CNG储气井套管腐蚀疲劳机理研究

在分析CNG加气站储气井套管腐蚀失效现象的基础上,根据CNG加气站储气井的工况,结合国内外研究成果,探讨了该套管腐蚀疲劳失效机理,初步建立了腐蚀疲劳裂纹萌生理论和腐蚀疲劳裂纹扩展理论。以某CNG储气井的封头为例,分析计算了35CrMo材料的临界裂纹尺寸,提出了计算时应该注意的相关问题。     

CNG地下储气井的应力分析与疲劳分析

CNG地下储气井是目前国内CNG加气站广泛使用的高压储气方式,其安全性是加气站安全运行的关键。应用ANSYS有限元软件对Φ177.8×10.36标准储气井的套管和管箍进行应力分析和疲劳分析,对于CNG地下储气井的安全运行有参考意义。     

CNG加气站地下储气井接箍有限元分析

在役地下储气井存在的最大安全隐患是套管接箍或底部密封失效后，发生天然气泄漏，导致井管冲出地面的恶性事故。结合地下储气井工况，运用有限元软件建立了地下储气井井筒壁的有限元网格模型，分别模拟分析了在CNG储气和考虑储气介质温度影响下套管与接箍螺纹连接段各点处的应力变化。研究结果表明：套管与接箍螺纹连接段处于弹性范围内，处于安全状态，但接箍螺纹连接段的套管端部存在应力集中，是井筒的相对薄弱地带，不利于井筒的长期服役。     

高压地下储气井失效故障树的建立及定性分析

对现有常规CNG高压储气井事故进行分析,结合埋地输气管道失效原因,建立以CNG高压储气井失效为顶事件的CNG高压储气井失效故障树。通过系统的定性分析,列出导致顶事件发生的原因和失效形式,得到故障树的各阶最小割集,由此确定储气井的主要失效形式并提出相应的改进措施。故障树分析的结果可为已有储气井的维护和新储气井的设计提供理论指导,对减少事故发生具有重要的意义。     

CNG加气站工艺流程优化设计探讨

随着我国大型输气管道的建设,推进城市气化进程,为CNG汽车加气站的建设与发展带来机遇,CNG加气站在我国得到了空前的发展。针对现有CNG加气站出现的窜井和地下储气井松动事故,对CNG加气站的工艺流程和地下储气井的结构进行优化设计:将天然气直充改为经过地下储气井冷却后加气,在地下储气井的出口处安装单向阀;将现在地下储气井共用一条进出气管线改为单进单出,在地下储气井内增设套管,进一步加强CNG加气站的安全性,为今后CNG加气站的设计和建设提供借鉴。     

高压地下储气井腐蚀与防护

随着国内压缩天然气（以下简称CNG）的大力发展，作为建设周期短、造价较底的CNG储气井将在国内推广使用起来，而CNG地下储气井的安全性是保证CNG加气站正常运行的关键。针对目前国内CNG加气站高压地下储气井腐蚀的实际问题进行了分析，提出了现有储气井的防护技术，为进一步推广CNG汽车的应用提供了技术支持和安全保障。     

储气井充放气过程安全分析

按储气井的结构,在轴向建立储气井充放气模型,结合充放气时储气井井口压力、流量与时间的关系,运用ANSYS程序中的FLOTRANCFD分析储气井充放气过程;求得充放气过程中井下各深度的压力随时间变化情况,得到了储气井轴向动态的受力情况;运用弹性力学中圆筒受均布压力的理论建立了平面的套管一水泥环一地层的组合模型,用ANSYS分析不同压力下储气井套管、水泥环及地层的受力情况。对储气井充放气过程中的井下工况分析,可为储气井的实际工程设计和安全评估提供有益的参考。     

加气站地下储气井井底封头有限元分析

高压气地下储气井井底封头是一加工部件,与N80套管通过丝扣连接成一个整体,构成高压密闭储气装置。结合地下储气井工况建立适合井底封头的有限元模型,模拟分析在CNG储气和考虑储气介质温度影响下井底封头的应力变化。研究结果表明,井底封头在弹性范围内,处于安全状态,但温度对地下储气井的疲劳寿命有不可忽视的影响,考虑了温度变化情况下的疲劳寿命预测值将更趋于合理。     

热采井套管螺纹连接有限元分析

针对注蒸汽热采井套管螺纹连接的性能进行了ANSYS计算分析，建立了套管螺纹连接的有限元计算模型，选择了接触分析模块，计算了热采井套管连接螺纹牙的受力分布，得出套管螺纹连接在热采井中的力学性能变化规律。     

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压缩天然气（CNG）汽车工业是一个新兴的产业,具有良好的经济效益和社会效益。而CNG地下储气井的安全性是保证CNG加气站正常运行的关键。针对目前国内用于CNG汽车的高压地下储气井结构简单、施工工艺不规范、缺乏安全设施等实际问题,提出了改进现有储气井结构、施工工艺和研发储气井安全系统的技术思路,为减少城市环境污染,进一步推广CNG汽车的应用提供了技术支持和安全保障。