储气井极限抗拔力试验研究.pdf

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1、储气井极限抗拔力试验研究段志祥，石坤。傅伟。蒲晒，肖本职。，吴相超(1．中国特种设备检测研究院，北京100013；2．重庆市特种设备检测研究院，重庆401121；3．长江科学院重庆岩基研究中心，重庆400014)摘要：建造了2口试验储气井，对储气井实施了抗拔力测试。得出规格0244．48mm×l1．05mm×71m试验储气井的抗拔极限承载力大于2932．5kN，规格0177．8mm×10．36mm×23m的试验储气井的抗拔极限承载力为1299．22kN。当各井段地层信息完整，且经过有效固井，储气井极限抗拔力可采用文中式(

2、2)进行计算，计算结果偏于安全。关键词：地下储气井；水泥环；固井；抗拔力；试验中图分类号：TH49；TH123文献标识码：A文章编号：1001—4837(2013)10—0007—05doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2013．10．002ExperimentalResearchontheAnti—-pullForceofGasStorageWellsDUANZhi—xiang，SHIKun，FUWei，PUShai，XIAOBen—zhi，WUXiang—chao(1．ChinaSpeci~Eq

3、uipmentInspectionandResearchInstitute，Beijing100013，China；2．ChongqingSpecialEquipmentInspectionandResearchInstitute，Chongqing401121，China；3．ChongqingRockCen-terofYangtzeRiverScientificResearchInstitute，Chongqing400014，China)Abstract：Twoundergroundgasstoragewells(

4、GSWs)forexperimentisconstructedandtheuplifttestiscarriedout．Theanti—pullforceoftheGSWwithsizeof44．48mmx11．05mmx71misgreaterthan2932．5kN．andtheanti—pullforceoftheGSWwithsizeof0177．8mmx10．36mm×23mis1299．22kN．FortheGSWwitheffectivecementingandcompletegeologyinformat

5、ion，theanti—pullforcecanbecalculatedbyequation(2)，andthecalculationresultisconservative．Keywords：undergroundgasstoragewell；cementsheath；wellcementing；anti——pullforce；experiment建起的储气井的总数量超过7000口，并正以每年0引言约1000口的数量快速增加。储气井相对于普通地面压力容器的区相对于其他的储气方式，储气井具有占地小、别L2]，主要表现在3

6、个方面：相对安全、成本较低等明显优势，已经成为天然气(1)位于地下；汽车加气站的首选储气设备，并逐步进入调峰站、(2)井筒与井眼间的环空填充固井水泥；企业储气库、城镇储配站等领域⋯。全国各地已(3)结构采用螺纹连接。基金项目：国家质检公益性行业科研专项资助(201010222)CPVT储气井极限抗拔力试验研究鉴于储气井的特点，储气井最严重的失效形白。式J，是当井下某段由于腐蚀断裂或螺纹失效后，整体或部分冲(飞)出地面，造成人身或财产1试验研究损失¨。四川宜宾某加气站储气井事故便是如此。要防止此类事故的发生，一方面是要防止

7、1．1储气井概况地层对储气井的腐蚀，另一方面就是要依靠地层建造了试验储气井，分别为A井和B井，A，B对储气井的竖向约束力(即抗拔力)阻止储气井两井情况如下：的向上移动。如果抗拔力足够大，即使储气井下A井：规格为44．48mm×11．05mm×71部某个部位腐蚀断裂，断裂部位以上的储气井依m，地层情况为0—7m为沙土层，7—71m为页岩然不会飞出地面而造成事故。因此，储气井的抗层；拔力，是储气井设计的一个非常重要的参数。如B井：规格为0177．8mm×10．36mm×23果抗拔力大于内压引起的当量轴向拉力，储气井m，地层情

8、况为0～6m为沙土层，6～23m为页岩不会冒出(飞出)地面；否则有可能发生严重层。事故。然而，长期以来有关地层对储气井的轴向两井的井筒外壁与裸眼井壁间采用水泥固约束方面的研究甚少，相关的试验研究几乎是空井，其结构见图1，水泥参数如表1所示。出气口进气口(a)A井(b)B井图1试验储气井结构示意表1固井水泥参数井号水泥