CN1384308A - 地下储气井井筒的固定方法 - Google Patents

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该发明属于高压地下储气井固井方法,包括钻井、下井筒及其套管、上套管封头,下水泥浆小管至井底,配水泥浆并通过泥浆泵、水泥浆小管将水泥浆自井底注入至溢出地面,凝固即成。水泥浆自下而上灌注具有固井工艺先进、可靠,水泥紧固层密度高、井筒与井壁一体性好,固定性和防腐性均佳,可有效提高井筒的使用强度和寿命,高压气(液)储存安全、可靠,日常维护保养工作量小等特点。克服了背景技术井筒稳定性差、易腐蚀等缺陷。

Description

地下储气井井筒的固定方法
本发明属于一种高压气体储存设备的安装、固定方法，特别是一种采用管状筒体作为地下储气(液)井筒的安装、固定的方法。
目前，以井筒的方式将高压天然气储存于地下，建立CNG(压缩天然气)供应站，已得到较广泛的推广应用。这种采用井筒式储气井以储存高压天然气的方法，具有安全性较高，占地面积小等特点。但由于储气(液)井筒的上、下均采用封头密封，因此，不能采用传统采气(油)井的固井方法将井筒与井壁固定；而采用将储气井筒下于井内后，从上至下灌注水泥浆，将其与井壁固定。井筒与井壁之间的间隙很窄，一般仅1.5～3.0cm，而井深一般均为80～150m，采用此种灌注方法，水泥浆很难达到10m以下位置，且井筒与井壁之间的地下水也没法排出。因此，使用过程中往往产生井筒松动，储气时出现井筒上升和下降的现象；加之绝大部分井筒外壁未被水泥浆包覆，很容易被腐蚀，既影响使用寿命，又影响储气的安全性。因此，上述固井方式存固井工艺可靠性差，井筒稳定性差、易腐蚀，使用寿命短且储气安全性差，维护保养工作量大等缺陷。
本发明的目的是针对背景技术所存在的缺陷，改进设计一种地下储气井井筒的固定方法，该方法可将整个井筒外壁通过水泥包覆并与井壁紧固成一体，以达到井筒固定稳定、可靠、提高井筒的使用强度、耐腐蚀性和储气的安全性，延长其使用寿命，降低维护保养的工作量等目的。
本发明的解决方案是将常规从上向下灌注水泥浆，改为由下向上注入，亦即在按传统的方式钻井、下井筒及套管、上套管封头后，在井筒及井壁之间增设一根小管作为水泥浆灌注管，固井用水泥浆则由泥浆泵通过该小管将其压入底部，使水泥浆从底部逐渐向上充满井筒与井壁之间的间隙，从而实现发明目的。因此，本发明方法包括：
A.按常规技术和程序钻井、下井筒及其套管、上套管封头并作井口强度试压；
B.将水泥浆小管沿井壁下至井底，并与泥浆泵接通；
C.配水泥浆并搅拌均匀；
D.启动泥浆泵并通过水泥浆小管将搅拌均匀的水泥浆由井底注入并逐渐向上，直至水泥浆溢于地面止；
E.拨出泥浆小管，待水泥浆凝固后即成。
所述将水泥浆小管沿井壁下至井底，该小管亦可在下井筒和套管工序前下于井底。在上述从下向上注入水泥浆的过程中，若因井太深或泥浆泵的压力较小时，可随注入水泥浆的高度，在保证水泥浆灌注密度的条件下，将泥浆小管相应上提，至水泥浆溢出地面后拨出。而所述泥浆小管为软管；在管端设有一带筛孔的管头。
本发明由于通过泥浆泵和泥浆小管将水泥浆自井底注入，水泥浆沿井筒与井壁之间的间隙自下而上逐渐充满两者之间的环形空间，随着水泥浆的逐渐上升，压力随之增大，水泥浆便被填充至井筒与井壁之间的每一缝隙，凝固后不但将井筒与井壁紧固成一体，使用中不会再出现松动和井筒上、下浮动的现象；而且由于在井筒上形成一紧密的水泥包覆层，又避免了井筒与地下水和有害气体直接接触而遭受腐蚀等危害。因此，本发明具有固井工艺先进、可靠；井筒与井壁一体性好，水泥紧固层密度高，紧固和防腐作用俱佳，可有效提高井筒的使用强度和寿命，高压气(液)的储存安全、可靠、日常维护保养工作量小等特点。
附图及附图说明
图1、为储气井安装、工作状态及固井灌浆施工流程示意图。
图中：1.井壁，2.井筒(储气筒)，3.水泥浆紧固层，4.筛孔管头，5.泥浆灌注小管，6.套管，7.套管封头，8.泥浆泵，9.搅拌机，10.搅拌池。
实施例
本实施例以CNG汽车供气站用地下储气井为例：井筒2直径Φ17.78mm，长120m储气压力25MPa。其固井方法：
首先按地质钻井要求钻直径为Φ215.9mm的地下井(基础井)，再按常规程序下井筒2及连接套管6，直至地面后上套管封头7；及井口强度试压处理；然后沿井筒2及井壁1下泥浆小管5直至井底，泥浆小管5的端头紧固一带筛孔的管头4，并将该泥浆管的上端接于泥浆泵8的输出口并用清水将泥浆小管打通，待用；
配制水泥浆：在搅拌池10中按比例加入水泥和清水，通过搅拌机9搅拌均匀后，启动泥浆泵8将水泥浆通过泥浆小管5及管头4从井底注入，直至地面后立即拨出泥浆小管5，待水泥浆凝固后即成。本实施例泥浆泵动力为30kw。

Claims (4)

1、一种地下储气井井筒的固定方法；其特征在于该方法包括：
A.按常规技术和程序钻井、下井筒及其套管、上套管封头并作井口强度试压；
B.将水泥浆小管沿井壁下至井底，并与泥浆泵接通；
C.配水泥浆并搅拌均匀；
D.启动泥浆泵并通过水泥浆小管将搅拌均匀的水泥浆由井底注入并逐渐向上，直至水泥浆溢于地面止；
E.拨出水泥浆小管，待水泥浆凝固后即成。
2、按权利要求1所述地下储气井井筒的固定方法；其特征在于所述将水泥浆小管沿井壁下至井底，该小管亦可在下井筒和套管工序前下于井底。
3、按权利要求1所述地下储气井井筒的固定方法；其特征在于所述水泥浆由井底注入并逐渐向上，直至水泥浆溢出地面止，若因井太深或泥浆泵的压力较小时，可随注入水泥浆的高度，在保证水泥浆灌注密度的条件下，将泥浆小管相应上提，至水泥浆溢出地面后拨出。
4、按权利要求1和2所述地下储气井井筒的固定方法；其特征在于所述水泥浆小管为软管；在管端设有一带筛孔的管头。
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