一种地下储氢井的制作方法

1.本实用新型涉及储氢设备技术领域，具体涉及一种地下储氢井。


背景技术：

2.氢是一种理想的清洁能源，燃烧生成水，不会产生污染物，已成为二十一世纪最瞩目的新能源之一。
3.高压气态储氢是最常用的储氢技术，其储存方式是采用高压将氢气压缩到钢瓶、储氢井等耐高压的容器内。基于安全考虑，埋入地下的储氢井已逐渐成为储氢容器的主要发展方向。
4.现有的储氢井在埋入地下时，往往是先将储氢井埋入预先挖开的基井，接着向基井与储氢井之间的间隙灌注水泥浆，通过凝固的水泥对储氢井与基井进行固接。而储氢井往往很深，可达数十米乃至上百米；相比之下，储氢井与基井之间的间隙往往较小。如此一来，储氢井与基井之间的间隙很容易产生灌注不充分的缺陷，存在一定的安全隐患，且会对储氢井的使用寿命造成不良影响。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种地下储氢井，其配合地表的钻机，可以钻入灌注有水泥浆的基井；水泥浆对储氢井与基井之间的间隙进行了充分的灌注，更加安全可靠。
6.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
7.一种地下储氢井，包括：位于底部的井头、连接于井头顶部的井筒、连接于井筒顶部的井尾；其中，所述井头的下段从上往下逐渐收束，构成钻头部；所述井头、井筒的顶部分别设有承口，所述井筒、井尾的底部分别设有插口；所述承口与所述插口为相适配的正多边形结构；所述井头的顶部、井筒的底部与顶部、井尾的底部分别在外壁设置连接部，相对应的连接部通过螺栓固接。
8.可选的，所述承口与对应的插口之间设有端密封件与周密封件；所述承口的底部设有密封槽，所述密封槽内设有密封油。
9.可选的，所述井筒沿上下方向设置首尾连接的多个。
10.可选的，所述连接部环绕于对应的井头/井筒/井尾的外壁，为正多边形结构。
11.可选的，还包括正棱柱状的加重杆；所述加重杆的底部具有下接头，所述下接头的底面设有卡槽；所述卡槽的内周与承口适配，所述卡槽的外周与连接部适配。
12.可选的，所述下接头与加重杆之间具有从下往上逐渐收束的加强颈。
13.可选的，所述加重杆的顶部与一帽盖可拆卸连接；所述帽盖与加重杆之间限位一上接头；所述上接头的顶部从帽盖穿出，并设有挂孔。
14.本实用新型的工作原理为：根据基井的容积与储氢井的体积，估算出固定储氢井需要的水泥浆用量；并向基井内灌注略微过量的水泥浆。接着将井头与井筒连接，并放入基井内。令地表的钻机与井筒顶部的承口对接，并通过钻机驱动井头与井筒来回转动；井头与
井筒即可在重力的作用下压入基井的井底。最后将井尾连接在井筒的顶部，即可完成储氢井的安装。
15.由此可知，本实用新型的有益效果是：可以钻入灌注有水泥浆的基井，水泥浆充分灌注在储氢井与基井之间的间隙，更加安全可靠，使用寿命更长。此外，储氢井通过正多边形结构的承口与地表的钻机对接，通过来回转动，利用自重缓慢沉入水泥浆中；一方面，可以起到搅拌作用，有效除去水泥浆中的气泡；另一方面，储氢井在来回转动中沉入水泥浆，相对于单向转动，可以大大减少水泥浆中的应力；如此一来，可以有效避免水泥浆在凝固过程中产生缺陷。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型的结构示意图；
18.图2为本实用新型的装配示意图；
19.图3为井筒与加重杆进行配合的示意图；
20.图4为加重杆与上接头的装配示意图；
21.图5为井筒的结构示意图；
22.图6为加重杆的结构示意图；
23.附图标记：1、井头；2、井筒；3、井尾；4、承口；5、插口；6、连接部；7、挂孔；8、加重杆；9、下接头；10、卡槽；11、帽盖；12、上接头。
具体实施方式
24.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
26.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.下面结合附图1～附图6对本实用新型的实施例进行详细说明。
28.本实用新型实施例提供了一种地下储氢井，该地下储氢井包括：位于底部的井头1、连接于井头1顶部的井筒2、连接于井筒2顶部的井尾3。应当理解的是，井头1对井筒2的底端构成封闭，井尾3对井筒2的顶端构成封闭，井尾3位于地表，且设有进气接口、排气接口。所述井头1的下段从上往下逐渐收束，构成钻头部；所述井头1、井筒2的顶部分别设有承口4，所述井筒2、井尾3的底部分别设有插口5；所述承口4与所述插口5为相适配的正多边形结构；应当理解的是，承口4与插口5设置成正多边形结构，还可以承载转动过程中的扭力，从而对穿设在连接部6的螺栓起到保护作用。所述井头1的顶部、井筒2的底部与顶部、井尾3的底部分别在外壁设置连接部6，相对应的连接部6通过螺栓固接。应当理解的是，井头1顶部的连接部6与井筒2底部的连接部6通过螺栓固接，井筒2顶部的连接部6与井尾3底部的连接部6通过螺栓固接。
29.下面阐述本实用新型的具体实施方式，根据基井的容积与储氢井的体积，估算出固定储氢井需要的水泥浆用量；并向基井内灌注略微过量的水泥浆。接着将井头1与井筒2连接，并放入基井内。令地表的钻机与井筒2顶部的承口4对接，并通过钻机驱动井头1与井筒2来回转动；井头1与井筒2即可在重力的作用下压入基井的井底。最后将井尾3连接在井筒2的顶部，即可完成储氢井的安装。本实用新型提供的储氢井可以钻入灌注有水泥浆的基井，水泥浆充分灌注在储氢井与基井之间的间隙，更加安全可靠，使用寿命更长。此外，储氢井通过正多边形结构的承口4与地表的钻机对接，通过来回转动，利用自重缓慢沉入水泥浆中；一方面，可以起到搅拌作用，有效除去水泥浆中的气泡；另一方面，储氢井在来回转动中沉入水泥浆，相对于单向转动，可以大大减少水泥浆中的应力；如此一来，可以有效避免水泥浆在凝固过程中产生缺陷。
30.在本技术公开的一个实施例中，所述承口4与对应的插口5之间设有端密封件与周密封件；所述承口4的底部设有密封槽，所述密封槽内设有密封油。应当理解的是，周密封件环绕于插口5的外周，端密封件设于承口4的底部。
31.在本技术公开的一个实施例中，所述井筒2沿上下方向设置首尾连接的多个。应当理解的是，上下相邻的井筒2通过对应的连接部6连接。
32.在本技术公开的一个实施例中，所述连接部6环绕于对应的井头1/井筒2/井尾3的外壁，为正多边形结构。应当理解的是，井头1的连接部6、井筒2的连接部6、井尾3的连接部6均为正多边形结构。此外，连接部6的外接圆的直径小于基井的内径。
33.在本技术公开的一个实施例中，还包括正棱柱状的加重杆8；所述加重杆8的底部具有下接头9，所述下接头9的底面设有卡槽10；应当理解的是，下接头9与加重杆8为一体式结构。所述卡槽10的内周与承口4适配，所述卡槽10的外周与连接部6适配。应当理解的是，在安装过程中设置加重杆8，可以更好地与地表的钻机配合，且令储氢井更容易沉入水泥浆中。钻机的转盘具有与加重杆8适配的正多边形通道，加重杆8可相对转盘上下移动；令钻机的转盘套设在加重杆8的外周，即可驱动加重杆8、井筒2、井头1转动。
34.在本技术公开的一个实施例中，所述下接头9与加重杆8之间具有从下往上逐渐收束的加强颈。
35.在本技术公开的一个实施例中，所述加重杆8的顶部与一帽盖11可拆卸连接；所述帽盖11与加重杆8之间限位一上接头12；所述上接头12的顶部从帽盖11穿出，并设有挂孔7。应当理解的是，上接头12与加重杆8分离，且与帽盖11转动连接，加重杆8与帽盖11可相对上
接头12转动。上接头12与钻机的起升系统连接，通过起升系统吊起加重杆8，即可使加重杆8与井筒2分离，从而在井筒2的顶部加装井筒2或井尾3。
36.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。