地下储气井在天然气加气站的应用

地下储气井在天然气加气站的应用

1　概述

CNG技术在各地被广泛应用，由此带动CNG加气站大量建设和运营。加气站的高压储气系统，早期国内外一般采取地面储气瓶或储气罐的方式储存压缩天然气，由于储存压力高(达25MPa)，且安放在地面上，安全问题引起人们的普遍担忧。

CNG地下高压储气井是近年来迅速发展起来的一种全新的储气方式，是我国几十年石油天然气工业开采技术的成功经验与新兴技术的完美结合。目前，该技术已列入石油天然气行业标准《高压气地下储气井》(SY／T6535--2021)中。经过逾10年的开发研究和应用，目前已基本趋于成熟完善，其安全性高等显著优点受到CNG汽车加气站建设单位和消防安全管理部门的广泛关注和认可。目前，全国已有逾300座CNG加气站应用此方法，地下储气井的保有量已逾l000口。

2　高压气地下储气井的特点及技术指标

通过钻井工艺建造的地下储气井，将CNG在地下100-250m深处，彻底杜绝了地面的隐患，具有安全性高、占地面积小、设备布局美观等特点，现已成为国内CNG加气站首选储气方式

①特点

泄漏隐患点大为减少，加气站安全可靠性提高，便于操作，使用方便，免维护；不受环境影响，抗静电，抗雷电；每口井占地面积≤1m。，运行成本低；排水彻底，消除积水造成的设备腐蚀因素，杜绝恶性事故发生，事故影响范围小。

②主要技术指标

井管(TP8OCQJ储气井专用套管)外径：177．8～244．5mm；单井容积：l一10m3；井深：100～250m；额定压力：25MPa；储存介质：符合国标《车用压缩天然气》(GB18047--2021)规定的天然气。

③常见地F储气井型号与参数

国内常见地下储气井型号与参数见表1。

表1

常见地下储气井型号与参数

加气站规模

／(m·d1)

储气井型号

储气井数

／口

额定压力

／MPa

平深井深

/M

井管外径

/MM

井管钢级

单井容积

储气井

总容积

ooo

CQJ3—25

150

177

TPSOCQJ

3.0

12.0

000

CQj3—25

160

177

TPSOCQJ

16.0

ooo

CQJ6—25

150

244.5

TP80CQJ

0

0

3　地下储气井关键技术

地下储气井关键技术在于井筒的固定技术。储气井建造过程包括钻井、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和水泥浆小管将水泥浆自井底注入至溢出地面，凝固。

目前较为先进的固井技术采用的是水泥浆自下而上灌注工艺，水泥浆将整个井筒外壁包覆并与井壁紧固成一体，以使井筒固定稳定、可靠，提高井筒的强度、耐腐蚀性和储气的安全性，延长其使用寿命，降低维护工作量。该技术具有如下特点：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，可有效提高井筒的强度和寿命；高压气储存安全、可靠，日常维护保养工作量小。它克服了传统固井方式井筒稳定性差、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。