高压地下储气井腐蚀与防护

随着国内压缩天然气（以下简称CNG）的大力发展,作为建设周期短、造价较底的CNG储气井将在国内推广使用起来,而CNG地下储气井的安全性是保证CNG加气站正常运行的关键。针对目前国内CNG加气站高压地下储气井腐蚀的实际问题进行了分析,提出了现有储气井的防护技术,为进一步推广CNG汽车的应用提供了技术支持和安全保障。     

CNG储气井套管腐蚀疲劳机理研究

在分析CNG加气站储气井套管腐蚀失效现象的基础上,根据CNG加气站储气井的工况,结合国内外研究成果,探讨了该套管腐蚀疲劳失效机理,初步建立了腐蚀疲劳裂纹萌生理论和腐蚀疲劳裂纹扩展理论。以某CNG储气井的封头为例,分析计算了35CrMo材料的临界裂纹尺寸,提出了计算时应该注意的相关问题。     

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。     

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。     

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

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。     

高压地下储气井失效故障树的建立及定性分析

对现有常规CNG高压储气井事故进行分析,结合埋地输气管道失效原因,建立以CNG高压储气井失效为顶事件的CNG高压储气井失效故障树。通过系统的定性分析,列出导致顶事件发生的原因和失效形式,得到故障树的各阶最小割集,由此确定储气井的主要失效形式并提出相应的改进措施。故障树分析的结果可为已有储气井的维护和新储气井的设计提供理论指导,对减少事故发生具有重要的意义。     

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。     

天然气地下高压储气井定期检验方法探讨

对天然气地下高压储气井进行宏观检查、壁厚测定、磁粉检测和耐压试验等检测,参照国家相关检验规范及强度校核的结果,确定储气井的安全状况等级和运行期限,以保障安全运行。     

CNG地下储气井安全阀设计

CNG地下储气井储气是国内CNG加气站的首选储气方式，但目前这种储气井没有安全装置，存在事故隐患。为此，设计了CNG地下储气井安全阀。这种安全阀由阀体、液压缸、套筒、推杆、阀套、底套阀座、底套、环形阀座和下接头等组成。当储气井地面设备损坏可能发生天然气泄漏时，安全阀通过液压控制，能自动及时关闭CNG地下储气井与地面的通道，避免发生重大事故。该阀具有节能、使用寿命长、结构简单实用等特点。     

CNG加气站地下储气井接箍有限元分析

在役地下储气井存在的最大安全隐患是套管接箍或底部密封失效后，发生天然气泄漏，导致井管冲出地面的恶性事故。结合地下储气井工况，运用有限元软件建立了地下储气井井筒壁的有限元网格模型，分别模拟分析了在CNG储气和考虑储气介质温度影响下套管与接箍螺纹连接段各点处的应力变化。研究结果表明：套管与接箍螺纹连接段处于弹性范围内，处于安全状态，但接箍螺纹连接段的套管端部存在应力集中，是井筒的相对薄弱地带，不利于井筒的长期服役。     

CNG储气井智能监控系统设计

智能化、自动化监控是CNG安全生产发展的必然趋势。从计算机智能监控系统基本构成原理出发，结合CNG储气井事故调查结果，进行储气井智能监控系统的设计。在软件系统设计中，从生产实际出发分析了智能监控系统功能需求及相关监测参数，结合CNG储气井事故产生原因确定监控系统工艺流程，选择MCGS组态软件进行研究开发。在硬件系统设计中，结合CNG工作站的生产参数，确定了传感器、电磁阀、下位机的选择。利用MCGS组态软件结合高、中、低压生产数据进行系统开发，设计了系统菜单和界面，确定了用户权限。最后通过模拟测试对系统进行验证，模拟结果表明：该智能监控系统能及时检测到危险状况，进行相应的操作，满足设计要求，为CNG高效安全生产提供了一种新的思路和方法。     

储气井超声波相控阵自动检测系统的研制

为了及时、准确了解地下储气井使用过程中出现的问题,确保储气井安全运行,利用水浸法超声波测厚原理,研制了一种超声波相控阵自动检测系统。该系统能够适应直径为177.8 mm和244.5 mm的储气井。使用研制的超声波相控阵自动检测系统对储气井试验平台进行了超声检测,结果表明,该检测系统运行平稳、可靠,检测精度高,可方便判断缺陷的位置信息,实现了检测结果的多维显示,为地下储气井的安全运行提供了有力的保障。     

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。     

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.     

储气井充放气过程安全分析

按储气井的结构,在轴向建立储气井充放气模型,结合充放气时储气井井口压力、流量与时间的关系,运用ANSYS程序中的FLOTRANCFD分析储气井充放气过程;求得充放气过程中井下各深度的压力随时间变化情况,得到了储气井轴向动态的受力情况;运用弹性力学中圆筒受均布压力的理论建立了平面的套管一水泥环一地层的组合模型,用ANSYS分析不同压力下储气井套管、水泥环及地层的受力情况。对储气井充放气过程中的井下工况分析,可为储气井的实际工程设计和安全评估提供有益的参考。     

天然气储气井失效及预防措施

根据CNG加气站地下储气井事故分析,总结和归纳了储气井失效类型和主要影响因素,并从提高建造质量、加强运行管理2方面提出了预防措施,为降低在用储气井及新建储气井失效率,避免储气井事故发生具有重要意义。