[发明专利]高压地下储气井井筒的固定方法

说明书

技术领域

本发明属于燃料气地下储气井井筒的固定方法，特别是一种将高压天然气地下储气井用井筒固定安装于基础井内的方法。

背景技术

在公告号为CN1384308A、名称为《地下储气井井筒的固定方法》的专利文献中，公开了一种从井筒的一侧，沿基础井壁沉下一软管，由井底向上灌浆以固定井筒的方法。该方法虽然克服了传统采用自上而下灌注水泥浆，水泥浆向下灌注深度浅、基础井内的空气和地下水没法排出，井筒体下部及底部难以固定等问题；但却存在由于采用地质钻探开设的井孔垂直度差、井壁凹凸不平，而井筒为钢性，灌浆软管易被压扁而造成水泥浆不能下灌，影响固定效果，在使用过程中井筒易松动，既会产生左右旋转，又会发生上下串动的现象，特别是在环境温度变化大的情况下更严重，不仅影响正常使用，而且对设施及工作人员的安全造成威胁等缺陷；此外，水泥浆若不能将井筒体包覆，其裸露部分亦易被腐蚀，又影响使用寿命。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术存在的弊病，研究设计一种高压地下储气井井筒的固定方法，达到安装固定方法可靠，井筒与基础井井壁连接牢固，确保使用时不会松动，有效提高使用的安全性及延长使用寿命等目的。

本发明的解决方案是在井筒外壳上间隔式加设扶正器，将井筒体基本上保持在基础井中轴线位置上，确保井筒体与基础井壁之间有一灌注水泥浆的空间；同时采用多管同时灌注水泥浆，灌浆管沿井筒体外壳及各扶正器的扶正片之间设置、并随井筒下沉于井底，灌浆时采用不同压力同时灌注水泥浆，使灌入井筒体与基础井壁之间的水泥浆在压差作用下继续搅动、以促进其灌注及填充效果。从而克服背景技术存在的弊病，实现其发明目的。因此，本发明所述储气井井筒的固定方法包括：

A.下井筒及灌浆管：在井筒外壳上间隔加设扶正器后，将2～4根灌浆管对称或等弧度间隔式固定于井筒外壳及扶正器的扶正片之间，并随筒体下沉于按石油、天然气钻井技术和程序钻成的基础井内，到位后通过垫板将井筒体及灌浆管固定于基础井井口或表层导管上口部；

B.灌注水泥浆：向井筒内注满清水，再将各灌浆管分别与不同压力的泥浆泵接通并启动泥浆泵，在不同压力下同时向基础井内灌注按常规方法调配好的水泥浆，至水泥浆溢出井口时停止泵浆，待水泥浆凝固即成；水泥浆的灌注压力为3～10Mpa，(在该压力范围内)各泥浆泵的压力梯度为2～3Mpa。

所述各泥浆泵的压力梯度为2～3Mpa，当对称设置2根或4根灌浆管时，各泥浆泵的压力梯度分别为3Mpa及2Mpa，当等弧度间隔设置3根灌浆管时，各泥浆泵的压力梯度则为2.5Mpa。

本发明由于在井筒外壳增设扶正器并采用多管、不同压力同时灌注水泥浆，从而既可确保井筒体在灌浆固定过程中处于基础井的中心部位，不同压力的水泥浆同时从井筒周围注入，水泥浆在压差作用下继续搅动(窜动)、又有效地促进了灌注及填充效果。因而，本发明具有安装固定方法可靠，井筒与基础井井壁连接牢固、整体性好，使用时不会松动，有效地提高了储气井使用的安全性、延长了使用寿命等特点。

附图说明

图1为本发明储气井主体结构及扶正器、灌浆管设置示意图。

图中：1.基础井，2.井筒，2～1.连接套，3.扶正器，4.灌浆管，4～1.灌浆管接头，4～2.固定环，5.表层导管，6.垫板，7.水泥固定层。

具体实施方式

实施例1：以储气井筒2的外径为7时(177.8mm)、井筒总长度为130m，基础井1采用104/5时(274.32mm)钻头钻成的储气井为例：

A.下井筒及灌浆管：在井筒2上的每个连接套2～1处设一外径为φ268mm、高200mm的扶正器3，灌浆管4本实施例采用直径φ40mm的消防用高压注水管，120°间隔设置3根并通过固定环4～2与井筒2活动固定；然后按常规方法将井筒2及灌浆管4一同下到基础井1内，到位后通过垫板6将井筒2及灌浆管4的上部固定于表层导管5上；

B.灌注水泥浆：向井筒内注满清水，再将3根灌浆管4分别与输出压力为3.5Mpa、6Mpa及8.5Mpa的泥浆泵接通，然后启动泥浆泵、将采用油井水泥按常规方法配制成的密度为1.85g/cm³的水泥浆，在3.5Mpa、6Mpa及8.5Mpa的压力下同时从井底注入环形空间内，当水泥浆溢出井口时停止泵浆，待水泥浆凝固后即成。

实施例2：

本实施例储气井井筒2、基础井1、各扶正器3均与实施例1同；灌浆管4采用外径φ40mm的钢管、对称设置2根并通过固定环4～2与井筒2固定，两灌浆管4的进口端分别与5Mpa及8Mpa的泥浆泵接通；其余亦均与实施例1相同。