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地下壓力容器——儲氣井 版權信息
- ISBN：9787122389312
- 條形碼：9787122389312 ; 978-7-122-38931-2
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
地下壓力容器——儲氣井 本書特色
適讀人群 ：本書適宜從事儲氣井相關領域工作的技術人員使用，也可供壓力容器檢測人員參考。作為一種典型的地下壓力容器，相比地上常規容器，儲氣井具有占地面積小；失效影響范圍小；無靜電、避雷效果好；非焊接結構，制造產生缺陷可能性小；受地面活動破壞概率低；地下環境溫度恒定，金屬壁溫和氣體溫度變化小等經濟性和安全性方面的優勢，在天然氣的儲存方面占有重要地位，大量用于汽車加氣站儲存壓縮天然氣，在民用調峰站和企業儲氣庫也有較多應用。 本書詳盡介紹了儲氣井的設計、制造、安裝與檢測工作，為儲氣井的安全利用保駕護航。
地下壓力容器——儲氣井 內容簡介
本書在總結“十二五”科技攻關課題“儲氣井失效模式、失效機理及預防措施研究”、質檢公益性行業科研專項“儲氣井關鍵技術標準研究”等科研項目研究成果的基礎上，結合儲氣井及油氣井的相關技術標準，以及儲氣井近20年的使用經驗積累，對地下壓力容器特點、油氣井歷史、儲氣井發展狀況進行了概述，從儲氣井材料、結構設計、制造、檢測、腐蝕防護、使用維護與檢驗、在線監測、典型案例等方面對儲氣井的技術進展進行了詳細介紹，并對儲氣井等地下壓力容器的發展前景進行了展望。 本書適宜從事儲氣井相關領域工作的技術人員使用，也可供壓力容器檢測人員參考。
地下壓力容器——儲氣井 目錄
第1章 地下壓力容器與儲氣井 1
1.1 壓力容器 1
1.1.1 壓力容器管理規范 1
1.1.2 壓力容器分類 4
1.2 地下壓力容器 8
1.2.1 簡述 8
1.2.2 典型地下壓力容器 9
1.3 井 14
1.3.1 水井 14
1.3.2 鹽井 15
1.3.3 石油天然氣井 16
1.4 儲氣井 17
1.4.1 背景概述 17
1.4.2 儲氣井 23
第2章 儲氣井材料 35
2.1 基本知識 35
2.1.1 壓力容器選材原則 35
2.1.2 金屬材料性能 36
2.1.3 金屬材料熱處理 40
2.2 井管與接箍 42
2.2.1 鋼管材料制造許可 42
2.2.2 油（套）管 43
2.2.3 儲氣井標準對井管和接箍的要求 59
2.3 井口和井底裝置 60
2.3.1 鍛件基本知識 60
2.3.2 鍛件質量要求及管理 61
2.4 儲氣井用材專項要求 64
2.4.1 井管和接箍用鋼管 64
2.4.2 井口裝置與井底裝置用鋼材 64
第3章 儲氣井結構設計 65
3.1 儲氣井的結構特性分析 65
3.1.1 儲氣井范圍的界定及基本結構劃分 65
3.1.2 井筒 66
3.1.3 井口裝置 69
3.1.4 井底裝置 71
3.1.5 固井水泥環 72
3.2 儲氣井運行特性分析 76
3.2.1 介質特性 76
3.2.2 溫度 77
3.3 儲氣井的載荷分析計算 79
3.3.1 介質內壓力 80
3.3.2 地壓力 80
3.3.3 重力 81
3.3.4 流體靜壓力 82
3.3.5 井筒管柱上提、下放及旋轉的作用力 84
3.3.6 載荷組合 84
3.4 設計方法 85
3.5 儲氣井模擬結構試驗驗證 85
3.5.1 實驗方案 86
3.5.2 試驗條件 88
3.5.3 疲勞試驗 91
3.5.4 爆破試驗 91
3.5.5 分析討論 93
3.5.6 小結 94
3.6 真實儲氣井試驗驗證 94
3.6.1 儲氣井試驗井建造 94
3.6.2 儲氣井試驗井應力測試 95
3.6.3 儲氣井試驗井疲勞試驗 100
3.6.4 儲氣井試驗井抗拔試驗 101
第4章 儲氣井制造 106
4.1 鉆井 106
4.1.1 井身結構 106
4.1.2 鉆前準備 108
4.1.3 鉆井人員 109
4.1.4 鉆井設備 110
4.1.5 鉆井液 110
4.1.6 鉆進 111
4.2 井管安裝 112
4.2.1 螺紋密封脂 112
4.2.2 扶正器 113
4.2.3 井管組裝和下井作業規程 115
4.3 固井 117
4.3.1 水泥 118
4.3.2 水泥外加劑 119
4.3.3 固井設計 119
4.3.4 儲氣井固井技術現狀 122
4.3.5 固井質量影響因素 125
4.3.6 復雜情況下的固井技術 129
4.3.7 固井質量檢測與評價 131
4.4 壓力試驗 131
4.4.1 耐壓試驗 131
4.4.2 氣密性試驗 134
第5章 儲氣井檢測技術 135
5.1 固井質量檢測與評價技術 135
5.1.1 固井質量評價測井技術 135
5.1.2 固井質量評價方法 140
5.2 儲氣井水泥防護層膠結聲波檢測方法和設備 146
5.2.1 儲氣井水泥防護層膠結質量聲學檢測方法 146
5.2.2 儲氣井水泥防護層膠結質量聲學檢測設備 147
5.2.3 應用試驗 148
5.3 內窺檢測 149
5.4 超聲波檢測 152
5.4.1 儲氣井井筒壁厚及腐蝕檢測方法與檢測系統 152
5.4.2 儲氣井井筒金屬腐蝕超聲檢測與成像系統 155
5.5 電磁檢測 156
5.6 導波檢測 159
5.7 井斜檢測 160
5.8 井徑檢測 161
第6章 儲氣井腐蝕與防護 162
6.1 儲氣井損傷模式 162
6.1.1 土壤腐蝕 162
6.1.2 地層流體腐蝕 163
6.1.3 層下腐蝕 163
6.1.4 大氣腐蝕 163
6.1.5 電化學腐蝕 164
6.1.6 濕硫化氫破壞 164
6.1.7 脆性斷裂 165
6.1.8 機械疲勞 165
6.1.9 腐蝕疲勞 166
6.2 儲氣井材料的腐蝕研究 166
6.2.1 實驗研究 167
6.2.2 幾種材料的腐蝕特征 168
6.2.3 模擬水泥事故對電流和電位分布特征 171
6.2.4 腐蝕過程中的電化學阻抗譜特征 177
6.2.5 腐蝕圖像特征 183
6.2.6 腐蝕機理分析 183
6.2.7 實驗總結 185
6.3 腐蝕埋片實驗研究 185
6.3.1 實驗方法 186
6.3.2 結果與分析 187
6.4 抗硫化氫腐蝕性能研究 193
6.4.1 試驗材料基本性能 193
6.4.2 抗硫化氫應力腐蝕（SCC）性能檢測 193
6.4.3 應力腐蝕試驗方法及過程 194
6.4.4 試驗結果 194
6.4.5 對應力腐蝕實驗結果的綜合分析討論 196
6.5 油氣井防腐技術 199
6.5.1 選用耐蝕材料 199
6.5.2 涂層技術 200
6.5.3 金屬鍍層 200
6.5.4 加緩蝕劑 200
6.5.5 陰極保護技術 201
6.6 儲氣井陰極保護 202
6.6.1 陰極保護標準 202
6.6.2 儲氣井陰極保護案例 202
6.7 儲氣井防腐建議 204
第7章 儲氣井使用管理與定期檢驗 205
7.1 儲氣井的使用管理 205
7.1.1 儲氣井使用單位職責 205
7.1.2 儲氣井使用單位安全管理工作內容 205
7.1.3 儲氣井技術檔案要求 206
7.1.4 儲氣井安全操作規程要求 206
7.1.5 儲氣井日常安全檢查的要求 206
7.1.6 儲氣井年度檢查的要求 207
7.2 儲氣井定期檢驗 208
7.2.1 主要檢驗依據 208
7.2.2 通用要求 209
7.2.3 檢驗前準備 209
7.2.4 檢驗實施 211
7.2.5 缺陷及問題的處理 215
7.2.6 安全狀況等級評定 215
7.2.7 檢驗報告 217
第8章 儲氣井在線監測 218
8.1 智能網聯特種設備 218
8.2 基于智能網聯的儲氣井監測系統 219
8.2.1 總體設計 219
8.2.2 系統實施 223
8.2.3 應用案例 225
第9章 儲氣井典型案例 230
9.1 儲氣井的典型事故 230
9.2 儲氣井設計制造典型問題 232
9.2.1 設計方面的主要問題 232
9.2.2 材料方面的主要問題 234
9.2.3 制造過程方面存在的主要問題 234
9.2.4 質量管理體系方面存在的主要問題 236
9.2.5 固井檢測方面 236
9.3 儲氣井定期檢驗典型案例分析 237
9.3.1 腐蝕減薄 238
9.3.2 焊疤及裂紋 240
9.3.3 材料硬度偏低 241
9.3.4 材料分層 241
9.3.5 井筒彎曲 242
9.3.6 機械損傷 242
9.3.7 螺紋損傷 242
9.3.8 耐壓試驗異常或不合格 243
9.4 結論與建議 244
第10章 儲氣井發展前景 245
10.1 帶動地下壓力容器技術發展 245
10.1.1 加快技術研究 245
10.1.2 加快標準建設 246
10.2 推進儲氣井技術創新 246
10.2.1 雙管式結構 246
10.2.2 使用陰極保護措施 247
10.2.3 預制防腐 248
10.2.4 全焊接連接 248
10.2.5 分段設計 248
10.2.6 金屬加水泥復合式結構 249
10.2.7 甁式結構 251
10.2.8 非金屬復合式結構 251
10.3 拓展儲氣井多領域應用 252
10.3.1 儲氣庫 252
10.3.2 氫能利用 253
10.3.3 地熱利用 254
參考文獻 255
附錄 257
1.1 壓力容器 1
1.1.1 壓力容器管理規范 1
1.1.2 壓力容器分類 4
1.2 地下壓力容器 8
1.2.1 簡述 8
1.2.2 典型地下壓力容器 9
1.3 井 14
1.3.1 水井 14
1.3.2 鹽井 15
1.3.3 石油天然氣井 16
1.4 儲氣井 17
1.4.1 背景概述 17
1.4.2 儲氣井 23
第2章 儲氣井材料 35
2.1 基本知識 35
2.1.1 壓力容器選材原則 35
2.1.2 金屬材料性能 36
2.1.3 金屬材料熱處理 40
2.2 井管與接箍 42
2.2.1 鋼管材料制造許可 42
2.2.2 油（套）管 43
2.2.3 儲氣井標準對井管和接箍的要求 59
2.3 井口和井底裝置 60
2.3.1 鍛件基本知識 60
2.3.2 鍛件質量要求及管理 61
2.4 儲氣井用材專項要求 64
2.4.1 井管和接箍用鋼管 64
2.4.2 井口裝置與井底裝置用鋼材 64
第3章 儲氣井結構設計 65
3.1 儲氣井的結構特性分析 65
3.1.1 儲氣井范圍的界定及基本結構劃分 65
3.1.2 井筒 66
3.1.3 井口裝置 69
3.1.4 井底裝置 71
3.1.5 固井水泥環 72
3.2 儲氣井運行特性分析 76
3.2.1 介質特性 76
3.2.2 溫度 77
3.3 儲氣井的載荷分析計算 79
3.3.1 介質內壓力 80
3.3.2 地壓力 80
3.3.3 重力 81
3.3.4 流體靜壓力 82
3.3.5 井筒管柱上提、下放及旋轉的作用力 84
3.3.6 載荷組合 84
3.4 設計方法 85
3.5 儲氣井模擬結構試驗驗證 85
3.5.1 實驗方案 86
3.5.2 試驗條件 88
3.5.3 疲勞試驗 91
3.5.4 爆破試驗 91
3.5.5 分析討論 93
3.5.6 小結 94
3.6 真實儲氣井試驗驗證 94
3.6.1 儲氣井試驗井建造 94
3.6.2 儲氣井試驗井應力測試 95
3.6.3 儲氣井試驗井疲勞試驗 100
3.6.4 儲氣井試驗井抗拔試驗 101
第4章 儲氣井制造 106
4.1 鉆井 106
4.1.1 井身結構 106
4.1.2 鉆前準備 108
4.1.3 鉆井人員 109
4.1.4 鉆井設備 110
4.1.5 鉆井液 110
4.1.6 鉆進 111
4.2 井管安裝 112
4.2.1 螺紋密封脂 112
4.2.2 扶正器 113
4.2.3 井管組裝和下井作業規程 115
4.3 固井 117
4.3.1 水泥 118
4.3.2 水泥外加劑 119
4.3.3 固井設計 119
4.3.4 儲氣井固井技術現狀 122
4.3.5 固井質量影響因素 125
4.3.6 復雜情況下的固井技術 129
4.3.7 固井質量檢測與評價 131
4.4 壓力試驗 131
4.4.1 耐壓試驗 131
4.4.2 氣密性試驗 134
第5章 儲氣井檢測技術 135
5.1 固井質量檢測與評價技術 135
5.1.1 固井質量評價測井技術 135
5.1.2 固井質量評價方法 140
5.2 儲氣井水泥防護層膠結聲波檢測方法和設備 146
5.2.1 儲氣井水泥防護層膠結質量聲學檢測方法 146
5.2.2 儲氣井水泥防護層膠結質量聲學檢測設備 147
5.2.3 應用試驗 148
5.3 內窺檢測 149
5.4 超聲波檢測 152
5.4.1 儲氣井井筒壁厚及腐蝕檢測方法與檢測系統 152
5.4.2 儲氣井井筒金屬腐蝕超聲檢測與成像系統 155
5.5 電磁檢測 156
5.6 導波檢測 159
5.7 井斜檢測 160
5.8 井徑檢測 161
第6章 儲氣井腐蝕與防護 162
6.1 儲氣井損傷模式 162
6.1.1 土壤腐蝕 162
6.1.2 地層流體腐蝕 163
6.1.3 層下腐蝕 163
6.1.4 大氣腐蝕 163
6.1.5 電化學腐蝕 164
6.1.6 濕硫化氫破壞 164
6.1.7 脆性斷裂 165
6.1.8 機械疲勞 165
6.1.9 腐蝕疲勞 166
6.2 儲氣井材料的腐蝕研究 166
6.2.1 實驗研究 167
6.2.2 幾種材料的腐蝕特征 168
6.2.3 模擬水泥事故對電流和電位分布特征 171
6.2.4 腐蝕過程中的電化學阻抗譜特征 177
6.2.5 腐蝕圖像特征 183
6.2.6 腐蝕機理分析 183
6.2.7 實驗總結 185
6.3 腐蝕埋片實驗研究 185
6.3.1 實驗方法 186
6.3.2 結果與分析 187
6.4 抗硫化氫腐蝕性能研究 193
6.4.1 試驗材料基本性能 193
6.4.2 抗硫化氫應力腐蝕（SCC）性能檢測 193
6.4.3 應力腐蝕試驗方法及過程 194
6.4.4 試驗結果 194
6.4.5 對應力腐蝕實驗結果的綜合分析討論 196
6.5 油氣井防腐技術 199
6.5.1 選用耐蝕材料 199
6.5.2 涂層技術 200
6.5.3 金屬鍍層 200
6.5.4 加緩蝕劑 200
6.5.5 陰極保護技術 201
6.6 儲氣井陰極保護 202
6.6.1 陰極保護標準 202
6.6.2 儲氣井陰極保護案例 202
6.7 儲氣井防腐建議 204
第7章 儲氣井使用管理與定期檢驗 205
7.1 儲氣井的使用管理 205
7.1.1 儲氣井使用單位職責 205
7.1.2 儲氣井使用單位安全管理工作內容 205
7.1.3 儲氣井技術檔案要求 206
7.1.4 儲氣井安全操作規程要求 206
7.1.5 儲氣井日常安全檢查的要求 206
7.1.6 儲氣井年度檢查的要求 207
7.2 儲氣井定期檢驗 208
7.2.1 主要檢驗依據 208
7.2.2 通用要求 209
7.2.3 檢驗前準備 209
7.2.4 檢驗實施 211
7.2.5 缺陷及問題的處理 215
7.2.6 安全狀況等級評定 215
7.2.7 檢驗報告 217
第8章 儲氣井在線監測 218
8.1 智能網聯特種設備 218
8.2 基于智能網聯的儲氣井監測系統 219
8.2.1 總體設計 219
8.2.2 系統實施 223
8.2.3 應用案例 225
第9章 儲氣井典型案例 230
9.1 儲氣井的典型事故 230
9.2 儲氣井設計制造典型問題 232
9.2.1 設計方面的主要問題 232
9.2.2 材料方面的主要問題 234
9.2.3 制造過程方面存在的主要問題 234
9.2.4 質量管理體系方面存在的主要問題 236
9.2.5 固井檢測方面 236
9.3 儲氣井定期檢驗典型案例分析 237
9.3.1 腐蝕減薄 238
9.3.2 焊疤及裂紋 240
9.3.3 材料硬度偏低 241
9.3.4 材料分層 241
9.3.5 井筒彎曲 242
9.3.6 機械損傷 242
9.3.7 螺紋損傷 242
9.3.8 耐壓試驗異常或不合格 243
9.4 結論與建議 244
第10章 儲氣井發展前景 245
10.1 帶動地下壓力容器技術發展 245
10.1.1 加快技術研究 245
10.1.2 加快標準建設 246
10.2 推進儲氣井技術創新 246
10.2.1 雙管式結構 246
10.2.2 使用陰極保護措施 247
10.2.3 預制防腐 248
10.2.4 全焊接連接 248
10.2.5 分段設計 248
10.2.6 金屬加水泥復合式結構 249
10.2.7 甁式結構 251
10.2.8 非金屬復合式結構 251
10.3 拓展儲氣井多領域應用 252
10.3.1 儲氣庫 252
10.3.2 氫能利用 253
10.3.3 地熱利用 254
參考文獻 255
附錄 257
展開全部
地下壓力容器——儲氣井 作者簡介
石坤，研究員、高級檢驗師，中國特種設備檢測研究院智能檢測研究所主任、中特檢智能科技（北京）有限公司總經理，兼任全國物品編碼標準化技術委員會特種設備編碼與標識分技術委員會副主任委員、全國公共安全基礎標準化技術委員會安全管理體系分技術委員會秘書長、中國焊接學會環境健康與安全委員會委員。獲得國家科學技術進步獎二等獎1項、部級科技獎2項以及行業協會科技獎4項；發表論文近50篇，參與制定標準規范13項，參加編寫書籍6部，其中專著1部；獲得國家發明專利5項、其它專利8項。在儲氣井檢驗檢測和設備制造技術領域、承壓設備不拆保溫層脈沖渦流檢測技術領域以及氫能技術領域取得了一定的成績，有的研究成果填補了國內空白和國際空白。目前，主要從事特種設備智能檢驗、人工智能、大數據、智慧管理等技術研究工作。
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