流体容纳及管理系统的制作方法

流体容纳及管理系统的制作方法
【专利摘要】一种用于容纳和管理工作现场产生的流体的系统，例如石油或天然气钻探现场，包括：形成为用于收集和保持流体的池的一个或多个流体容器；形成所述容器的周边的护道；设置在每个池上方的沙层；设置在所述沙层上方的不透液性薄膜以及设置在所述薄膜上方并填充所述池的引流石。可以将土工织物设置在薄膜上方以利于薄膜免受所述引流石的不利影响。可以将检漏系统与薄膜接合，以识别容纳系统中的潜在泄漏。一个或多个集水槽可以延伸穿过所述池和填充所述池的引流石，用以容纳流体。将排水系统设置成与所述集水槽流体连通以排放容器中的流体。
【专利说明】流体容纳及管理系统
【背景技术】
[0001]本发明总体上涉及一种用于有效容纳流体的系统，主要为特定场所工作所产生的沉淀物和流出物，并用于管理所容纳的流体。该系统尤其非常适合于专门用于天然气和石油钻井的现场，但对于用于执行可以从改进的流体容纳和管理中受益的其它功能的场所而言一样有用，包括水、污水和雨水系统。
[0002]目前，各州没有统一的监管标准管理石油和天然气勘探开采行业中使用的环保系统建设。约80%的州需要为产生的水设置围绕储罐的升起的堤坝系统，并且需要用以接收石油、天然气和产生的水的分离罐。一些州，但并非所有的州，在堤坝内需要防渗层。流体储存池也用于暂时存储井产液和产生的水。然而，这些流体存储池衬有不透液性薄膜，该薄膜通常对穿刺力或剪应力无抵抗力。
[0003]典型的对井场本身的保护往往局限于围绕该井场的周边堤坝或护道。作为额外的保护措施，一些装置使用了覆盖2英尺厚的改性基材层，通常为石灰石的20密耳(mil)厚柔性塑料薄板。然而在实践中，已发现这些装置容易被来自许多重型车辆的轮胎损伤并被金属钻孔系统组件和井场发现的其它有害物体刺穿，所述车辆经常用在这样的场所，通常具有大约80，000磅的重量，尤其用于加压压裂(通常是指“水力压裂”)操作和水上运输。
[0004]此外，这种薄膜装置是暂时的，每次井场出现修井、重新压裂或新的钻井位置时，都会对其进行更换，使得水分积聚且淤积。而且这种薄膜工作起来很滑，并且会在冬季结冰，制造工作危险。对于这种流体滞留池中的泄漏，几乎也没有什么科学监测。如果真有的话，也只能通过视觉检测液位下降来检测泄露。
[0005]因此，目前的做法有点杂乱无章，并且远远不够达到其预期目的，未能提供针对污染物的适当的环保水平。这点近来已经由垂直单井表现出来，从马塞勒斯页岩区(marcelIus Shale drilling area)中近来遭遇的一些井喷和意外事故就可以得到证实。
[0006]近来，已开发了各种技术以用于快速发展的陆上天然气开采业。在许多情况下，这些技术使目前的环境保护措施变得完全不足。例如，新的钻井技术允许钻柱靠近含气的页岩床，然后改变方向，以沿水平方向钻通该页岩床，往往多达数千英尺。然而，页岩对于其所含的气体来说并没有高渗透性，应使用高压压裂技术来开发页岩层(沉积岩)，并在层与层之间注入沙和相似尺寸的颗粒物以保持其张开，并提供显著增加的气流。可以使用定向钻井技术来使单井(尽管明显扩大)井场尽可能多的容纳所需井口，从而适当地开发特定场所。
[0007]这种方法需要使用大量的水。因此，这些装置，尤其是单个井场上包括多个井的那些装置，需要增加流体管理资源。水平井压裂发生在数千英尺的井孔上，需要10倍、20倍或更多倍的常规垂直井中使用的压裂水，因为垂直井与页岩床相交仅一百英尺左右。单井压裂中可以使用多达5百万加仑的水，每个井场现场可以有多达10个井。
[0008]目前的流体溢出管理措施完全不足以保护环境，防止被如此大量的潜在溢出和泄漏破坏，进而导致对于新的井场环保协议的需求。
[0009]除了大幅增加的流体有可能在井场发生溢出或泄漏，由于近来在以前很少或没有钻井的地区进行高度开采和开发，改进环境保护的需求日益增加。这在有可能造成的环境破坏方面引起了人们相当大的关注，特别是对饮用水供应的破坏。这种井开采技术中使用的化学物质的类型和数量使问题进一步复杂化，根据行业估算，这种井开采技术包括超过750种不同化学物质。
[0010]此外，这种气井通常比油井具有较短的使用寿命。生产水平会急剧下降，即使页岩床气体明显没有耗尽。这可能需要在很大程度上对相同井进行重新压裂，而这可能进而导致不断增加的重新压裂所需的步骤带来的危害。另外，作为例子，仅对于在马塞勒斯页岩区的天然气开发而言，预测2011年的钻井数量在1，400到2，700范围内，2015年为1，600至3，900，2020 年为 I, 700 到 4，800。
[0011]可靠的工艺和相关系统是保护地下水和周围陆地免受污染所必不可少的。这只能通过100%覆盖所有钻井开发作业的溢出和泄漏来实现。当主要使用淡水来开裂页岩地层时，压裂作业也使用数千加仑的化学物质，从酸到脂肪酸盐到杀菌剂等等。这将需要每个子井场段内具有容纳100，000加仑溢出的能力。

【发明内容】

[0012]按照本发明，在指定场所由作业产生的所有沉淀和流出物均能够通过一个引流区域(或多个区域)或者一个或多个储罐被捕获、容纳、保持使用、分析、并释放。一些或所有所得流体可以用在后续作业中，包括泵送至地面且收集于容纳蓄水池中的流体，或者可以从容纳蓄水池抽出流体，用以从现场去除。可以在现场或者远程位置对这些流体进行过滤或以其他方式进行处理。这样，任何和所有污染物可以在去除、处理或再利用之前被容纳。
[0013]使用一个或多个沟槽、或通过限定场所的重迭层所提供的其它合适的流径、或井场例子中的“井场(pad)”，可以将这些流体排出。该井场位于不同大小固体颗粒物组成的透水层上，优选由冲刷过的鹅卵石或类似的集料组成，但也可以使用其它材料来实现，下文中统称为“引流石”。所选择使用的材料优选地具有约42%至48%的孔隙，流体可以在其中保持住，这是所得系统的主要目的。
[0014]通过设置在石材下方并沿石材的全部区域和在其上方的井场而延伸的不透液性薄膜，防止流体快速离开，穿过石材并进入下方的土壤。在井场的边缘，其越过井场下方的石材在所有方向上横向延伸，薄膜被设置成在紧随井场现场周边的升起的护道上面延伸以完全包围该场所。薄膜以此方式形成不透液性水池留住石材中保持的流体。出于分级以及保护薄膜的目的，薄膜位于平床上，并且远离由多个护道限定的高点倾斜，朝向一个或多个与现场形成的低点处所设置的对应集水槽相关的入孔，通常但不一定沿所述沟槽。
[0015]集水槽被放置在井场中的不同场所，并且出于引流石材的目的设置有适当深度。如有需要，集水槽可以实现多种功能，包括容纳蓄水池用以保留和测试流体，保持阀门用以将流体释放到局部引流区域或储罐，以及像局部容纳槽，经污染的流体均可以从其中抽至地面以去除或在例如重新压裂过程中再利用。
[0016]具体场所的设计主要取决于局部因素，如地形、降水以及土壤渗透性。由“2年”或“ 100年”雨水量所定义的降水量优选地用于确定要使用的石材和薄膜的设计，而引流区域的设计主要取决于土壤渗透性和场所渗滤测试结果。然而，用于实现指定场所的具体设计参数也必然取决于局部情况。集水槽的设置和所使用的集水槽的数量将由在该场所正在进行的相关活动和总体成本来确定。例如，集水槽优选地设置在远离集水槽有可能会进行干扰的其它结构的位置。
[0017]具体场所的最终设计以及确定性因素，例如用于引流区域的管道规格、集水槽的数量及其间距、以及其它这样的因素，将取决于材料的可用性、整体成本及运输研究，并也将有可能取决于各种因素，例如局部地形、降水量和渗滤测试结果。
[0018]优选地，检漏系统也结合本发明所述系统使用，或者作为可选特征，或者作为结合该系统的特征。该检漏系统优选与现场提供的可用太阳能一起运行，并且可以进行局部监测，或者从中央监测站监测。
[0019]本发明所述装置对于以下情况是非常重要的:确保保护地下水；在特定场所产生的任何流体和污物在所有阶段没有渗入到下面的土壤，包括在特定场所的安装、在该场所钻孔或压裂期间所进行的作业、以及维护该场所。按照本发明所生产的装置可以在特定装置的整个寿命期提供永久密封，并且还可以提供明显更安全的工作环境，例如，通过避免积聚可以在冬季作业过程中积累的冰。
[0020]本发明所述系统可以与正被新开发的场所一起使用，或者可以加装到现有场所。所述系统可以很容易地装配到与特定场所相关联的其它结构，或者加装到已安装了本发明所述封闭系统的现有场所。因此，所述系统可以从受保护井场轻而易举地容纳附加井的钻探，并且可以很容易地将附加井结合到井场的环保系统中。所述系统是模块化的且可扩展的，并且可以布置在网格中以覆盖任何尺寸的井场。因此，如特定装置需要或优选，所述系统可以很容易地安装在整个场所或部分场所。通过有限的限制，所述系统可以在一年中的任何时间并在所有季节期间进行安装。
[0021]本发明所述系统包括改造的污物管理系统，其可以以连续方式从一个场所到一个场所进行安装，而产生可靠的预定污物管理结果。在已经达到特定场所的有效寿命后，往往需要恢复该场所，经常包括对修复的需求。为此，必须对该场所的组件进行污物测试。如果发现该场所的组件为清洁的，可以拆卸组件。如果不清洁的话，则已发现受污染的组件必须进行适当地处理。薄膜同样需要取走，但是由可以完全回收的材料形成。
[0022]本发明所述系统能够被用在特定场所的整个生命周期，不需要拆卸然后重新安装，从而在系统的使用寿命内显著节约了成本，并缓解了例如钻孔和压裂过程中产生的溢出物和污染物所造成的任何潜在损害。
[0023]现场的废弃或现场活动的永久性停止可以带来彻底的环境清理。构建所述系统所使用的所有材料能够轻而易举地从现场拆卸，并且可以在现场外可循环利用或安全处理。所述系统的最大组件为入孔/集水槽流体管理结构，其可以被抬升并拆除作为自给单元，并被重复使用。
[0024]从地面以上进行作业的角度来看，本发明所述系统在帮助满足保护地下水和环境安全方面的法定要求是有用的。从环境角度来看，在保护环境免受钻井和生产作业所带来的污染方面，有三个区域值得考虑，包括井场上方的大气、子井口至井场表面、以及井下至子井口。虽然本发明所述系统特别适合于在从子井口至井场表面的区域中可靠性保护环境免受污染和化学损害(大多数泄漏、溢出和其它污染事故发生在该区域中)，也可以提高在其它区域的保护。
[0025]例如，本发明所述系统还可以帮助减少发生在井下至子井口区域的问题，如井喷或“采出”水激增，因为本发明所述系统可以吸收尽可能多的初始井喷排放物，即使是在高压流动条件下。本发明所述系统还可以通过将化学物质容纳在较冷环境中而没有暴露在阳光或天气中来帮助减少井场中挥发性化学抽气并蒸发。
[0026]本发明所述系统的其它显著性环境益处可以包括在井场内遏制雨水，从而防止受污染的径流到达周围地形并随后渗入地下水和蓄水层，完全封闭井场溢出和泄漏，快速清理泄露或溢出，并使工程质量和可靠性合乎标准。所述系统非常适合于其目的并管理遏制对环境、动物和人类健康有害的污染物，因为这些污染物以这样的数量级集中出现，即小于那些将会对系统薄膜产生不利影响的数量级。
[0027]尽管本发明所述系统主要在钻井和压裂作业界限内实现井场下密封，所述系统可以并且应该优选地被扩展以包括整个井场，从而为井场现场的各种环境保护问题提供了短期、中期和长期的解决方案。
[0028]面对这种勘探和开采过程时，这反过来有助于解决各种社会政治关注和顾虑。例如，钻井已经引起了居住在离任何单个井场甚至几英里外的居民的顾虑，包括地下水和含水层污染的恐惧。另一个值得关注的可能性是采出水溢出对受影响的植被产生“快速致死”效果，有可能是由于产生于页岩床中并包含于气体下方的井下盐水。
[0029]本发明所述系统直接解决这样的顾虑，特别是那些涉及到地下水污染的顾虑，其直接影响那些依赖浅水井获得饮用水的人们。这通过直接处理采出水溢出及其对植被的影响来实现，采出水溢出对环境是有害的，因为含盐量水平可以是海水的10到12倍。
[0030]因此，本发明所述系统为当前几乎没有相关标准存在的装置提供潜在标准。通过为标准做法的建立提供正当合理的基础，进而可以为监管者以及那些有环境顾虑的人们提供基于工程的合理标准用于井场作业的环境保护。本发明所述系统的用途通过钻井和生产许可发展还具有提供更多循序渐进发展的潜力。
【专利附图】

【附图说明】
[0031]图1为示出了设有本发明所述流体容纳系统的场所的实施例的平面图。
[0032]图2和图3为更详尽地示出了图1所示两个所述容纳系统的放大平面图。
[0033]图4为沿图2所示的线4-4所取的横剖面视图。
[0034]图5为沿图3所示的线5-5所取的横剖面视图。
[0035]图6为示出了为容纳系统形成边界的护道的放大横剖面视图。
[0036]图7为示出了容纳系统内使用的排水中间带的放大横剖面视图。
[0037]图8为示出了设有本发明所述流体容纳系统的替代场所的实施例的俯视图。
[0038]图9为沿图8所示的线9-9所取的横剖面视图。
[0039]图10为图1所示集水槽中的一个的横剖面视图。
[0040]图11为图10所示的集水槽的底座环和垫片环之间的连接部分的放大横剖面视图。
[0041]图12为用于连接图10所示集水槽的底座环和垫片环的受压环的顶部俯视图。【具体实施方式】
[0042]图1示出了设置本发明所述流体容纳和管理系统的场所。在图示的实施例中，所述场所为井场1，其通常用于使用“加压压裂”工艺从页岩中开采天然气，通常被称为“水力压裂”。但是应当理解，图示的井场I仅仅是可以使用本发明所述流体容纳和管理系统的任何众多实现方式中的一个实施例。例如，图示的井场I 一般为矩形，具有大约180，000平方英尺的面积，其通常用于水力压裂作业。不过，井场I的形状和尺寸均可以进行改变以适应所需的具体应用、位置或操作环境。在除了水力压裂的任何各种从页岩提取天然气的领域中，这些变化也有可能适应用于其它类型的钻井作业的井场I用途，包括其它类型的气体和油井钻探以及各种相关的周边活动，用于其它应用诸如水、污水和雨水管理，或者用于从有效控制和管理正被处理的流体中受益的其它装置。
[0043]为了描述本发明所述流体容纳和管理系统，下文对使用水力压裂工艺从页岩提取天然气的典型装置进行一般性描述。但是应当理解，以下描述仅为一个这样系统的示意性说明，并且可以对上述系统的整体结构进行自由改变以适应具体应用，特别是对实现这种系统所使用的讨论的尺寸和描述的材料进行改变。因此，以下描述不应理解为对按照本发明制造的流体容纳和管理系统的范围或适用性所进行的限制。
[0044]参照图1，整个井场I装有容纳系统2，该系统被限定尺寸并构造以覆盖井场I的整个区域。向整个场所提供容纳系统2被认为是首选的，并可以在建造期间实现，使得井场I的所有部分的后期发展均按其既定目进行，并使现场的流体容纳最大化。可选地，为了降低成本，容纳系统2可以设置在井场I的选定区域，例如，仅在正在有效作业的区域中。不考虑井场I的具体结构，根据情况或需要，有必要或有需要进行环境保护的井场I的任何部分最好设置有一个或多个容纳系统2。
[0045]在图1所示的示例性装置中，整个井场I (具有300英尺宽度和600英尺长度的典型尺寸)已提供有一连串容纳系统2，共7个。最外面的两个容纳系统5具有大约宽度为50英尺且长度为300英尺的典型尺寸。其它容纳系统6每个均具有大约宽度为100英尺且长度为300英尺的典型尺寸。与每个容纳系统2相关联的各种特征的位置主要取决于每个容纳区域内待开发的井口的位置、每个容纳区域内其它辅助设备的位置、以及该场所的整体地形，例如，河流或其它水源、或其它要避免的地质构造。如图1所示，为了适应不同的井口投放位置，如适于具体安装的话，各容纳系统2可以具有不同的尺寸和形状，或者可以全部为相同的尺寸和形状。
[0046]图2和图3为图1所示两个所述容纳系统2的放大平面图。图2示出了位于图1所示最左边位置的容纳系统5。图3示出了在图1中位置6所示的居中的容纳系统之一。也可以参考图4和图5，其中图4示出了沿图2所示容纳系统5的宽度所截取的横截面，图5示出了沿图3所示容纳系统6的宽度所截取的横截面。
[0047]容纳系统5外周的四个边缘中的三个由护道7形成边界。容纳系统5的第四个边缘由隔板8形成边界，以形成完整的容纳系统5。容纳系统6外周的两个相对的边缘由护道7形成边界，并且设置两个隔板8以形成容纳系统6。这些特征可以根据需要改变，以适应具体的装置。例如，在仅具有单个容纳系统2的装置的例子中，容纳系统的所有四个边缘此时由护道7形成边界。
[0048]容纳系统5的外周限定了位于护道7和隔板8之间大致矩形的池9，其也形成为护道。容纳系统6限定了位于两个护道之间大致矩形的池10，形成相对隔板8，并且其优选地被平分成两个矩形区域11，12。[0049]参照图4，容纳系统5设置在池9的底部13，其优选从护道8向排水系统15倾斜，以将流体引向排水系统15。参照图5，容纳系统6设置在池10的底部16，其由排水系统15平分成表面区域17，18。表面区域17，18从护道8向排水系统15倾斜，以将流体引向排水系统15。
[0050]各表面13,17,18优选地向排水系统15倾斜，以将流体引向排水系统15。与表面13，17，18相关联的倾斜典型地为每英尺大约1/8英寸到1/2英寸。通常设置为每英尺大约倾斜1/4英寸，但可以自由改变，以适应具体装置。
[0051]上述参数仅出于示意性目的而提出。应当理解的是，可以对各种表面形状和表面13，17，18的倾斜度进行自由改变，以适应具体装置。
[0052]图6为示出了护道7的典型结构的放大横剖面视图。在所示实施例中，护道7从垂直侧壁19向上延伸形成池9，并超过容纳系统5的相邻表面20。为此，在侧壁19和外侧沟槽22之间形成土丘21。沟槽22的另一端终止于远离容纳系统的具有形成斜坡的倾斜度的表面23。图6所示土丘21具有弧形上表面。可选地，如有需要，土丘21可以设置有平坦上表面，例如，以更好地接收构建容纳系统5时所使用的设备。
[0053]如前面所指出的，护道7形成容纳系统5四个边缘中的三个的边界。参照图4和图5，限定容纳系统5第四个边缘的护道8也形成为从池9，10向上延伸的土丘25，以下将进行详细描述，所以可以使池9，10较深且较平坦，以使可以保持在池9，10内的流体量最大化。
[0054]参照图6，容纳系统5整体结构的典型实施例一般如下所述。但应注意，已在此图及后续附图中提供了各材料层之间所示的间隔，以清楚说明所引用的结构。然而在实践中，这些结构彼此接触并且不会出现图示的间隔。
[0055]对池9进行适当地挖掘以形成以泥土侧壁19为边界的泥土底表面13，所述泥土侧壁19延伸到形成容纳系统5外边缘的泥土护道7，以及形成隔板8的泥土护道。缓冲层26设置在底表面13、侧壁19、护道7的土丘21和沟槽22、及护道8上方。然后在缓冲层26上方设置不透液性薄膜3，完全沿底表面13和护道7的侧壁19延伸，并在护道8上方。薄膜30优选地延伸越过护道7的顶部上方，并且如有需要，可以额外地继续越过护道7的土丘21并到达沟槽22。然后在薄膜30上方设置土工织物31，完全沿底表面13、侧壁19和护道8延伸。然后在土工织物31上方设置由相对粗制材料形成的排水层32，优选地填充在侧壁19和护道8之间延伸的池9的区域。排水层32优选地将池9填充至护道8的高点33，并且周边34优选地形成为与侧壁19相邻，向上延伸到容纳系统5的表面20。然后在排水层32上方设置附加土工织物层35，优选地完全沿排水层32的表面延伸。然后在排水层32上方设置基层36，至表面20水平位置，以形成完整的容纳系统5。
[0056]土工织物31优选地在土丘21上方延伸，从而形成用于覆盖薄膜30并将所述薄膜30在护道7上方保持适当位置的保护层。由土工织物31形成的保护层也优选地延伸通过沟槽22，沟槽22优选地填充有适于覆盖土工织物31和薄膜30以及用于将薄膜30和土工织物31在沟槽22内保持适当位置的材料。用土工织物31覆盖薄膜30以及填充沟槽22可以在池9被填充之前或者之后进行，如前面所述。
[0057]进一步地参考图5和图7，容纳系统6整体结构的典型实施例同样地如下所述。对池10进行适当地挖掘以形成以相对的泥土侧壁19为边界的泥土底表面17，18，所述泥土侧壁19延伸到形成容纳系统6外边缘的泥土护道7，以及形成隔板8的相对泥土护道。缓冲层26设置在底表面17，18、侧壁19、相对护道7的土丘21和沟槽22、及护道8上方。然后在缓冲层26上方设置不透液性薄膜30，完全沿底表面17，18、护道7的侧壁19以及土丘21和沟槽22的所需部分延伸，并在护道8上方。然后在薄膜30上方设置土工织物31，完全沿底表面17，18、侧壁19以及，如有需要的话，护道7的土丘21和护道8延伸。然后在土工织物31上方设置由相对粗制材料形成的排水层32，优选地填充在侧壁19和护道8之间延伸的池10的区域。排水层32优选地将池10填充至护道8的高点33，并且周边34优选地形成为与侧壁19相邻，向上延伸到容纳系统6的表面20。然后在排水层32上方设置附加土工织物层35，优选地完全沿排水层32的表面延伸。然后在排水层32上方设置基材层36，至表面20水平位置，形成完整的容纳系统6。
[0058]可选地，可以以不同方式制备井场I的不同区域和容纳系统5，6，以适应具体装置。例如，可以制备一个或多个容纳系统5，6的部分，以更好地适应用于维修井场I的卡车和其它设备。这可以通过加固这些区域，或通过不在这些区域作任何地下改变来完成。
[0059]优选地，薄膜30由热塑性烯烃或聚烯烃(TPO)材料形成，该材料在屋面工业中经常使用。这种材料对化学品有优异的抵抗性，并表现出不同的性能和安装优点。使用屋面工业的公知及常用技术可以实现安装，从而促进整体安装。如有需要，也可以使用其它材料，但目前不被认为是优选的。这种材料可包括聚氯乙烯(PVC)、氯化聚乙烯(CPE)、氯磺化聚乙烯(CSPE)、酮乙烯酯(KEE)、三元乙丙橡胶(EPDM)或其它等效热塑性聚合物。在任何情况下，厚度为40密耳到135密耳的薄膜目前被认为是首选的。缓冲层26优选地形成有砂床，厚度为I至3英寸，然而，如有需要，也可以使用其它颗粒材料，例如致密性集料副产物。
[0060]土工织物有助于隔离由土工织物分离的各种材料层。例如，土工织物的用途在于可以有助于防止污物和碎屑从上层传到下面的结构，例如，减少污物和碎屑从基层36传到排水层32、或者从排水层32传到薄膜30。将土工织物35设置在基层36和排水层32之间也有助于防止基层36更细的材料进入排水层32较大尺寸的材料，以帮助保持排水层32的渗透性。将土工织物31用作护道7 土丘21的保护层也可以帮助保护下层的薄膜30。建筑业中常用的任何种类的土工织物均可以被有利地使用。例如，可以使用从美国得克萨斯州怀利的卡莱尔涂层防水有限公司(Carlisle Coatings&ffaterproofing Inc)购买的
“MiraDRAIN.系统来实现土工织物层。土工织物的重量可以为4?32盎司，目前优选16盎司的重量。可选地，可以采用能够形成保护层的其它材料代替土工织物，如有需要，可以使用常规的橡胶垫来实现用于土丘21的保护层。
[0061]排水层32和周边34优选地由诸如河岩石的材料形成，尺寸为I英寸?5英寸，优选为3英寸。但是，如果具体装置需要，也可以使用其它类型的引流石，例如2B排水砾石。排水层32沿池9，10底部的深度将随底表面13，17，18倾斜度而变化。在图4和图5所示示意性实施例中，排水层32深度为大约6英尺。优选地，周边34宽度为大约I?6英尺，且其深度等于排水层32及基层36的深度。
[0062]缓冲层26的设置有助于保护薄膜30免受形成排水层32的材料的潜在不利影响，并且优选地形成为砂床，厚度为I英寸到3英寸。
[0063]基材层36优选地由诸如改性砾石材料形成，例如，使用深度为大约24英寸的2A排水砾石。，如先前所描述，改性砾石也优选地用于填充沟槽22。在一些应用中，紧压形成基层36的改性砾石不利于排水通过基材层36流到下面的排水层32。这可以通过提供延伸穿过基材层36的一个或多个排水中间带37来容纳。作为例子，可以设置如图1所示的排水中间带37网络来协助引流到下面的排水层32。参照图7，排水中间带37优选地由诸如河岩石的材料形成，尺寸为I英寸?5英寸，优选为3英寸。如果具体装置需要，也可以使用其它类型的引流石，例如2B排水砾石。如图7所示的示意性实施例中，排水中间带37的深度为大约2英尺，宽度为大约18英寸。
[0064]护道7的宽度可以为大约12英尺，且高度为大约6英尺。沟槽22的宽度为大约I英尺，且深度为大约18英寸。
[0065]可以对上述所有参数进行改变以适应具体应用、位置或作业环境，或者如有需要的话，以适应具体装置。可以使用任意各种不同类型的引流石材料来形成与容纳系统2相关联的各种结构，然而，采用石灰石材料不被认为是目前优选的。
[0066]对于大多数应用，使用厚度为I?3英寸的砂床作为缓冲层26应起到防止薄膜30受到形成排水层32的材料所产生的潜在不利影响的作用。也可能有一些这样的应用场合，SP，需要额外确保没有泄露通过薄膜30流向泥土底部13，17，18、池9，10的侧壁19或护道8，并流向环境。在这种应用中，检漏系统可被设置为额外的保护措施。
[0067]通过采用与不透液性薄膜30紧密配合的检漏网格40，可以以这样一种方式实现这种检漏系统，即，适合于特定装置的具体结构和所使用的检漏系统类型，以及电连接到合适的监控设备。检漏网格40优选地设置于不透液性薄膜30下方，以有效地检测穿过薄膜30的泄漏。
[0068]作为将检漏网格40和不透液性薄膜30作为两个单独部件的可选实现方式，不透液性薄膜30可以设置有导电元件，以生成结合检漏系统的单独结构。优选地，这通过替代或补充目前使用的纤维网状结构从而加强具有导电结构的常规不透液性薄膜来实现，所述导电结构优选地位于通常形成不透液性薄膜的外薄膜层之间。虽然为此可以采用各种导电结构，目前优选地采用导电箔层、喷涂导电层或细孔筛子来更精确地定位泄露，这对占地较大的装置来说是特别重要的，如井场I。
[0069]检漏系统可以采用现场可用的太阳能进行有利地操作，并且可以进行局部监控，或从中心站监控。例如，这种监控可以发生在活跃期，例如钻井、开发、油井维护和维修，以
及非活跃期，以提供雨水管理。可以采用从美国伊利诺伊州德斯普兰斯的国际检漏(ILD 5
)公司(International LeakDetection (TT,P? ))购买的电场矢量绘图? (Electric Field
Vector Mapping(EFVM?))技术连同其ProtectSys?监控系统来实现这种检漏系统。
[0070]图1至图7所示的井场仅仅是可以采用本发明所述流体容纳和管理系统进行开发的任何众多装置中的一个实施例。图8和图9不出了另一种这样的实现方式。图8和图9所示的井场I’与图1至图7所示的井场I有许多共同特征。也示出了各种差异。
[0071]例如，图8所示的井场I’稍小，具有约150，000平方英尺的面积。此外，仅部分井场I’设置有容纳系统2’。这样，出于降低成本的目的，只有有必要或有需要进行环境保护的选定区域41设置有容纳系统2’，例如，正在有效作业的井场I’的区域中。作为另一种选择，如有需要，整个井场I’可以装有容纳系统2’，其被限定尺寸并构造以覆盖井场I’的整个区域。
[0072]在图8所示的装置中，井场I’的一半41’(具有宽度为300英尺且长度为500英尺的典型尺寸)设置有容纳系统2’，而井场I’的其余一半42没有容纳能力。如有需要，井场I’的未保护区域42以后可以加装有容纳系统2’，在井场I’的使用寿命内，有可能利用从最初安装的容纳系统2’中得到的可回收材料节省成本和材料。
[0073]在所示的装置中，设置了 4个容纳系统2’，每个具有宽度为约125英尺且长度为150英尺的典型尺寸，并且每个具有相同的总体结构。与每个容纳系统2’相关联的各种特征的位置也已进行了改变，特别是与容纳系统2’相关联的排水系统15’的各种部件。此外，在所示的结构中，每个排水系统15’包括两个集水槽50’，由相应配置的排水管51结合。
[0074]井场I’的外周由护道7形成边界。容纳系统2’的其余边缘由能够与相邻的容纳系统2’相协作的中间带43构建。参照图9，中间带43从池45的底部44向上延伸朝向相对于容纳系统2’表面20’的高点，以促进向排水系统15’的排水。常规的2B排水砾石优选地用于建造中间带43，其通常可以具有约18英寸的宽度以及约24英寸的深度。也可以对中间带43的结构以及选择使用的尺寸进行自由改变，以适应具体的装置。图8所示的装置未包括图1所示的排水中间带37。如有需要，图8所示的装置可以另外地设置有排水中间带37，或者类似于图1所示的排水中间带，或者具有一些其它结构。
[0075]不论是由护道7、中间带43或由护道8形成边界的每个容纳系统2’的周边限定了大致矩形的池45，该池45优选地由排水系统15’平分成两个矩形区域46，47。每个容纳系统2’位于一个池45的底部44上，该池45类似地由排水系统15’平分成表面区域48，49。每个表面48，49优选地朝排水系统15’倾斜以将流体引向排水系统15’。与表面48，49相关联的倾斜典型地为每英尺约1/8英寸?1/2英寸。应当理解的是，也可以对各种表面形状以及表面48，49的倾斜度进行自由改变，以适应具体装置。
[0076]图10?图12示出了与上述容纳系统2，2’ 一起使用的优选的排水系统15，15’。所述优选的排水系统15，15’ 一般包括与一个或多个排水管51相结合的至少一个，在某些情况下，多个集水槽50，50’。集水槽50，50’在所需位置垂直性延伸通过容纳系统2，2’，穿过容纳系统2，2’的各层并进入形成池9，10，45的泥土底部13，17，18，44。集水槽的数量和位置会发生变化以适应特定场所。集水槽应位于未干涉现场机械装置的位置，如钻井现场的井口。排水管51从集水槽50，50’延伸，并且优选地完全沿容纳系统2，2’的长度延伸。然后排水管51可以与引流区、一个或多个容纳槽在这样的情况下相连通，S卩，不渗透性土壤可能损害引流区或一些其它合适的流体排出系统的有效作业。为了便于排水，排水管51优选地向远离集水槽50，50’方向倾斜以将流体远离集水槽引导。为此，通常可以设置每英尺大约1/8英寸的倾斜，但可以对其进行自由改变以适应具体装置。
[0077]结合图4和图5将对容纳系统5，6中排水系统15的整体装置的优选实施例进行描述，并且通常以如下方式进行。在建造各容纳系统5，6之前，如前面所述，沿排水管51所需的位置对沟槽52进行适当地挖掘，以容纳各集水槽50。在沟槽52中设置诸如致密性改性砾石基材的合适材料53，例如95%的致密性改性砾石基材，使得排水管51的横截面由该材料53包围。排水管51的横截面优选地由6英寸的穿孔PVC管道材料形成。集水槽50设置在位于材料53上的排水管51的上方，并且被适当地连接到排水管51，因此集水槽50设置成与排水管51流体连通。然后用土覆盖集水槽50和材料53，形成相关联的池9，10的底部13，16，17。此时，相关联的容纳系统2的安装如前所述。
[0078]虽然可以采用任何种类的流体收集槽来实现排水系统15，15’的功能，但是集水槽50特别适合于本发明所述的容纳系统2，2’。图10?图12示出了一个所述集水槽50的优选结构。
[0079]集水槽50的整体形状和结构优选为圆柱形的，然而如有需要，也可以形成其它的形状以供使用，集水槽50通常包括下段基座部分55、中段竖直部分56和上段锥形部分57。三个部分55，56，57的使用非常适合于具有前述结构(主要是深度)的容纳系统。也可以形成其它具有较少部分或额外部分的集水槽以与前述容纳系统一起使用，或实现用于形成其它装置的其它容纳系统。集水槽及其各部分优选地由预制混凝土制造，如有所需的话，可以结合额外的不锈钢加固件以实现结构完整性。
[0080]基座部分55形成为具有圆柱形侧壁58和底部59的池，用于接收排水机构60。作为例子，侧壁58的直径为约48英寸且厚度为约5英寸，底部59的厚度为约12英寸。底部59的中心设置有用于接收排水机构60的开口 61，并且构建用于与前述的排水管51相连通的下水道62。为此，排水机构60优选地包括PVC排水管部分63，例如，该PVC排水管部分63具有6英寸的直径，用于连接到使用常规技术的排水管51。
[0081]所示的优选的排水机构60还包括排水阀65，其优选地固定到采用常规技术的排水管部分63，用于装配PVC部件。排水阀65优选采用蝶阀，然而如有所需的话，也可以采用其它类型的阀来实现排水阀65。排水阀65优选地由不锈钢形成，从而在潜在的苛刻环境中更有效地抵抗腐蚀。然而，如优选用于特定的应用，也可以采用其它材料。可选地，可以使用多个排水阀，例如，提供多余度以防止流体意外排放。
[0082]致动器臂64从蝶阀延伸，用于排水阀65的常规操作。在已经对集水槽50中所收集的流体进行了环境安全和兼容性测试后，如果必要的话，优选从表面控制排水机构60，以便于将集水槽50收集的流体控制并释放到不同的容纳系统2，2’，或者释放到引流区、容纳槽或一些供流体排放的其它系统。排水机构60在闲置期间优选地处于打开状态，例如，在没有钻井作业时或在修井作业期间，充当下水道用于正常降水的发生。常规的致动器杆66优选地与臂64接合，向上延伸以便于操作者操作。如有需要的话，致动器杆66在上段部分57内可以为可释放的，或者可以安装到上段部分57的内部。
[0083]优选地，排水机构60采用可膨胀接合67可拆卸地保持在开口 61内，以方便安装和后续维护。在所示的实施例中，可膨胀接合67包括围绕并在管道部分63和开口 61之间延伸的弹性密封件68。压合配件69优选地与弹性密封件68接合，以确保管道部分63和开口 61之间的有效密封。用延伸通过弹性密封件68的多个螺栓70实现优选的压合配件69，紧密配合螺帽71以将弹性密封件68紧压于不同位置。如有所需的话，也可以设置上部和下部受压环72，以便于均匀地压紧弹性密封件68。如果使用的话，螺栓70、螺母71和受压环72最好由不锈钢制成，以便在潜在的苛刻环境中更有效地抵抗腐蚀。然而，如优选用于具体应用的话，也可以使用其它材料。
[0084]优选地，立管73可拆卸地接合到排水阀65，并垂直地延伸穿过基座部分55和竖管部分56，进入上段部分57。立管73有助于为集水槽50中所收集的流体建立水平，用于与容纳系统2，2’相关联的这些集水槽，所述容纳系统2，2’正被有效地用于流体收集和储存。为此，如图所示，立管73的顶部优选地设置成与排水层32的顶部基本齐平。这种优选方式使得所收集的流体可以存储于排水层32中，而防止流体收集在基材层36中。这样防止了流体在基材层36中收集并到达容纳系统2，2’的裸露表面20，由于安全的原因，这非常重要。作为一个实施例，可以采用一段直径为6英寸且高度为约8英尺的PVC管道来实现立管73。
[0085]优选地，立管73可拆卸地与排水阀65接合，以使立管73被选择性地安装在所需的集水槽50中，并用于随后的维修。对于某些装置而言，可以利用一些容纳系统2，2’来有效地收集流体，而使其它容纳系统2，2能够在溢出或紧急时用于接收流体。作为例子，图1所示最末端的容纳系统5可以留空，以接收剩余容纳系统6中的溢出，用于流体管理或紧急用途。从排水阀65拆除立管73建立了低于排水层32的流体水平，而如有需要，相关的容纳系统可用以接收其它来源的流体。为此，可以采用“FerncoP”接合或其它位于74的常规硬件将立管73可拆卸地与排水阀65接合。可拆卸地将立管73与排水阀65接合还使得，当相关容器系统的排水变得有必要或有需要时，立管73被拆卸，例如，当需要暂停或中止具体容纳系统的有效作业时。
[0086]竖管部分56形成为具有圆柱形侧壁76的套筒，具有优选地对应于基座部分55圆柱形侧壁58的直径和厚度的直径和厚度。侧壁76优选地包括多个开口 77，78，用于将流体传递到集水槽50的内部79。
[0087]第一组开口 77以间隔位置沿侧壁76设置，延伸通过侧壁76并进入内部79。可以对所设置开口 77的尺寸、形状和数量以及开口 77的间隔进行自由改变，以适应特定装置并实现向集水槽50适当地排水。此外，应该对开口 77的尺寸和形状进行选择以防止沿着侧壁76的引流石进入或堵塞开口 77。
[0088]第二组开口 78以间隔位置沿下边缘80设置，延伸通过侧壁76并进入内部79。可以对所设置开口 78的尺寸、形状和数量以及开口 78的间隔进行自由改变，以适应特定装置并实现向集水槽50适当地排水。为了实现显著地流体流动，开口 78优选地相对于开口 77增大，为了防止沿着侧壁76的引流石穿过开口 78，穿孔薄板81在制造竖管部分56过程中优选地在竖管部分56的下边缘80嵌入，如图11进行了最佳示出。穿孔薄板81优选地由不锈钢制成，以更有效地抵抗腐蚀，并且可以具有1/8英寸?2英寸的厚度，优选为约1/4英寸，带有尺寸为1/8英寸?2英寸的孔82，优选为约1/4英寸。使用间隔杆代替穿孔薄板81或通过将土工织物用作过滤介质可以实现相似的功能。开口 77，78也可以设置有过滤介质或者可以在集水槽50设置合适的过滤单元以过滤进入集水槽50的流体，例如，从接收到的流体中过滤杂质或溶解的固体。
[0089]穿孔薄板81或出于类似目的提供的诸如间隔杆等的其它结构，优选地与受压环83相关联，该受压环83沿竖管部分56的下边缘80延伸并被固定到竖管部分56的下边缘80。参照图11和图12，受压环83优选地完全包围竖管部分56的下缘80，并优选地固定到穿孔薄板81，使得当穿孔薄板81嵌入在竖管部分56的下边缘80时，受压环83也被固定到下边缘80。可选地，利用延伸穿过受压环83并进入下边缘80的已知硬件，受压环83可以连接到下缘80。类似的受压环84与基座部分55的上边缘85相关联，并且优选地包括T-形部分86，其可以在制造基座部分55过程中嵌入基座部分55的上边缘85。可以采用适当地固定到环84的一组单独的板或单个连续环形成T-形部分86，因此环84和相关联的T-形部分86可以嵌入基座部分55的上边缘85。可选地，利用已知硬件延伸通过环84并进入上部边缘85，环84可以连接到基座部分55的上边缘85。环83，84和T-形部分86，如果使用的话，优选地由不锈钢制成，以更有效地抵抗腐蚀，并且优选地具有厚度为约1/4英寸，类似于穿孔薄板81。
[0090]环83，84提供承载表面用于接合基座部分55和竖管部分56，在安装过程中保护基座部分55的上边缘85和竖管部分56的下边缘80免受损害，以更有效地接收两种结构之间的材料，以下将进行更充分的说明。参考图11和图12，为了在此接口增加的额外保证，环83，84还优选地设置有参考图11和图12最佳地示出的密封环87，88。在所示实施例中，四个密封环87与环83相关联，一个密封环88与环84相关联。然而，响应正在执行的应用，任何数目的密封环87，88可以与环83，84相关联。密封环87，88也优选地由不锈钢制成，以更有效地抵抗腐蚀。可以预料的是，使用这样的结构，竖管部分56可以设置在基座部分55上，并且可以由包围集水槽50的泥土和引流石有效地保持在恰当位置。可选地，可以将额外的板或支架固定到基座部分55和竖管部分56之间，以进一步确保这些结构在设置就位后保持在适当位置。进一步可选地，如有所需的话，可以采用简单的垫圈来紧密配合底座部分55的上边缘85和竖管部分56的下边缘80。
[0091]上段部分57具有沿下段部分91形成的圆柱形侧壁90，并优选地包括偏心部分92，其从下段部分91到入孔盖93逐渐变细用以封闭集水池50。圆柱形侧壁90具有优选地对应于竖管部分56的圆筒形侧壁76的直径和厚度的直径和厚度。偏心部分92的形状会发生变化，以适应正在执行的具体安装。竖管部分56的上边缘94和上段部分57的下边缘95有利地设置有配合凹口，使得在竖管部分56上设置的上段部分57有效地将二者与围绕其的引流石一起保持在合适位置。可选地，可以将额外的板或支架固定到基座部分55和竖管部分56之间，以进一步确保这些结构在设置就位后保持在适当位置。
[0092]图10至图12所示集水槽50具有三个部分，这非常适合于所示的容纳系统2，2’的结构。然而，也可以开发具有较少部分或额外部分的其它集水槽。例如，如图9所示，竖管部分56的上段部分可以装有类似于上段部分57结构的锥形部分92和入孔盖93，以产生具有两个部分的集水池50’。进一步可选地，可以设置类似于竖管部分56的上边缘94和上段部分57的下边缘95具有紧密配合的凹口边缘的额外部分，以与竖管部分56和上段部分57的凹口边缘94，95相配合，从而产生具有一个或多个能够根据需要增加高度的额外部分的集水槽，例如，以便在特定场所可用的容纳系统中收集增加量的流体。
[0093]与集水槽50相关联的各种部件优选地由不锈钢材料制成，以有效地抵抗腐蚀，应当注意的是，如果优选用于具体应用的话，也可以使用其它耐腐蚀材料。
[0094]安装集水槽50的优选实施例通常如下所述。当集水槽50设置在排水管51上时，作为部分前述整体装置，每个集水槽50的基座部分55被设置在基材53上，并且通过使用常规技术将管道部分63连接到相邻的排水管51来使下水道62与排水管51适当地接合。然后，用泥土覆盖集水槽50的底座部分55，直到泥土达到接近但是低于基座部分55的上边缘85的水平。
[0095]缓冲层26设置在池9，10的泥土底部13，17，18上，优选设置到略低于边缘85的水平。如大多数装置所优选使用的，如果使用检漏网格的话，检漏网格40此时设置在缓冲层26上。然后，薄膜30位于并设置在基座部分55的上部边缘85上，因此当竖管部分56与基座部分55紧密配合时，可以在环83，84之间捕获薄膜30。然后，薄膜30被适当地切离基座部分55的内部，因此竖管部分56可以与基座部分55自由连通。薄膜30所得到的周边此时被固定地保持在环83，84之间以及集水槽50的竖管部分56和基座部分55之间。优选地，对薄膜30和环83，84之间建立起来的结合进行密封，以防止可能导致漏检系统读数错误的泄露，并防止从集水槽50倒流进薄膜30下方的土壤，例如，通过沿薄膜30的外周或在环83，84上方施加胶粘剂层。集水槽50的竖管部分56设置在基座部分55之上并与其紧密配合，上段部分57设置在竖管部分56之上并与其紧密配合，从而使集水槽50的装配完整。然后在薄膜30上方设置土工织物31，剩余的整体安装可以如前所述。
[0096]可以对本发明所述容纳系统进行各种改变，以适应任何种类的应用。以上已对上述系统的各种改变进行了描述。此外，可以对本发明所述系统的整体操作进行改变，以适于更进一步的变化和应用。
[0097]例如，本发明所述系统可起到排出容纳系统2，2’中所收集的流体的作用，例如，在基材层36和排水层32中，用于排放到引流区，或者用于在集水槽或一个或多个容纳槽中进行收集，用于后续提取和去除。
[0098]作为对这种“开环回路”作业的替代，本发明所述流体容纳系统优选地用于存储现场收集的流体，作为所收集流体的容纳蓄水池。所收集的流体随后用于今后作业，从而建立无需从现场去除可能受污染的流体的“闭环回路”系统，以处理去除受污染的流体后的流体，并获得用于后续作业的新的流体。
[0099]作为例子，对于压裂作业来说，目前的做法为将水引入井场，用于执行压裂过程，以破开页岩地层并从含气页岩床中提取气体。这会产生废液，这些废液通常从现场被去除，并通常包含用作部分压裂过程或从地面自然而来的化学品和咸盐水。
[0100]压裂过程需要使用大量的水，通常需要大约3，000，000至5，000，000加仑的水用以压裂单个井。由于井场现场通常没有这么大量的水，所以必须将水引入井场现场，并用卡车从井场现场移出，如果不跑许多趟的话，这又需要大量的车，并存在许多缺点，包括道路磨损、交通拥堵、噪音、废气及过多的燃料成本。
[0101]为了减少这种货车运输的负面影响，一种普遍做法是尽量靠近井场现场开发蓄水池并存储作业井场中的压裂流体，以用于井场现场的日后压裂作业。由于典型现场的地形，蓄水池通常不可以设置在井场现场，可以减少流体运输，但一定程度上仍需保持流体运输。
[0102]这种闭环回路系统已成为最常被当地政府和环保人士首选的方法，并且对运作这种现场的石油和天然气公司而言是最具成本效益的。然而，在实践中，这种蓄水池也存在缺点。例如，这需要开发其它现场以供使用，并且使用后需要进行修复。例如，在由于降雨而发生溢出的情况下，或者如果蓄水池没有进行恰当地维护，则也存在淡盐水从这种蓄水池泄露的可能性。这种露天蓄水池也被认为对当地动物种群存在潜在危害，特别是鸟类，它们有可能从这些蓄水池中喝水。
[0103]本发明所述流体容纳系统可以克服这些问题，通过使用所述容纳系统来储存现场的流体，并且无需位于远程的蓄水池或在井场现场和这种蓄水池之间进行流体运输。基于体积，尺寸为180，000平方英尺(300英尺X600英尺)并配有本发明所述流体容纳系统的井场现场将能够存储大约2，000, 000加仑的流体，占48%的存储率，当完全填满时，可存储高达5，000, 000加仑的流，并且可以对其进行轻而易举的改变以容纳更大量的流体，例如，通过增加可用容纳系统的深度。通过类似地增加可用容纳系统的深度，也可以在较小的现场存储相似量的水，例如，尺寸为大约4英亩的现场。
[0104]在任何情况下，可以从集水槽50、排水管51、或任何所用的容纳槽中抽取这种流体，以传输到容纳系统中或容纳系统之间，用于重新压裂作业，或用于压裂井场现场井开发的新井口。如有需要，通过在井场建造额外的容纳系统或通过增加集水槽的整体深度，如先前所描述的，或通过建造可以将额外流体保持相邻于井场的流体辅助隔室，可以对井场现场容纳的流体量进行变化。
[0105]这可以起到消除大量运输的作用，并将由当地雨量加以补充，进一步地降低需要被使用和/或运输的水量。相反地，用于今后压裂作业的流体将被存储在井场下方，便于使用这种所存储的流体。在降雨有限的地区，例如，水起初可以通过卡车运送至现场，并被存储在现场以供日后使用。虽然初步性地需要大量运输，但是可以大大降低后续运输到现场的需求。
[0106]此外，周边护道7将提供额外的保护，为发生的容纳压裂和钻井过程中使用的流体产生100%的容纳槽，并对所存储的流体进行划分以使其更好流动。
[0107]使用前述漏检系统将进一步允许对现场进行泄漏监测。在检测到泄漏的情况下，所容纳的流体可以被转移到另一个可用容纳系统，例如，两个末端容纳系统5中的一个，如前文所述，容纳槽或其它辅助隔室，当进行必要的维修时，为环境兼容作业提供进一步保证。可以对井喷中释放的任何流体、溢出物或其它井场事故进行同样处理。使用最末端的容纳系统5目前被认为是优选的，因为相比井场I的其它区域而言，通常产生较少交通和其它作业。
[0108]这随后使得压裂流体回流到现场容纳系统，如有需要的话，重新用于日后的压裂过程。由于井场为独立自给的，不再需要将流体引至现场外的蓄水池。由于流体被容纳在地下，鸟类或其它动物可能会受到影响的可能性被有效消除。当流体储存在地下时，也将降低其冻结的可能性。
[0109]完成指定现场的作业后，可以进行类似于前面所述方式的恢复和补救。如果发现安全的话，可以释放或去除现场压裂流体。可以现场处理任何受污染的流体，或对其进行去除以在其它地方进行适当的处理。
[0110]作为对不再进行开发的现场进行恢复的替代方案，可取的是一些现场可以保持一段时间的休眠状态，并在以后被重新激活。例如，这种情况并不少见，即，其有必要在几年内定期地重新压裂井，典型地，每三到七年。通过将土工织物设置在基材层36和护道7的上方，如有需要的话，然后通过用土壤覆盖土工织物使植物生长，如草或其它一些所需的地面覆盖物，这种现场可以在休眠期间被恢复。如有所需的话，现场容纳系统中的流体仍然可用于其它现场的作业。当恢复使用现场时，可以去除土壤和土工织物，使得现场能够重新作业。此时，现场恢复作业的流体随时可用，并被存储在现场的容纳系统中。
[0111]反过来，这种安装有助于以各种方式对环境进行保护。显著之处在于:道路上车辆更少，噪音更小，燃料使用更少，引擎尾气更少，交通量更小，且事故更少。所有的事故，溢出和井喷将被容纳。无需地上水库，总体上需要更少的蓄水池，使得需要开垦的土地更少。从而也降低了兴建蓄水池的成本，并降低了无需此类蓄水池的土地的租赁成本。
[0112]应该理解的是，虽然基于结合具体部分的具体实施例对本发明进行了描述，本发明还包括所述部件的所有可能的等效物，为了解释本发明的本质，本领域技术人员可以在本发明的原则和范围内对在此所描述并示出的部件的细节、材料和结构进行各种变化。
【权利要求】
1.一种用于容纳和管理工作现场产生的流体的系统，包括具有以下部件的流体容器: 具有底部和多个侧壁的池； 从至少一些所述侧壁突出的护道，形成所述池的周边； 设置在所述池的底部和侧壁上方的缓冲层； 设置在所述缓冲层上方并沿所述池的所述侧壁和至少部分所述护道上方延伸的不透液性薄膜；以及 设置在所述不透液性薄膜上方并填充所述池的引流石。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述不透液性薄膜由热塑性烯烃或聚烯烃(TPO)形成。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述不透液性薄膜由选自聚氯乙烯(PVC)、氯化聚乙烯(CPE)、氯磺化聚乙烯(CSPE)、乙烯酮酯(KEE)和三元乙丙橡胶(EPDM)组成的材料群组中的材料形成。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述不透液性薄膜具有40密耳~135密耳的厚度。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述缓冲层为具有I~3英寸厚度的粒状材料。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括设置在所述不透液性薄膜上方的土工织物。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括与所述不透液性薄膜接合的检漏系统。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述检漏系统包括与所述不透液性薄膜接合的检漏网格和与所述检漏网格电接合的检漏监视器。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述检漏系统包括与所述不透液性薄膜一体的检漏网格和与所述检漏网格电接合的检漏监视器。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括设置在所述护道外侧并与其相邻的沟槽，用以将所述不透液性薄膜保持到位。
11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述引流石包括设置在所述不透液性薄膜上方的相对粗制材料形成的排水层和设置在所述排水层上面的非粗制材料形成的基材层。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，还包括所述排水层和所述基材层之间的土工织物。
13.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，还包括由所述相对粗制材料形成并延伸通过所述基材层的排水中间带。
14.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括由所述侧壁限定的使所述周边完整的护道。
15.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括使所述侧壁限定的周边完整的石材中间带。
16.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括与所述流体容器接合的排水系统。
17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述排水系统包括延伸通过所述池的集水槽和填充所述池的所述引流石以及与所述集水槽流体连通的排水管。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述集水槽具有限定容纳流体的外壳的侧壁、在所述外壳的底部与所述排水管相连通的下水道、在所述外壳的顶部并与所述下水道接合以操作所述下水道的致动器以及在所述外壳的中间部分形成的多个开口。
19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述外壳形成为上部和下部。
20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，还包括接合所述上部和所述下部的至少一个附加部。
21.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，还包括所述上部和所述下部间的受压 环。
22.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，还包括与所述下水道接合的排水组件。
23.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，还包括所述排水组件和所述下水道间的可膨胀接合。
24.根据权利要求23所述的系统，其特征在于，所述可膨胀接合包括位于所述排水组件和所述下水道之间并围绕部分所述排水组件的弹性密封件，以及与所述弹性密封件接合用以压紧所述弹性密封件的压合配件。
25.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，所述排水组件包括与所述致动器接合的排水阀。
26.根据权利要求25所述的系统，其特征在于，所述排水组件还包括依附于并连接所述排水阀和所述排水管的管道下部。
27.根据权利要求25所述的系统，其特征在于，所述排水阀位于所述引流石下方的水平。
28.根据权利要求25所述的系统，其特征在于，所述排水组件还包括可拆卸地连接于所述排水阀的管道上部。
29.根据权利要求28所述的系统，其特征在于，所述引流石包括设置在所述不透液性薄膜上方的相对粗制材料形成的排水层和设置在所述排水层上方的不粗制材料形成的基材层，并且其中所述管道上部向上延伸到接近所述排水层的顶部部分的水平。
30.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，还包括包围所述外壳的至少部分所述开口的多个穿孔薄板或导杆。
31.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述排水管与引流区或容纳槽流体连通。
32.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括多个协作流体容器。
33.根据权利要求32所述的系统，其特征在于，所述多个流体容器协作形成开放系统，用以排放所述容纳和管理系统中的流体。
34.根据权利要求32所述的系统，其特征在于，所述多个流体容器协作形成封闭系统，用以将流体保持在所述容纳和管理系统中。
35.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述工作现场为石油或天然气钻探现场。
36.一种用于流体容纳和管理系统的集水槽，其特征在于，包括限定容纳流体的外壳的侧壁、在所述外壳的底部与排水管相连通的下水道、在所述外壳的顶部并与所述下水道接合以操作所述下水道的致动器以及在所述外壳的中间部分形成的多个开口。
37.根据权利要求36所述的集水槽，其特征在于，所述外壳形成为上部和下部。
38.根据权利要求37所述的集水槽，其特征在于，还包括接合所述上部和所述下部的至少一个附加部。
39.根据权利要求37所述的集水槽，其特征在于，还包括所述上部和所述下部间的受压环。
40.根据权利要求36的集水槽，其特征在于，还包括与所述下水道接合的排水组件。
41.根据权利要求40所述的集水槽，其特征在于，还包括所述排水组件和所述下水道间的可膨胀接合。
42.根据权利要求41所述的集水槽，其特征在于，所述可膨胀接合包括位于所述排水组件和所述下水道之间并围绕部分所述排水组件的弹性密封件，以及与所述弹性密封件接合用以压紧所述弹性密封件的压合配件。
43.根据权利要求40所述的集水槽，其特征在于，所述排水组件包括与所述致动器接合的排水阀。
44.根据权利要求43所述的集水槽，其特征在于，所述排水组件还包括连接到并连接所述排水阀和所述排水管的管道下部。
45.根据权利要求43所述的集水槽，其特征在于，还包括围绕所述集水槽上段部分的引流石，并且其中所述排水阀位于所述引流石下方的水平。
46.根据权利要求43所述的集水槽，其特征在于，所述排水组件还包括可拆卸地连接于所述排水阀的管道上部。
47.根据权利要求46所述的集水槽，其特征在于，还包括围绕所述集水槽上段部分的引流石，其中，所述引流石包括相对粗制材料形成的排水层和设置在所述排水层上方的不粗制材料形成的基材层，并且其中所述管道上部向上延伸到接近所述排水层的顶部部分的水平。
48.根据权利要求36所述的集水槽，其特征在于，还包括包围所述外壳的至少部分所述开口的多个穿孔薄板或导杆。
49.根据权利要求36所述的集水槽，其特征在于，所述排水管与引流区或容纳槽流体连通。
50.根据权利要求36所述的集水槽，其特征在于，包括多个协作流体容器。
51.根据权利要求50所述的集水槽，其特征在于，所述多个流体容器协作形成开放系统，用以排放所述流体容器和管理系统中的流体。
52.根据权利要求50所述的集水槽，其特征在于，所述多个流体容器协作形成封闭系统，用以将流体保持在所述流体容器和管理系统中。
53.根据权利要求36所述的集水槽，其特征在于，所述工作现场为石油或天然气钻探现场。
【文档编号】E21B21/01GK103987898SQ201280059522
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2012年10月5日 优先权日:2011年10月7日
【发明者】大卫·A·诺尔特 申请人:D·A·诺尔特有限公司