CNG地下储气井安全控制装置设计

针对目前国内没有用于CNG汽车的高压气地下储气井安全控制装置的现状，设计出了一套CNG汽车高压气地下储气井安全控制装置，它由地下储气井、节能蓄能器、液压泵、微机控制装置、传感器等组成。当地面出现火灾、地震及其它不可预见的事故，使储气井地面设备遭到破坏的紧急情况时，能自动及时关闭储气井与地面的通道，增强高压气地下储气井的安全性和可靠性，大大减少城市环境污染，为CNG汽车的推广应用提供进一步的技术支持。     

地下储气库

城市民用天然气用量随时间、季节变化而波动。用管道储气进行日用气不均衡调峰、地下储库储气进行季节用气不均衡调峰最佳。本文介绍了不同地下储气库的特点和建造、使用条件及各种不同的运行和经营效果。在众多的地下储气库种类中，枯竭气藏型地下储气库为最优。     

CNG���´�������ȫ�Է���

压缩天然气（CNG）汽车工业是一个新兴的产业,具有良好的经济效益和社会效益。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。针对目前国内用于CNG汽车的高压地下储气井结构简单、施工工艺不规范、缺乏安全设施等实际问题,提出了改进现有储气井结构、施工工艺和研发储气井安全系统的技术思路,为减少城市环境污染,进一步推广CNG汽车的应用提供了技术支持和安全保障。     

大港油田CNG加气站储气系统设计及工艺技术

随着CNG技术的广泛应用，燃气车辆和加气站不断增加。作为CNG加气站重要组成部分——地下储气系统，其安全性是保证CNG加气站正常运行的关键，介绍了压缩天然气加气站储气系统种类，大港油田CNG站储气井设计原理，储气井技术特点及储气井未来发展前景。提出目前大港油田在储气井结构、施工工艺和研发储气井安全系统技术的思路。     

城市燃气调峰负荷预测软件的研究与开发

准确地预测城市燃气用气负荷量，才能为调峰储气设施的确定及城市燃气优化调度提供最基本的设计参数。考虑近期我国燃气市场的需求，开发了城市燃气调峰负荷预测软件系统。该软件包括历史数据处理及输入模块、负荷预测模型库模块、各类型负荷预测模块、预测结果数据库输出模块、调峰负荷与储气匹配比较等5个模块。对某城市天然气调峰负荷预测的结果表明，该系统能取得满意的预测效果。     

适应我国天然气工业发展加快天然气液化技术开发

现在国家加大天然气开采力度,将西部天然气和东海天然气输往江、浙一带,广泛应用于城市民用和发电厂.由于天然气用作燃料,就存在着需要解决储气调峰问题.在江南地区难以找到地下储气库情况下,采用LNG调峰和保安措施要优于管道调峰方案.介绍了采用LNG调峰的可行性,并对液化装置的规模提出建议.     

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。     

适应我国天然气发展 加快天然气液化技术开发

现在国家加大天然气开采力度,将西部天然气和东海天然气输往江、浙一带,广泛应用于城市民用和发电厂。由于天然气用作燃料,就存在着需要解决储气调峰问题。在江南地区难以找到地下储气库情况下,采用LNG调峰和保安措施要优于管道调峰方案。介绍了采用LNG调峰的可行性,并对液化装置的规模提出建议。     

����ѹ����Ȼ������վ�ĸ�ѹ����

车用压缩天然气（ＣＮＧ）加气站分慢加气和快加气两种类型，前者不需要设置加压气体储存设施，而后者则需要设置储存压力为２５ＭＰａ的ＣＮＧ储气库。目前，国内、外的快加气站都采用储气瓶组或储气罐地上储气方式。但近年来我国四川地区接连发生的８起９只“站用瓶”和“车用瓶”爆破事故，使有些人对地上储存方式的安全性产生了怀疑，而采取了打储气井进行地下储气的方法。文章详细说明了在什么情况下需要设置ＣＮＧ储气设施，以及为什么要在有条件的地方尽可能采用慢加气方式的道理；还从安全性和经济性出发，对地上容器储气和储气井地下储气进行分析对比，说明了地上容器储气是安全、可靠、经济的，并且安装使用也都很方便。储气井地下储气无法实施检漏、维修，不能移动搬迁，经济性又很差，因而在ＣＮＧ快加气站上打储气井进行地下储气是没有必要的。     

CNG加气站工艺流程优化设计探讨

随着我国大型输气管道的建设,推进城市气化进程,为CNG汽车加气站的建设与发展带来机遇,CNG加气站在我国得到了空前的发展。针对现有CNG加气站出现的窜井和地下储气井松动事故,对CNG加气站的工艺流程和地下储气井的结构进行优化设计:将天然气直充改为经过地下储气井冷却后加气,在地下储气井的出口处安装单向阀;将现在地下储气井共用一条进出气管线改为单进单出,在地下储气井内增设套管,进一步加强CNG加气站的安全性,为今后CNG加气站的设计和建设提供借鉴。     

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。     

有效的天然气调峰储气技术——地下储气库

有效的天然气调峰技术可确保输气干线高效运行,实现安全平稳供气。为此,分析了国内天然气调峰储气技术的发展状况,指出地下储气库调峰具有库容大、安全性好、储转费低等优点,可从根本上解决城市季节性用气调峰问题,是最主要和经济的城市供气调峰方式;地下储气库应距离城市用户及输气干线较近,其中气藏建库是最经济的储气方式。同时介绍了地下储气库地面工艺技术,探讨了地下储气库新技术的发展趋势,提出了对中国地下储气库建设的建议：①继续增大国家整体储气系数,除满足常规调峰外,在条件许可的情况下,扩大应急供气和战略储备系数;②继续优选建库目标及库址,降低储转气成本,提高气库利用率;③尽快形成调峰供气定价机制,实现地下储气库商业化运作,建议研究天然气储气支持政策,按天然气“季节差价”收取调峰储气费;④利用干线气源的高压力,有条件的分输站利用压差设置LNG液化装置,实现液化调峰;⑤合理布局LNG接受站、LNG液化厂,增加LNG储存及气化设施,实现LNG与地下储气库调峰的相互配合,二者优化运行,最大限度地满足用户调峰需求。     

输气管道配套地下储气库调峰技术

地下储气库具有储气量大、储气成本低等特点,是天然气管道用户的一种重要调峰手段。近几年,华北地区地下储气库在解决用户季节用气不均衡问题上发挥了积极作用。结合大港地下储气库群和陕-京输气系统的实际运行情况,引用工程实践数据验证了地下储气库参与季节调峰、事故应急调峰、日调峰的作用。对地下储气库的调峰作用进行了分析,认为,在我国输气管网日臻完善的形势下,利用管道气源、输气管网与地下储气库有效联合调峰是未来天然气用户系统的调峰趋势,气源是基础、输气管网是辅助、地下储气库是主导。     

��������Ȼ�����̴��������Ż��о�

针对以高压天然气为主要气源的城市,为解决天然气日、时供需矛盾,其可行的储气方式通常是建设高压储罐或采用高压管道储气。储气方案优化研究就是对各方法进行技术经济分析,从而遴选出最优方案。此项工作的前提就是要较精确地计算出城市高压燃气管道的储气能力,而储气能力的计算精确度又与城市高压燃气管道动态模拟的准确性密切相关。为此,基于气体管流基本方程组、实际气体SHBWR状态方程、焓方程及城市高压燃气管道的初始和边界条件建立了静、动态数学模型,先后采用四阶龙格—库塔法及隐式有限差分法对静、动态数学模型进行了数值求解,并采用C++builder编制城市高压燃气管道模拟软件。针对西安市天然气所属的输配系统,研究确认,利用高压管道储气在技术上是可行的,在经济上是合理的。随着“西气东输”等工程的进展,在城市内利用高压管道代替高压储罐储气,将会节约巨大的投资和运行费用,并具有广阔的应用前景。     

城市储气管网动态模拟简化方法

随着西气东输工程以及沿海地区LNG进口终端站及输送管线工程的进展，越来越多的城市开始了城市天然气管网的建设。由于上游的输气管道公司一般只根据供气协议承担城市用气日、月不均匀供气的调峰，时调峰必须由城市管网系统自己解决。目前城市调峰储气一般采用高压球罐储气或者建设大口径高压管网储气来完成。由于城市民     

������Ȼ�����ù���Ͷ�ʹ�ģ�͹�����ۿ���dz��

居民用气量是城市燃气项目建设方案设计和财务评价的基础参数及投资决策的根本依据，须准确测算。通常项目可行性研究报告中设计用气量比实际偏大30%以上并导致投资规模相应偏大，应予以修正;气化率也是决定用气量的主要因素，应在科学的市场调查和预测后确定;调峰储气方案影响投资规模并决定着项目实施的难易程度，应进行多方案比选,在需要分期建设且门站交气压力较低的情况下，管道与球罐共同储气调峰为首选方案;输配压力级制也决定着项目投资规模和工程造价,采用中压一级系统比中低压两级系统供气既节省管材和投资20%以上，又能保证用气压力;燃气管网选材主要考虑安全性和经济性,DN200以上的燃气管网首选ERW钢管，DN200以下首选燃气用PE管。2000 m3球罐钢板应选16 MnR，3000 m3及以上容积球罐钢板宜选进口CF—62。     

城市天然气调峰方式分析

城市管道天然气的稳定供应直接关系到市民的正常生活。城市用气由于其月、日、小时用气量的不均衡性,以及用气需求的快速增长,使天然气调峰问题日益突出。对天然气主要调峰方法如储气球罐调峰、高压储气管束调峰、液化天然气调峰、地下储气库调峰、气田上游调峰的工作原理、特点与工艺计算进行了分析,指出了每种调峰方式的适用条件与场合。     

CNG地下储气井的应力分析与疲劳分析

CNG地下储气井是目前国内CNG加气站广泛使用的高压储气方式,其安全性是加气站安全运行的关键。应用ANSYS有限元软件对Φ177.8×10.36标准储气井的套管和管箍进行应力分析和疲劳分析,对于CNG地下储气井的安全运行有参考意义。     

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。