[发明专利]一种盐穴储气库注采管柱焊接工艺

说明书

本发明涉及一种盐穴储气库注采管柱焊接工艺，具有如下步骤：选择焊丝、选择焊接方式、烘干焊丝、清理焊接坡口、组对、焊接坡口预热处理、第一焊层根部焊接、第二焊层填充焊接、第三焊层盖面焊接和焊缝质量检测。与现有技术相比，本发明采用新型焊接管材以及合理的焊接工艺，满足储气库运行时高压以及压力变化对套管刚度和强度以及气密封性要求；焊接时通过严格控制焊接电流、电压以及焊接速度与焊接方式，确保焊接缝的力学性能，有效避免了出现裂缝、未熔合以及烧穿等焊接缺陷；增加了整个焊接过程中对焊接环境、焊接温度的监测以及焊道数量的要求，提高了焊接质量，有效减少了缺欠、内凹的产生。

技术领域

本发明涉及一种盐穴储气库注采管柱焊接工艺。

背景技术

盐穴储气库是采用钻井、人工溶淋方式产生盐腔，然后利用产生的盐腔储存天然气的一种新技术。相对于目前常见的地面储气罐与液化天然气相比，盐穴储气库具有占地面积小、储存气量大、设备成本低、使用寿命长以及安全性能高等优势。目前盐穴储气库已在金坛盐盆大规模投入使用，非常具有发展前景。然而，盐穴储气库注采管柱连接处的气密封性严重影响了盐穴储气库的运行安全。由于盐穴储气库中储存大量的高压天然气，若套管间连接不当，容易导致天然气发生泄漏，而且盐穴储气库运行时，套管内温度和压力不断变化，这也易导致套管间连接处松脱，影响管柱整体的气密封性。注采管柱任一连接点发生泄漏，天然气都将进入环空中，致使环空带压。这不仅仅降低了井口设备使用的安全性，长此以往，天然气很有可能从环空套管泄漏进入地层，最终逸至地表，造成环境污染，并极大的影响盐穴储气库井场附近居民的安全。

目前，中石油、中石化等国内大型油企对注采管柱的气密封性进行了广泛研究。然而，国内盐穴储气库现普遍采用的仍然是气密封螺纹管柱。虽然在入井前对气密封螺纹管柱连接处进行气密封性检测，但是该检验方法也只能在短期内保证注采管柱的气密封性。在储气库运行过程中，温度和压力变化较大，套管以及套管间连接处会随着温度和压力变化不断的伸缩变形，在入井的上百根套管中，任一套管间的螺纹连接松动错位，都将成为漏点，考虑到盐穴储气库使用期限可长达50年甚至更长，任一漏点都应极力避免。与此同时，焊接工艺虽然在各个行业都有着广泛运用，但是现有的盐穴储气库注采管柱管材不具有可焊接性，而且盐穴储气库高压、温度和压力变化范围大，对管材刚度和强度的高要求，这些都限制了焊接工艺的选择。

因此，现有的盐穴储气库螺纹连接式注采管柱以及常用的焊接工艺都不能满足储气库长期安全运行的特性要求。为保障盐穴地下储气库长期安全运行，就需要提高井筒注采管柱的气密封性、减少连接处漏点发生的可能性，就有必要建立一种能确保天然气不发生泄漏的注采管柱连接技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种盐穴储气库注采管柱焊接工艺，以确保天然气不发生泄漏，并且满足储气库运行时对管柱刚度和强度的要求，使得储气库运行安全得到保障。

术语解释：

1、焊道

金属焊接时，每一次熔敷所形成的一条单道焊缝。

2、焊层

为多层焊时的每一个分层，可由一条焊道或数条并排相搭接的焊道组成。

3、焊缝处开口宽度

两端焊接坡口部位之间的距离。

4、BJ80

由宝钢研制的管材，最小屈服强度为80×1000PSI，含锰等其他微合金元素的低碳合金管材，可焊性强。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种盐穴储气库注采管柱焊接工艺，具有如下步骤：

(1)选择焊丝：选用含锰合金元素的低合金焊丝，选用型号为直径Φ2.0mm的GB/T8110 ER50-6和直径Φ3.2mm的AWS A5.28 ER100S-G；