[發明專利]智能感知型壓縮天然氣大容積瓶式抗爆泄壓地下儲氣井

有效

• 申請號: 201210333749.9
• 申請日: 2012-09-10
• 公開（公告）號: CN102829320A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 黃重國;張蘭江;袁清華;靳舜堯;宋鑒
• 申請（專利權）人: 盛澤能源技術有限公司
• 主分類號: F17C1/00
• 分類號: F17C1/00
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬于壓縮天然氣（CNG）儲氣裝備技術領域，特別是提供了一種智能感知型壓縮天然氣大容積瓶式抗爆泄壓地下儲氣井。為天然氣加氣站CNG的儲存提供一種安全可靠性能高，便于安裝、維修、檢驗，低運營成本的儲氣裝置及儲氣方式。本發明的優點在于將大容積整體瓶式儲氣單元置于地下，配以抗爆泄壓式結構和可燃氣檢測器等傳感元件，結構簡單、安全可靠、實時監控、事故可控、維護便捷、經濟效益顯著等。

背景技術

目前，我國CNG加氣站（標準站、子站）普遍采用CNG地面儲氣瓶組和CNG高壓氣地下儲氣井來儲存壓力為25MPa的CNG。

CNG儲氣瓶組是通過氣路將多個CNG儲氣瓶連接成一個整體的固定儲氣裝置，其優點是儲氣瓶易于制造，維護方便。但由于近年來我國相繼發生過多起加氣站儲氣瓶的爆炸事故，增加了人們對加氣站建設的心理壓力，此外CNG地面儲氣瓶組占地面積大、與站外構筑物的防火間距大、安全性差、一旦發生爆炸事故危害范圍廣且易受明火或電磁干擾等環境因素的制約，雖已經廣泛使用多年但仍未形成統一的行業標準。

CNG高壓氣地下儲氣井通常采用外直徑為177.8mm~273mm的非承壓無縫鋼管（無縫管根據API?SPEC?5CT/ISO?11960或GB/T?19830-2005《石油天然氣工業油氣井套管或油管用鋼管》、企標等標準進行制造），通過結箍連接至80m~250m總長度，參考石油鉆井的方法打入地下密封儲氣，形成1~10立方水容積的儲氣井。由于高壓氣地下儲氣井的井體缺乏直接、可靠的檢測手段，隨著使用年限的增加，各類潛在的安全問題逐漸暴露。其主要存在以下不足：

（1）安全性能差：高壓氣地下儲氣井通過結箍將無縫鋼管固連在一起，外壁使用水泥固定于地下，井管易腐蝕失效，缺乏對橫向沖擊的保護且受力復雜，儲氣管或結箍容易發生斷裂，造成壓縮天然氣泄漏，儲氣井徹底報廢，甚至儲氣井爆炸等重大事故。

（2）儲氣井體容易上串：由于固井質量不良，有些儲氣井在使用過程中，出現井管慢慢地向上爬或下沉的現象，甚至出現處理一次后又繼續上爬或下沉的現象。

（3）井下裝置泄漏難于維修：井口裝置泄漏發生在井口封頭與井管連結螺紋處和井口裝置中的閥門、管件處，這類泄漏現象比較容易發現，也較容易處理，一般不致釀成嚴重后果。井下泄漏發生在井下，可通過儲氣井充滿CNG后，井口壓力表不能穩壓而發現，問題在于很難弄清井下泄漏的確切泄漏位置，也就很難采取有效的補救措施。實踐中往往只好采取報廢舊井，另建新井的作法。

（4）無法有效地實施定期檢驗和維護：施工人員只能對井口部分進行有效地檢修工作，而對于井下部分，因為進行了密封操作，鋼管外表面無法順利進行檢修，內表面采用石油井的探傷設備檢修，其檢測精度、可靠性等方面都存在問題。這樣，該結構形式存在極大的安全隱患。

（5）選址困難，對地質結構要求高：以高壓氣地下儲氣井作為儲氣設施的加氣站在建站之前，要對該站選址地區的地下地質構造進行詳細的調研和勘探，避免地下有斷層、溶洞、煤礦采空區，以免投資過大，不但增加了前期論證的成本，也使其對選址地區有了更高的要求，增加了選址的難度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種智能感知型壓縮天然氣大容積瓶式抗爆泄壓地下儲氣井，克服了上述CNG加氣站現有儲氣裝備安全性能差、儲氣井體容易上串、井下裝置泄漏難于維修、選址困難，對地質結構要求高等缺陷。

本發明是將大容積儲氣瓶置于地下，用于存儲壓縮天然氣的儲氣裝置（如圖1）。