江 村 郭方文 杨海堂

(广西壮族自治区特种设备检验研究院)

自攻式高压地下储气井专利技术

江 村*郭方文 杨海堂

(广西壮族自治区特种设备检验研究院)

介绍了一种自攻式高压地下储气井专利技术，该技术的井底封头具有自攻功能。自攻式高压地下储气井由自攻式井底封头、井筒、接箍和井口装置组成。在固井施工时，首先按计算所需的用量将水泥浆搅拌好，并将它全部注入基井内，随后连续将自攻式高压地下储气井逐节组装、旋转压入已注有水泥浆的基井，从而避免了由于基井与井筒间隙过小而导致部分井筒不能被水泥浆包裹的严重缺陷，达到延长高压地下储气井使用寿命的目的。

高压地下储气井 井底封头 天然气 自攻

高压地下储气井技术，可将天然气高压的储存于地下，具有安全性高、占地面积小及管理维护费用低等优点。但由于受固井质量的影响，一些地下储气井往往没达到设计寿命就报废了。目前的固井技术有从上往下灌注水泥浆和从下往上灌注水泥浆两种方式，无论哪种方式均是先将井筒全部安装并下井完毕后才开始灌注水泥浆，由于高压地下储气井深达数十米至数百米，而井筒与基井壁的间隙一般只有15～30mm，因此在进行灌注水泥浆作业时，不可避免地会存在部分井筒不能被水泥浆包裹的严重缺陷，从而影响高压地下储气井的使用寿命[1～15]。笔者介绍了一种自攻式高压地下储气井专利技术。

1 常用高压地下储气井固井技术

1.1从上往下固井技术

从上往下固井技术在进行固井施工作业时，首先将所有高压储气井组装完毕，然后才将搅拌好的水泥浆从上往下灌注。在灌注水泥浆时，由于基井内存在大量空气且不易排出，因而不可避免地会存在相当部分井筒不能被水泥浆包裹的严重缺陷，目前从上往下固井技术已基本被淘汰。

1.2从下往上固井技术

从下往上固井技术在进行固井施工作业时，首先也是将所有高压储气井组装完毕，并在井筒内或井筒外设置水泥浆输送管道至井底，然后才将搅拌好的水泥浆通过输送管道从下往上灌注，也有不用设置水泥浆输送管道而直接利用井筒向基井灌注水泥浆进行固井施工作业的，但因后期清理工作非常麻烦而少有采用。

从下往上固井技术虽然解决了从上往下固井技术存在的问题，但同时又产生了新的问题：从下往上固井技术，必然要设置一根输送管道至井底，水泥浆先由地面输送至井底后，再往上压，由于水泥浆粘度大、流动性差，输送管内径又小，因而必须增设高压泥浆泵、消耗额外动力；从下往上固井技术，由于水泥浆是先到达井底后再往上压，因此井底的压力非常高，有时甚至会将整个井筒顶起，造成固井施工作业失败。

2 自攻式高压地下储气井

自攻式高压地下储气井[16]及其井底封头如图1、2所示，在进行固井作业时，首先要计算出固井所需的水泥浆用量，并将水泥浆搅拌好后全部注入基井内，然后再将自攻式高压地下储气井逐节组装、旋转地压入已注有水泥浆的基础井即可。由于该技术是在空井时灌注水泥浆，然后才将自攻式高压地下储气井旋转压入，从而避免了因基井与井筒间隙过小空气难以排出而导致部分井筒不能被水泥浆包裹的严重缺陷，达到提高固井施工作业质量、延长高压地下储气井使用寿命的目的。

图1 自攻式高压地下储气井示意图

图2 自攻式井底封头示意图

自攻式高压地下储气井，由自攻式井底封头、井筒、接箍和井口装置组成；自攻式井底封头与井筒连接，井筒与井筒之间通过接箍相互连接，井口装置与井筒连接。其特征是：自攻式井底封头由井底封头、螺旋件、扶正环组成，井底封头与螺旋件连接、螺旋件与扶正环连接。在进行固井作业时，首先计算出固井所需的水泥浆用量，并将它全部注入基井内，然后再将自攻式高压地下储气井逐节组装、旋转压入已注有水泥浆的基础井即可。

3 结束语

自攻式高压地下储气井技术，解决了目前高压地下储气井固井技术难以解决的问题：从上往下固井技术不可避免出现井筒不能被水泥浆包裹的严重缺陷；从下往上固井技术则存在因井底压力过大而发生井筒被顶起的危险。随着天然气越来越广泛的应用，高压地下储气井技术的应用也会更加广泛，自攻式高压地下储气井技术也必将具有良好地推广应用前景。

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PatentTechnologiesforSelf-tappingHigh-pressureGasStorageWellUnderground

JIANG Cun, GUO Fang-wen, YANG Hai-tang

(GuangxiSpecialEquipmentSupervisionandInspectionInstitute,Nanning530219,China)

A patent technology for self-tapping high-pressure gas storage well underground was introduced, including its self-tapping bottom head, shaft, shaft coupling and well head device. In cementing operation, having the slurry mixed well and injected at a required amount, and then having the gas storage well assembled and the shell rotated into the base well where slurry had been injected so as to avoid a serious defect that partial shaft can’t be packed with cement slurry due to a too small space between the base well and the wellbore. This benefits the realization of prolonging the service life of high pressure gas storage well underground.

high pressure gas storage well underground, bottom head, natural gas, self-tapping

*江 村，男，1959年3月生，高级工程师。广西壮族自治区南宁市，530219。

TE822

A

0254-6094(2016)06-0722-03

2016-01-20，

2016-09-24)