CNG加气站地下储气井泄漏分析

针对CNG加气站储气井容易发生的泄漏事故,介绍了泄漏的类型、原因和后果,以及泄漏天然气的扩散类型、速度、泄漏量、扩散半径和气体浓度的确定方法,为储气井的安全评价提供了参考依据。     

加气站地下储气井井底封头有限元分析

高压气地下储气井井底封头是一加工部件,与N80套管通过丝扣连接成一个整体,构成高压密闭储气装置。结合地下储气井工况建立适合井底封头的有限元模型,模拟分析在CNG储气和考虑储气介质温度影响下井底封头的应力变化。研究结果表明,井底封头在弹性范围内,处于安全状态,但温度对地下储气井的疲劳寿命有不可忽视的影响,考虑了温度变化情况下的疲劳寿命预测值将更趋于合理。     

CNG加气站地下储气井泄漏分析

高压气地下储气井是近年来我国开发出的一种适用于压缩天然气（CNG）加气站的高压储气技术,由于其占地少、操作简便、维护费用低等优点．近年来得到了广泛的应用与发展．目前已为我国CNG加气站储气的主要方式。     

加气站地下储气井泄漏的安全性分析

针对地下储气井建设和使用过程中发生井下泄露几率最大的三种工况,在弹塑性力学的基础上,建立平面轴对称有限元模型。经过有限元计算,得出第三种工况下发生井下泄露时产生的上顶力最大,远远大于储气井井筒自重的结论。因此必须采用适当的固井方法固定储气井井筒,防止井筒在井下泄漏时冲出地面而造成严重事故。     

加气站地下储气井应力分析与现场试验

储气井具有占地少、相对安全、成本较低等明显优势,目前已经成为天然气汽车加气站的首选储气设备,并逐步进入调峰站、企业储气库、城镇储配站等领域,但长期以来关于固井水泥环对储气井影响的研究甚少,相关的试验研究几乎为空白。为此,建立了地下储气井的受力模型,分析计算了固井水泥环与井筒之间的界面压力,计算结果显示储气井的固井水泥环对储气井井筒具有较大的加固作用。同时,建造了储气井试验井,进行了固井质量检测,并对地下储气井实施了应力测试,分别测试了固井前和固井后井筒的应力。结果表明：①固井后的井筒环向应力较固井前的井筒环向应力降低,固井后井筒环向应力最多降低了16%;②随着井筒内压的逐渐增加,固井水泥环对井筒的加强作用日益明显。该试验结果与理论分析结论基本一致,可对储气井设计、制造、使用和检验提供参考。     

储存车用CNG的最佳选择——地下储气井

文中论述了地下储气井的工艺技术，技术经济指标分析比较和几点建议。地下井储存CNG，实现了储气量大、加气速度快、安全可靠、占地面积小、操作管理方便、维护检测工作量少，年平均经济消耗省等优点，对推进CNG汽车产业的加快发展是非常必要的。     

CNG储气井螺纹计算及有限元分析

在对CNG储气井现场事故调研的基础上对其失效原因进行了分析。采用法兰连接对套管与封头处的连接进行结构改进，并对连接处的主螺纹进行预紧及操作状态下的受力分析和校验。应用非线性有限元分析软件MSC．MARC对CNG储气井套管接头螺纹进行了有限元分析。对分析结果与实际受力情况的比较表明，有限元分析结果是可靠的，为分析套管和接头螺纹处的受力情况、失效分析及结构改进提供了一种新的思路。指出CNG储气井的失效不仅与疲劳受力有关，更重要的是腐蚀的作用和影响，只有综合考虑腐蚀疲劳，才能对储气井的寿命做出准确可靠的评估。     

CNG储气井内插管正循环固井应力分析

对目前采用井筒外部固井工艺建造的高压储气并进行了应力分析,指出了其存在的安全隐患.提出了采用内插管正循环固井工艺建造储气井的方法,从而消除安全隐患,确保CNG加气站的安全运行,为建造高压储气井提供借鉴.     

CNG加气站储气井井筒受力模型的建立与评价

近年来各地CNG加气站常有储气井井窜事故发生,造成天然气泄漏,储气井报废,有时还引起火灾、爆炸等严重后果.基于套管、水泥环和地层满足弹性应力分布的基础上,建立了套管-水泥环-地层耦合模型,分析了地层基本力学参数、水泥环几何及物理参数、套管几何参数等因素对井筒受力的影响规律,确定了储气井发生井窜失效的主要原因和控制措施.     

CNG储气井爆炸分析

文章针对四川某加气站储气井爆炸事故,在分析了固井质量、套管内外的腐蚀是发生爆炸原因的基础上．对CNG储气井爆炸前的受力状态、爆炸过程、爆炸时的能量、爆炸时套管飞出物的受力状态进行分析．据此提出了避免爆炸事故发生的措施。在建井时应考虑设置能量吸收装置,该装置能在吸收爆炸作用于套管的初始动能的同时。打开高压放空阀,防止恶性事故发生。     

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天然气地下储气库的建造,是从根本上解决城市季节性调峰,平抑供气峰值波动的最合理,有效途径;之一,但由于实际储库地质构造的非均质性以及储层破除放传输流体能力的不同,。在调峰时必须对库内各注采井进行合理的配产,文章通过分析水驱气藏型地下储气库的注采动态特征,建立了库内注采井夏注冬采的数学模型,采用全隐式牛顿迭代法,以储库地层压力和含水饱和度为约束条件,数值模拟出各注采井的注采运行动态,并对其主要影响因素进行了分析,为实际地下储气库的优化运行提供了理论依据。     

弯曲井眼下部钻具组合的非线性有限元分析

在水平井或大斜度井的造斜段,井眼处于高度的弯曲状态,井眼轨迹控制很严格,需要对下部钻具组合进行深入的受力和变形分析.本文根据弹性理论和能量原理对下部钻具组合的几何非线性问题进行了系统的有限元理论分析.给出了下部钻具组合几何非线性问题的求解方法.应用所推得的理论结果,对不同的井斜曲率与方位曲率对钻头侧向力的影响进行了线性分析与非线性分析并对比了两种分析方法的结果.     

大张坨地下储气库注采井固井实践

大张坨储气库是我国的第1个地下储气库,用于调整京津两地的用气量。在储气库区块上的库8井是1口定向井,固井有以下难点:1.地层破裂压力低,易发生漏失;2.地层压力系数低,产层易伤害;3.水泥封固段长,地温梯度高达3.4℃/100 m,且使得上部水泥浆凝固时间长,影响水泥浆胶结质量。针对以上情况,采取了以下措施:1.采用屏蔽暂堵技术,提高地层承压能力;2.采用双级注水泥工艺,一级固井用常规水泥浆密度,二级固井采用低密度水泥浆,主要是漂珠和微硅共同配制的水泥浆体系;3.控制水泥浆失水量和自由水;4.增加套管扶正器用量,保证套管有较高的居中度,提高顶替效率。通过采取以上措施,经SBT测井表明一级固井质量优质,二级固井质量合格。     

大张坨地下储气库注采井工程建设监理实践

大张坨地下储气库是我国第一座地下储气库，是第一个按照项目管理承包模式（PMC）的国际工程建设惯例实施监理的大型钻采工程，其管理模式和经验对我国储气库建设具有重要意义。为此， 分析了此项目的工程设计监理、工程施工准备监理、钻井系统工程施工监理、完井工程监理、竣工验收监理等5个难点，详细介绍了项目12口注采井建设全过程的PMC管理模式；从建立监理模式、建立管理制度、制订技术规范、实施安全预案、关键工序旁站监理等方面说明了监理实施要点。探索出一套我国陆上石油钻采工程新型监理体制的管理模式，创造了大港地区优质快速钻井施工新纪录。该项目安全保质保量按期完成，保证了向北京和天津的安全供气，7年来储气库运行平稳， 为后续5个储气库的建设管理打下坚实基础，对我国大规模建设地下储气库有借鉴作用。     

地下储气库注气系统节点分析方法研究

根据地下储气库的具体特点 ,研究建立了地下储气库注气系统的节点分析方法。经喇嘛甸油田地下储气库实际资料验证表明 ,该方法计算结果比较准确 ,符合储气库生产情况 ,可以用于储气库系统优化、指标预测、配注方案编制和运行参数优选等工作中。     

地下储气库应力敏感性实验研究

在储气库运行过程中，由于气体的采出和注入，使得多次注采期间岩石净上覆压力发生周期性变化，随之导致储层岩石物性参数发生周期性变化，从而影响储气库的注采能力，因而研究储气库储层应力敏感特征具有重要意义。为此，以实验手段研究了地下储气库在气体注入和采出过程中地下储层的应力敏感性。实验选用2块渗透率不同的人造砂岩岩心，测试了在4次净上覆压力升降过程中的储层渗透率变化。实验结果表明：随着净上覆岩层压力的增加，岩心渗透率呈下降趋势，初期渗透率下降较快，后期渗透率下降程度减小，应力敏感性变弱；净上覆压力周期性变化过程中，岩石渗透率不可能完全恢复到原始值，存在着一定程度的滞后效应；岩石渗透率越高，应力敏感特性越明显。     

IMPROVED CONVOLUTION ANALYSIS OF LATE WELLBORE STORAGE BUILDUP DATA OF GAS WELLS

ABSTRACT

Conventional pressure buildup tests of gas wells with wellbore storage have long been recognized as providing somewhat inaccurate estimates of the reservoir parameters. Also, the application of these tests to low permeability reservoirs is time consuming and impractical in some field practice. Moreover, these tests do not offer a straight forward method to determine of the rate-dependent skin factor of high-flow-rate wells.

This paper presents an extension of the convolution methods to analyze late wellbore storage buildup data of high-flow-rate gas wells. In addition of possessing all the advantages of the convolution techniques, the proposed extension offers a simple method that permits a direct estimation of the formation permeability, the mechanical and the rate-dependent skin factors, and the extrapolated reservoir pressure from three different analysis plots.     

IMPROVED CONVOLUTION ANALYSIS OF LATE WELLBORE STORAGE BUILDUP DATA OF GAS WELLS

Conventional pressure buildup tests of gas wells with wellbore storage have long been recognized as providing somewhat inaccurate estimates of the reservoir parameters. Also, the application of these tests to low permeability reservoirs is time consuming and impractical in some field practice. Moreover, these tests do not offer a straight forward method to determine of the rate-dependent skin factor of high-flow-rate wells.

This paper presents an extension of the convolution methods to analyze late wellbore storage buildup data of high-flow-rate gas wells. In addition of possessing all the advantages of the convolution techniques, the proposed extension offers a simple method that permits a direct estimation of the formation permeability, the mechanical and the rate-dependent skin factors, and the extrapolated reservoir pressure from three different analysis plots.     

地下储气库天然气回采的节流脱水分析

天然气绝热节流是地下储气库回采的关键技术，可以利用节流冷效应实现回采天然气的脱水、脱油。天然气脱水后的露点与绝热节流过程有关，并且它对天然气的集输有较大影响，因此有必要利用绝热节流模型准确地分析回采天然气的节流过程。为此，利用基于BWRS状态方程的绝热节流模型计算了板876储气库回采天然气的高压节流温变等焓线。用该模型分析板876储气库的两级实际节流过程，分析结果揭示了一级节流后温度随井口压力变化的规律，确定了J-T阀（二级节流阀）前温度的安全运行范围。所得计算结果为储气库建立科学完备的生产制度提供了可靠的依据。     

CNG加气站气体预处理技术及经济分析

介绍了车用ＣＮＧ加气站原料气的脱硫、脱水技术,总结各种处理方法的优缺点,指出适用于我国国情的ＣＨＧ加气站最优化的脱硫方法是固体脱硫剂法,其脱硫成本为０．０２元／ｇＨ２Ｓ;最优化的脱水方法是高压深度脱水法,其运行成本是低压法的１／８,投资费用是低压法的１／２。