥浆密度井内泥浆密度不大于1.15g/cm3，先从钻具内注入1m3清水作为前置液，步骤四、将钻具下入井底，清洗井壁，顶出泥浆，当水泥浆全部返出井口后，注浆结束，迅速下入套管，钻具注入大排量、高压力注水泥浆，水泥浆推动前置液，步骤五、利用配置的水泥进行固井，固井水泥用量不应当少于理论计算量，固井水泥浆密度不低于1.65g/cm3，步骤六、下完套管后，实时监测水泥泥浆的沉降数值；当水泥浆初凝失水下沉时，安排专人及时补灌，进行辅助结构的加固，返出地面水泥浆密度应当不低于配制的水泥浆密度，水泥浆初凝失水下沉时，安排专人及时补灌，保持水泥泥浆和井口齐平，标准规范要求，对储氢井用C30钢筋混凝土进行加强加固，加固池开挖深度不少于3米，加固混凝土放量不少于84m3,加固钢筋(HRB400)设置三层，直径￠18，间距20mm,每口储氢井井口装置采用4根￠42螺栓与加固钢筋连接在一起，辅助结构包括针对防雨水锈蚀的结构，混凝土浇筑后，加固平台与储氢井井口装置连接在一起，为保护储氢井井管在后期使用过程中不受雨水的腐蚀，井口部分做一个800*800*50mm方台，方台向外倾斜，定期涂刷防水油膏，防止雨水进入对井管造成腐蚀，操作人员要熟悉储氢井工艺流程，了解储氢井各项工艺指标，(最高工作压力45MPa，设计温度-20℃—50℃)，加氢站操作人员必须经安全操作和技术培训后特证上岗，使用中定期用测漏仪器检查储氢井井口各密封点，引流管口，如发现泄露应立即处理，处理时应对储氢井泄压至零，严禁带压紧固螺栓或向受压元件施加外力，储氢井井内有压力时，不得进行任何井口检测及维修，要做好各种安全检测记录，并存档，储氢井泄压应通过管道放散通过放空管泄压，不应通过排液管泄压，储氢井井内有较高的压力，通过排液管口泄压，压差过大将排液管压瘪，定期对储氢井井口连接螺栓进行检查、防腐，在安装时，两法兰间裸露螺栓部分涂抹黄油并加装了塑料管保护，特别是下法兰螺栓孔要经常注黄油，(因雨水顺螺栓流下，下法兰螺母已紧固，雨水不能流出，在下法兰与连接螺栓空隙处淤积，形成腐蚀，近几年对储气井定期检测中发现，螺栓腐蚀严重均在此)，储氢井井管与加固平台交接处定期用防水油膏做防水处理(储氢井在充装过程中，井管处于膨胀、收缩状态，与加固平台混凝土间存在微间隙，雨水易侵入对井管造成腐蚀)，，储氢井下列异常情况，操作人员应立即采取紧急措施，并按规定的报告程序，及时向有关部门报告，储氢井井内工作压力超过规定值，采取措施后仍不能有效控制，储氢井井口部件发生变形，泄漏危及安全现象，储氢井排液管不能正常排液，发生事故直接威胁到储氢井安全运行，储氢井井身下沉或井身不断上窜(排除井身压力脉动正常弹性变形现象)管道发生严重振动，危及安全运行，储气井外接排液系统应固定牢固，若采取集中排放应按高压管道标准设计安装，储氢井旁边必须设置“高压危险，严禁烟火”等标示处牌，配置消防灭火器具，防护等级为甲级防护，储氢井井口压力表要定期找相关部门校检，井口螺栓涂抹黄油保护，定期对井口进行油漆防腐，储气井在工作期间，不得在其爆炸危险区域内进行任何施工作业，定期或不定期的对储氢井及井口装置进行变形、泄漏检查，储氢井出现异常情况，涉及到储氢井井口装置需拆卸维修时,必须建造单位参与,为防止故障扩大，严禁非压力容器制造单位进行拆卸。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、首先对套管进行清洁预备，超声波进行探伤，确保套管质量；
S2、固井注水泥前对裸眼井逐根划眼，进一步修正井眼；
S3、调整泥浆密度；
S4、将钻具下入井底，清洗井壁，顶出泥浆，当水泥浆全部返出井口后，注浆结束，迅速下入套管；
S5、利用配置的水泥进行固井，固井水泥用量不应当少于理论计算量；
S6、下完套管后，实时监测水泥泥浆的沉降数值；当水泥浆初凝失水下沉时，安排专人及时补灌，进行辅助结构的加固。
2.据权利要求1所述的一种保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S1中的操作步骤，所述超声波进行探伤，保证了套管的质量，避免产生大面积的金属疲劳溃缩。
3.据权利要求1所述的一种保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S2中的操作步骤，所述修正井眼包括清除井壁泥饼，确保水泥与井壁的胶结，划眼到底后。
4.据权利要求1所述的一种保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S2中的操作步骤，所述充分大排量循环，确保井内无沉沙。
5.据权利要求1所述的一种保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S3中的操作步骤，所述调整泥浆密度井内泥浆密度不大于1.15g/cm3，所述先从钻具内注入1m3清水作为前置液。
6.据权利要求1所述的一种保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S4中的操作步骤，所述钻具注入大排量、高压力注水泥浆，水泥浆推动前置液。
7.据权利要求1所述的一种保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S5中的操作步骤，所述固井水泥浆密度不低于1.65g/cm3 。
8.据权利要求1所述的一种保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S6中的操作步骤，所述返出地面水泥浆密度应当不低于配制的水泥浆密度。
9.据权利要求1所述的一种保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S6中的操作步骤，所述水泥浆初凝失水下沉时，安排专人及时补灌，保持水泥泥浆和井口齐平。
10.据权利要求1所述的一种保证储氢井套管顺利入井并持续稳定工作的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S6中的操作步骤，所述标准规范要求，对储氢井用C30钢筋混凝土进行加强加固，加固池开挖深度不少于3米，加固混凝土放量不少于84m3,加固钢筋(HRB400)设置三层，直径￠18，间距20mm,每口储氢井井口装置采用4根￠42螺栓与加固钢筋连接在一起，混凝土浇筑后，加固平台与储氢井井口装置连接在一起，为保护储氢井井管在后期使用过程中不受雨水的腐蚀，井口部分做一个800*800*50mm方台，方台向外倾斜，定期涂刷防水油膏，防止雨水进入对井管造成腐蚀。
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