DB34∕T 2974-2017 地下储气井组加固方法与质量评价.pdf

TCS 23.020.30 J 74 DB34.,.L.文徽省出btTA 方标准DB 34/T 2974-2017 地下储气井组加固方法与质量评价Underground gas storage well group reinforcement method and quality evaluation 2017-09-15发布2017-10-15实施安徽省质量技术监督局发布目IJ1=1 本标准按照GB/T1.1-2009给山的规则起草。本标准由安徽省特种设备检测院提山。本标准由安徽省特种设备安全标准化技术委员会归口。本标准起草单位:安徽省特种设备检测院。D834/T 2974-2017 本标准起草人:罗龙洁、史红兵、李军、程江辉、夏智、谢赛南、张沉、叶美洁、凌兵、贾定文。I DB34/T 2974-2017 地下储气井组加固方法与质量评价1 范围本标准规定了地川诸气井组加固方法与质最评价的术语和定义、符号、地川由气井组加固基本要求、计算、加固质最评价和|咐则。本标准适用于工作介质为ffi缩天然气的地下储气井，天然气总硫和硫化氢含最同符合一类气或一伞类气的技术指标。本标准适用于回井质量不合格、未回井和井口改造的地下储气井，储气井的通用参数为:设l压力P:;30MPa;一一设l温度:一20C60C;坚埋深度:;300m。2 规范性引用文件下列文fl对于本文刊的应用是必不可少的。)也是;十日期的号|用文件，仪所I七日期的版本适用于本文件。儿是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 17.5 通用硅酸盐水泥GB 1499.2 钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋GB!T 3274 碳京结构钢和低含金结构钢热轧钢板和钢带GB!T 28911 石油天然气钻井l程术语GB.50204 混凝土结构上程施工质量验收如!范3 术语和定义GB!T 28911中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 地下储气井underground gas storage wel I 一种用来储存压缩气体的地F立式营状承压设备(以h简称储气井)，其结构见国10DB34/T 2974-2017 3.2 3.3 3.4 3.5 2#口辈置地E圭E官扶正器井官撞撞固井11尼3不井.i;装置4 4 排污Ll il:l 4叮q A 4 4 图1储气井结构示意图井管we 11 p i pe 用来制造储气汁的两端带外螺纹的铜管。接箍coup 1 i ng 用来连按井管井管与其他部件的带有内蜡;纹的圆简体。井筒wellbore 井管军叫卖箍依靠螺绞连接依次串联而成的管状筒体O表层套管surface protecting pipe 在钻井钻达一定深度后下入的起防止井壁垮塌、陆离Jk层及强化固井等作用的铜管。DB34/T 2974-2017 3.6 井口装置well head equipment 安装在储气井井简上端部，起封闭井口及安装进、排气管和排液管作用的组合件。3.7 钻井dr i 11 i ng 利用机械装置，将地层钻成具有一定深度的同柱形孔眼的工程。3.8 固井we1 1 cementt i ng 在井筒和裸眼井之间的空间里注入水泥的土艺过程。3.9 裸眼openhole通过钻井得到的，未下入井简之前的井段。3.10 储气井组加固gas storage wel 1 group reinforcement 利用钢筋混凝土结构对储气井组在井口以下一远距离进行整体可靠连接，保证储气井不下沉上窜的I艺(简称加fjIlJ)。3.11 加固拉杆reinforcement rod 与井口ffi帽配套使用，一端穿过ffi帽并用螺帽拧紧连接，对一端(开手u穿入地铀杆或钢筋，使加固拉朽与钢筋泪凝土结构可靠连接的柯犬装置，一般四个加固拉轩绕井简圆弧对称分布O3.12 井口压帽we川headpressure cap 与加固拉轩配套使用，安装在)1口，用于压住)1口装置的圆形装置。3.13 抱箍embrace hoop 用于抱紧井筒，并通过连接铜板与钢筋连接的成对使用设备，两端用螺栓拧紧。3.14 连接铜板connection steel plate f包箍连接中用于连接抱箍与制筋，使力能够有效传递的方形例板，I!-Jj端开孔，一端穿螺栓与抱箍叫靠连接，另一端穿制筋。3 DB34/T 2974-2017 4 符号一一混凝土抗压强度，MPa;8一一钢筋屈服强度，MPa;5 地下储气井组加固基本要求5.1 加固单位的资质和职责5.1.1 加固单位应持有A1级压力容器制造许叫证。5.1.2 加固单位应接受特种设备检验机构对地下储气井组加固改造过程的监督检验。5.1.3 加固单位应严格按照本标准和加国改造方案的里求加固储气井组，加固过程中，如击对加固方案进行修改，应取得单位技术负责人或者其授权人的批准，并对改动部位作详细记录。5.2 加固材料5.2.1 加固材料包括钢筋、混凝土、抱箍、连接铜板、螺栓、压帽和加固拉轩等。5.2.2 钢筋、混凝土和加固拉杆等重要材料应具有产品质量证明文件及相应标准规定的试骄和检验报告，1包箍平日连接铜板符合GB!T3274的相关规定。5.2.3 混凝土中的水泥宜采用通用的硅酸盐水泥，符合GB175的要求，水泥的强度等级不低于32.5 MPa，泪凝土强度等级不低于C30。5.2.4 钢筋所采用泪凝土用热轧带肋钢筋，符合GB1499.2的相关规定。5.3 加固方法5.3.1 加固池一般为立体矩形结构，井筒中心至加固池(钢筋网)外延间距不得少于1000mmo 5.3.2 表层套管剥除和井口附属物清理可采用机械法，叮靠近井筒时，为避免损伤井筒和井口装置，而改用人工法。5.3.3 地下储气井组加固可采用抱箍法或者拉打法，条件允许时，可同时采用抱箍法和拉打法。由于技术发展，如有其它方法能使井筒与钢筋|功可靠连接，经技术论证后也可采用O抱箍法，每U井加装抱箍不少于两层，每层主少两副抱箍，两副t包箍绕井筒错开90。安装，抱箍应用双头螺栓拧紧，抱箍与纵横钢筋通过连接钢板固定(见附录的O拉杆法，每井安装力口固拉杆3到4恨，对称分布，一端与井U压帽或法兰固定，元一端通过地锚杆mz钢筋穿过其开fL与钢筋网固定(见附录B)。5.3.4 加固池钢筋混凝土结构应符什GB50204的规定。5.3.5 混凝土浇注时，应采用振动棒捣实，浇注时间控制在4小时以内，保证钢筋混凝土强度要求。6 计算6.1 套管内气体上冲力套管内气体忖中力按式(1)计算:Fo=Dj2 p/4(1)4 DB34/T 2974-2017 式中:凡一一套管内气体上j中力，kN;D，_套管内径mm;P一一工作内压，MPa。6.2 混凝土抗剪切力混凝土抗剪切力按式(2)计算:=rx(xDo)xh).(2)式中:F;一-1昆凝土抗剪切力，kN;r-1凝土容许剪切应力，MPa;Do 套管外径mm;h一一混凝土池深度mo6.3 钢筋能承受最大剪力钢筋能承受最大剪)J按式(3)计算:F2=叶，x(dj/4)ns/1000.(3)式中:F2一一钢筋能承受最大剪力，kN;l一一钢筋抗剪切强度，MPa;d，一一钢筋直径mm;n，一一储气井连线方向钢筋根数。此处保守起见，取储气井连线方向配置的钢筋。6.4 混凝土抗上;中力6.4.1 混凝土重量)JP固混凝土重量技式(4)计算:T.DA、Gj=x gx xbxh一(一 )L X h x n 11 000.(4)4 1000 5 DB34/T 2974-2017 式中:l一一、混凝土重量，kN;一一混凝土密度，kg/m:l;g一一重力加速度，9.8N/kg;一一混凝土池长度m;b一一混凝土油宽度m;n 储气井数量。6.4.2 套管重量储气井套管甲:量技式(5)计算:62=s xgxD02一(Do-2xt)2/4 xl0九三Li.(5)i,.Z 式中:G2一一套管重量，kN;s 会管密度，kg/m3;t 主管壁厚mm;Li一一编号为i的储气井深度mo6.4.3 混凝土与地层的摩阻力混凝十伞与l也层的摩阻力按式(6)计算:G3=X q.ik X(x h+b x h).(6)6 式中:GJ 混凝土与地层的摩阻力，kN;一一抗战系数:q此一一土抗l主极限侧阻力标准值10一一混凝土油长度m;b 泪i疑士池宽度moDB34/T 2974-2017 6.4.4 混凝土抗上冲力I昆凝土抗冲力为混凝土重量、套管重圭和混凝土与地层的摩阻力之和，才安式(7)l算:F,=Gj+G2+G3.(7)式中:F;-混凝土抗N中力，kNo 7 加固质量评价7.1 加固资料审查加固f价前，检验人贝需审查加固单位资质、力口固材料质量证明文件、水泥和;日凝土强度试验报告、泪凝土配合比报告和加l8J施上组织方案等。7.2 加固评价力Ql8J质量按F述方法评价:a)F;)Fo乓Fo，FJ凡，加|国合格:b)F;)凡，FJFo，FJ=凡，加固基木合格:c)F;)凡F2)Fo贝凡，加|可不合格。8 附贝IJ8.1 加同评价结果合格检验结论为符合要求，可以正常使用:加同评价结果基本合格检验结论为基本符合要求，可以基本正常使用:加同评价结果不合格检验结论为不符合要求，应重新加同改造。8.2 加同评价单位应当保证评价结果客观真实，评价后出具加同评价报告，报告的格式应当符合本标准附录C，加固记录应当详尽、真实、准确，评价记录记载的信息量不得少于评价报告的信息量。7 DB34/T 2974-2017 8 附录A(资料性附录)抱箍法图A.1加固钢筋与井筒连接示意图DB34/T 2974-2017 比一-一-r-1-一一-l-一一一r-，一一一;-f:l k rli气jJ7 r9气|飞/同自2平L-一.1.-.L.一-，-一-L.-L.-.-L.一一-一一.L.-一一-一一_.-一 图A_2 钢筋网连接结构图9 DB34/T 2974-2017 10 附录B(资料性附录)拉杆法图B.1加固钢筋与井筒连接示意图同一司l一-ft司;r:!:t r,一p 一一-ctf I1 1 11 tt j:卡主斗-iv 陆旺)申-|【Ulk.t t司飞I!睛布-J:JJl陆正1:2 飞句1l 飞飞寸图B.2 钢筋网连接结构图DB34/T 2974-2017 11 D834/T 2974-2017 附录C(资料性附录)储气井加固质量评价报告报告编号:储气井加固质量评价报告使用单位:加固单位:储气井地址:储气井编号:加国完成日期:(印制检验机构名称)12 DB34/T 2974-2017 注意事项1.本报告书依据为国家质量监督检验检疫总局关于地下储气井安全监察有关事项的公告(2014年第42号)和国家质量监督检验检疫总局特种设备安全监察局对关于新制造储气井固井质量不合格处理方案的请示的批示(2009)质检特便于第3066号)中的相关规定。2.报告书应当由计算机打印输出，或用制笔、签字笔填写，字迹耍工整，涂改无效。3.本报告书无检验、审核、批准人员签字和检验机构的核准证号、检验专用章或者公章无效。4.本报告书一式三份，由检验机构、加固单位和使用单位分别保存。5.受检单位对本报告结论如有异议，请在收到报告书之日起15日内，向检验机构提出书面意见。检验机构地址:邮政编码:联系电话:13 DB34/T 2974-2017 储气井力口固质量评价报告目录报告编号:序弓检验项目页码附页、阳回l 储气井加固质量评价结论报告2 储气井加固;杠案审查报告3 储气井加固施工质量评价报告4 诸气)细基础加恒l强度校核报告5 储气井组半面有1置方/图6 加|可油和钢筋网结构不意图14 DB34/T 2974-2017 储气井力口固质量评价结论报告报告编号:使用单位制造单位)JP固单位储气井地址储气井劫!格储气井深度工作压力工作介质同)1日期力口同完成日期检验依据(符合要求、基本符合要求、不符合要求)检验结论说明检验人员:编制:日期:检验机构核准证号审核:日期:(检验机构检验专用章或者公章)批准:日期:年月日第页共页15 DB34/T 2974-2017 储气井加固方案审查报告报告编号:注水泥方法水泥强度等级水泥浆密度水泥用量诸气井制造信息固井时间钻井事故及处理固井事故及处理)1口方位图井深结构图力日固方法口加固油加固口其他力口1:811也尺寸长宽深:mX mX m;比凝土强度等级、迦凝土用量混凝土密度t包箍/拉杆加同方案及参数Ckg/m3)加装数量纵/横筋牌号纵/横筋规格立筋牌号立筋如1格纵筋日l距横筋日l距问题记载检验:日期:|审核:H 期:第页共页16 DB34/T 2974-2017 储气井加固施工质量报告报告编号:序号检验项目加固方案要求检查结果备注l 加固地(长宽深(m)2 剥表管方法3 剥表管施l4 单井抱箍加装数量5 纵/横筋牌号及规格6 立筋牌号及规格7 纵筋间距钢8 横筋间距53J 9 纵筋数量网10 脑筋数量11 立筋数量12 例筋网恪节点的连接13 钢筋与抱箍的连接14 i昆混凝土强度等级15 J疑混凝十用量16 土1日凝土密度Ckg/m1)17 泪凝土浇注18 加国池和钢筋网结构示，在国加固过程问题记载:结果:口未见异常，合格口不合格检验:日期:|审核:日期:注:没有成术进行的检查项Fl1+检查结果俨打尤问题或合格的检查项Fl1+检查合li果栏打,J 有问题旦旦个合格的检查项H在检查结果俨打x，并在各注中说明。第页共页17 DB34/T 2974-2017 储气井组加固强度校核报告报告编号:1、符号说明:校核:期们川日|审核:H忖jMET 口UH注:本校核斗、代替设计计算，不能免除设计者责任。第页共页18 DB34/T 2974-2017 储气井组加固强度校核报告(续)报告编号:2、基本数据校核:门口J卡EY门U|审核:口月Jt上/口UH注:本校核不代替设计计算，不能免除设计者责任。第页共页19 DB34/T 2974-2017 储气井组加固强度校核报告(续)报告编号:3、校核校核结果:口合格口不合格校核:日期:|审核:日期:注:本校核斗、代替设计计算，不能免除设计者责任。第页共页20 DB34/T 2974-2017 附图l储气井组平面布置方位图报告编号:检验:门口J卡EY门U|审核:口期:第页共页21 DB34/T 2974-2017 附图2加固池和钢筋网结构示意图报告编号:检验:期口川日h些日期:第页共页22