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；失效影響範圍小；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；地下環境溫度恆定，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，大量用於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。

●第1章地下壓力容器與儲氣井1
1.1壓力容器1
1.1.1壓力容器管理規範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儲氣井範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儲氣井試驗井抗撥試驗101
第4章儲氣井制造106
4.1鑽井106
4.1.1井身結構106
4.1.2鑽前準備108
4.1.3鑽井人員109
4.1.4鑽井設備110
4.1.5鑽井液110
4.1.6鑽進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繫統152
5.4.2儲氣井井筒金屬腐蝕超聲檢測與成像繫統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塗層技術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基於智能網聯的儲氣井監測繫統219
8.2.1總體設計219
8.2.2繫統實施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質量管理體繫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

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，並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。