用于密封地下钻孔的开口周围的设备和方法技术

技术编号:15107194 阅读:94 留言:0更新日期:2017-04-08 19:29
用于围绕地下钻孔的形成在地表中的开口提供液密密封的设备包括夹具和至少一个平台。所述夹具被配置为接合围绕钻孔延伸的壁,并且所述平台被配置为从夹具向外在钻孔附接的地表之上延伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及密封地下钻孔的周围。
技术介绍
地下钻孔形成于或用于各种工业,诸如碳氢化合物勘探和生产井。在油田工业中,例如,这种井通常形成有位于其上端处的“窖”。窖是钻孔顶部处的挖空区域或深坑,其通常具有内衬有木材、混凝土、管或其他材料的内壁。窖通常比钻孔宽,并且可在钻台和井头之间提供额外的高度。窖可用于例如回收排出的水和待处理掉的其他液体,适于安装一个或多个井头部件(诸如,套管四通、套管头、BOP)和/或提供接近一个或多个井头部件的通道,或其他用途。通常期望围绕地下钻孔的开口提供液密密封,从而防止液体从钻孔溢出到钻孔附近的土地或地基地带。有时,在钻孔位置周围使用临时的或半永久的支撑表面。这些支撑表面通常由重型、耐用、适应各种气候的热塑性垫制成,它们可重复使用并且互锁在一起以形成支撑表面。在支撑表面靠近地下钻孔的例子中,可能同样需要在支撑表面和地下钻孔的交接处提供液密密封,从而防止位于支撑表面上或钻孔内的液体接触或污染地下钻孔附近或相邻的支撑表面下面的土地。传统上,塑料内衬被放置在钻孔周围(以及,当使用支撑表面时,相邻的垫周围或下面),以便在从钻孔溢出(或被引到支撑表面上)的液体遇到地基地带之前困住这类液体。使用内衬可具有一个或多个缺点。在许多例子中,内衬不可重复使用,并且必须经常被丢弃。这可能是成问题的,因为垃圾填埋场操作员基于内衬体积大且需要过多的填埋空间或其他原因明确表达了不愿意接收用过的内衬。因此,可能难以找到合适的、成本效益高的方式来处理衬底。再举一个例子,塑料内衬有时不能有效地阻止液体泄漏入地基地带中或不容许高效地清除,这可导致其他问题并需要相当多的时间和努力。因此,需要用于防止液体进入地下钻孔附近的土地的改进的设备、系统和方法。应该理解,上述特征、能力和缺点是仅为了说明而提供的,并非试图限制所附权利要求的范围或主题或任何相关专利申请或专利的权利要求。因此,所附权利要求或任何相关申请或专利的权利要求都不应该受以上论述的限制,或被解释为解决、包括或排除上述特征、能力或缺点中的每项或任何项,仅因在此被提及。因此,需要可用于密封地下钻孔的开口周围的改进的系统、物品和方法,它们具有在本专利申请的各个部分中描述或示出或由此显而易见的特性或能力中的一个或多个。
技术实现思路
在一些实施例中,本专利技术涉及用于围绕开口提供液密密封的设备,所述开口形成在地表中,通向碳氢化合物勘探或生产井的地下钻孔。所述钻孔可具有围绕它在所述地表下方而非所述地表上方向下延伸的壁。所述设备包括夹具,其被塑形和配置为位于所述钻孔内侧,靠近其开口,并且牢固地接合围绕整个所述钻孔的所述钻孔壁的内侧。所述夹具包括至少第一互连部段和第二互连部段,每个部段具有分别靠近其每端的向内突起的连接支架。每个夹具部段的每个连接支架可释放地与另一个所述夹具部段的连接支架中的一个接合,以将所述夹具部段连接在一起并牢固地接合所述钻孔壁。至少一个平台被配置为,当所述夹具与所述钻孔壁接合时,从所述夹具相对于所述钻孔向外延伸超过所述钻孔壁的上边缘并横跨所述钻孔附近和周围的地表。至少一个密封构件被配置为位于所述夹具和所述平台中的至少一个与所述钻孔壁之间,以在其间形成液密密封。在各个实施例中,本专利技术涉及用于围绕开口提供液密密封的设备,所述开口形成在地表中,通向碳氢化合物勘探或生产井的地下钻孔。所述钻孔具有围绕它并且在所述地表上方向上和在所述地表下方向下延伸的壁。所述设备包括夹具,其被配置为围绕地表上方的所述钻孔壁放置,靠近所述钻孔的开口。所述夹具被配置为牢固地接合围绕整个所述钻孔的所述钻孔壁的外侧。所述夹具包括至少第一互连部段和第二互连部段。每个部段具有分别靠近其每端的向外突起的连接支架。每个连接支架可释放地与另一个所述夹具部段的所述连接支架中的一个接合,以将所述夹具部段连接在一起并牢固地接合所述钻孔壁。至少一个平台被配置为,当所述夹具与所述钻孔壁接合时,从所述夹具相对于所述钻孔向外延伸,远离所述钻孔壁的上边缘延伸并在所述钻孔附近的地表上方延伸。至少一个密封构件位于所述夹具和所述平台中的至少一个与所述钻孔壁之间,以在其间形成液密密封。在许多实施例中,本专利技术涉及用于围绕开口的液体抑制系统,所述开口通向形成在地表中的地下钻孔。所述钻孔具有围绕它延伸的壁。所述系统包括被部署在所述钻孔附近的地表上或附近的能够重复使用的负荷支撑表面。所述负荷支撑表面包括由不可渗透塑料构成的至少两个互连的平面垫。夹具被配置为密封地接合围绕所述钻孔靠近所述钻孔的开口的所述钻孔壁。至少一个平台被配置为相对于所述钻孔从所述夹具向外延伸并在所述钻孔附近的地表之上延伸。至少一个框架被配置为密封地接合所述平台和围绕所述钻孔的整个外周的所述负荷支撑表面的至少一个所述相邻垫并在所述平台和围绕所述钻孔的整个外周的所述负荷支撑表面的至少一个所述相邻垫之间延伸。至少一个密封构件被配置为位于所述夹具和所述平台中的至少一个与所述钻孔壁之间,以在其间形成液密密封。本专利技术还包括在开口和可重复使用的负荷支撑表面之间提供液密密封的方法,所述开口形成在地表中,通向地下钻孔,所述负荷支撑表面被部署在所述钻孔附近的地表上或附近。所述负荷支撑表面包括由不可渗透塑料构成的至少两个互连的平面垫,并且所述钻孔具有围绕它延伸的壁。所述方法包括使至少一个夹具与围绕所述钻孔的外周靠近所述钻孔的开口的所述钻孔壁密封地接合。至少一个平台相对于所述钻孔围绕所述钻孔的外周从所述夹具向外延伸并在所述钻孔附近的地表之上延伸。至少一个框架密封地接合到所述平台和围绕所述钻孔的整个外周的所述负荷支撑表面的至少一个相邻垫。因此,本专利技术包括被认为使它能够改进地下钻孔密封技术的特征和优点。对于本领域技术人员来说,通过考虑各个实施例的以下详细描述并参照附图,本专利技术的上述特征和优点以及其他特征和益处将显而易见。附图说明以下附图是本说明书的一部分,包括在其中用以展示本专利技术的各个实施例的某些方面并被引用在本文的详细描述中:图1是根据本专利技术实施例的可用于负荷支撑表面中的示例性垫的立体图;图2是根据本专利技术实施例的有用的示例性负荷支撑表面的一部分的顶视图;图3是根据本专利技术钻孔的立体图,所述钻孔装配有具有内部夹持装置的钻孔边缘密封系统的实施例;图4A是根据本专利技术的一体形成的夹具-平台单元的底视图,其用作钻孔边缘密封系统的内侧夹具布置的一部分;图4B是图4A的夹具-平台单元的顶视图;图5是根据本专利技术的钻孔的顶视图,其装配有具有内侧夹具布置的钻孔边缘密封...

【技术保护点】
一种用于围绕开口提供液密密封的设备,所述开口形成在地表中,通向碳氢化合物勘探或生产井的地下钻孔,所述钻孔具有围绕它在所述地表下方而非所述地表上方向下延伸的壁,所述钻孔壁具有上边缘,所述设备包括:夹具,其被配置为位于所述钻孔内侧,靠近其开口,并且牢固地接合围绕整个所述钻孔的所述钻孔壁的内侧,所述夹具包括至少第一互连部段和第二互连部段,每个所述夹具部段具有分别靠近其每端的向内突起的连接支架,每个所述夹具部段的每个所述连接支架能够释放地与另一个所述夹具部段的所述连接支架中的一个接合,以将所述夹具部段连接在一起并牢固地接合所述钻孔壁;至少一个平台,其被配置为,当所述夹具与所述钻孔壁接合时,从所述夹具的顶部相对于所述钻孔向外延伸超过所述钻孔壁的所述上边缘并横跨所述钻孔附近和周围的地表;以及至少一个密封构件,其被配置为位于所述夹具和所述平台中的至少一个与所述钻孔壁之间,以在其间形成液密密封,其中,防止通过所述钻孔开口离开所述钻孔的液体接触所述钻孔开口周围的土地。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.10 US 61/889,171;2014.09.26 US 14/497,4291.一种用于围绕开口提供液密密封的设备,所述开口形成在地表中,通向碳氢化合物
勘探或生产井的地下钻孔,所述钻孔具有围绕它在所述地表下方而非所述地表上方向下延
伸的壁,所述钻孔壁具有上边缘,所述设备包括:
夹具,其被配置为位于所述钻孔内侧,靠近其开口,并且牢固地接合围绕整个所述钻孔
的所述钻孔壁的内侧,所述夹具包括至少第一互连部段和第二互连部段,每个所述夹具部
段具有分别靠近其每端的向内突起的连接支架,每个所述夹具部段的每个所述连接支架能
够释放地与另一个所述夹具部段的所述连接支架中的一个接合,以将所述夹具部段连接在
一起并牢固地接合所述钻孔壁;
至少一个平台,其被配置为,当所述夹具与所述钻孔壁接合时,从所述夹具的顶部相对
于所述钻孔向外延伸超过所述钻孔壁的所述上边缘并横跨所述钻孔附近和周围的地表;以

至少一个密封构件,其被配置为位于所述夹具和所述平台中的至少一个与所述钻孔壁
之间,以在其间形成液密密封,其中,防止通过所述钻孔开口离开所述钻孔的液体接触所述
钻孔开口周围的土地。
2.如权利要求1所述的设备,其中,所述平台被配置为密封地接合能够重复使用的负荷
支撑表面的至少一个相邻垫,所述负荷支撑表面具有由不可渗透塑料构成的至少两个互连
的所述垫。
3.如权利要求2所述的设备,其中,所述平台被配置为利用热塑性密封剂材料被焊接到
至少一个所述相邻垫。
4.如权利要求2所述的设备,还包括被配置为密封地接合所述平台和至少一个所述相
邻垫并在所述平台和至少一个所述相邻垫之间延伸的至少一个框架,所述框架能够释放地
联接到所述平台。
5.如权利要求4所述的设备,其中,所述框架包括至少第一框架部段和第二框架部段,
还包括能够放置在所述第一框架部段和第二框架部段之间的至少两个能够拆卸的支架盖,
每个所述支架盖被配置为位于相邻的所述夹具部段的一对相邻的所述连接支架之上并容
许接近相邻的所述夹具部段的一对相邻的所述连接支架。
6.如权利要求4所述的设备,其中,所述框架至少部分地由塑料构成并且利用机械连接
件联接到所述平台。
7.如权利要求6所述的设备,还包括夹在所述框架和所述平台之间的至少一个密封垫
圈。
8.如权利要求4所述的设备,还包括至少部分地在所述框架和至少一个相邻的所述垫
之上和之间延伸的至少一个塑料片,所述塑料片与所述框架和所述至少一个相邻垫密封地
接合,以在其间形成液密密封。
9.如权利要求4所述的设备,还包括至少一个栓接条,所述栓接条至少部分地在所述框
架和所述至少一个相邻垫之上和之间延伸并在其间形成液密密封。
10.如权利要求1所述的设备,其中,所述夹具和所述平台是一体的。
11.如权利要求10所述的设备,其中,所述一体的夹具-平台由钢构成。
12.如权利要求1所述的设备,其中,所述平台和所述夹具不是一体的,所述平台包括箍
部分和主体部分,所述箍部分被配置为位于并夹在所述夹具和所述钻孔壁之间,并且所述
主体部分从所述箍部分向外延伸超过所述钻孔壁的上边缘并横跨所述钻孔周围的地表。
13.如权利要求1所述的设备,其中,所述钻孔具有圆形形状,并且其中,所述夹具具有
圆形形状并且包括第一和第二半圆形的所述互连部段。
14.如权利要求1所述的设备,其中,所述钻孔具有矩形形状,并且其中,所述夹具具有
矩形形状并且包括四个所述互连部段。
15.如权利要求1所述的设备,其中,所述至少一个密封构件是密封环。
16.如权利要求1所述的设备,还包括围绕所述钻孔延伸的一组竖向延伸的围栏,以限
制接近所述钻孔。
17.一种用于围绕开口提供液密密封的设备,所述开口形成在地表中,通向碳氢化合物
勘探或生产井的地下钻孔,所述钻孔具有围绕它并且在所述地表上方向上和在所述地表下
方向下延伸的至少一个壁,所述设备包括:
夹具,其被配置为围绕地表上方的所述钻孔壁放置,靠近所述钻孔的开口,所述夹具被
配置为牢固地接合围绕整个所述钻孔的所述钻孔壁的外侧,所述夹具包括至少第一互连部
段和第二互连部段,每个所述夹具部段具有分别靠近其每端的向外突起的连接支架,每个
所述夹具部段的每个所述连接支架能够释放地与另一个所述夹具部段的所述连接支架中
的一个接合,以将所述夹具部段连接在一起并牢固地接...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·W·杜加斯K·E·杜里奥J·K·麦克道尔R·P·博德伦R·L·爱德华兹
申请(专利权)人:纽帕克地垫综合服务有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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