用于密封地下钻孔的开口周围的设备和方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及密封地下钻孔的周围。
【背景技术】
[0002] 地下钻孔形成于或用于各种工业，诸如碳氨化合物勘探和生产井。在油田工业中， 例如，运种井通常形成有位于其上端处的"鲁"。鲁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±、管或其他材料的内壁。鲁通常比钻孔宽，并且可在钻台和井头之 间提供额外的高度。鲁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、B0P)和/或提供接近一个或多个井头部件的通道， 或其他用途。
[0003] 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±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。运些支撑表 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W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±地。
[0004] 传统上，塑料内衬被放置在钻孔周围（W及，当使用支撑表面时，相邻的垫周围或 下面），W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运类液体。 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。运可能是成问题的，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W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，运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±地的改进的设备、系统和方法。
[000引应该理解，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W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。
[0006] 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。
【发明内容】
[0007] 在一些实施例中，本发明设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，通向碳氨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，W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，W在其间形成液密密封。
[0008] 在各个实施例中，本发明设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，通向碳氨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，W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，W在其间形成液密密封。
[0009] 在许多实施例中，本发明设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，W在其间形成液密密封。
[0010] 本发明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。
[0011] 因此，本发明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W下详细描述并参照附图，本发明的上述特征 和优点W及其他特征和益处将显而易见。
【附图说明】
[0012] W下附图是本说明书的一部分，包括在其中用W展示本发明的各个实施例的某些 方面并被引用在本文的详细描述中：
[0013] 图I是根据本发明实施例的可用于负荷支撑表面中的示例性垫的立体图；
[0014] 图2是根据本发明实施例的有用的示例性负荷支撑表面的一部分的顶视图；
[0015] 图3是根据本发明钻孔的立体图，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；
[0016] 图4A是根据本发明的一体形成的夹具-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；
[0017] 图4B是图4A的夹具-平台单元的顶视图；
[0018] 图5是根据本发明的钻孔的顶视图，其装配有具有内侧夹具布置的钻孔边缘密封 系统的另一实施例；
[0019] 图6是沿线6-6截取的图5的钻孔和钻孔边缘密封系统的剖视图；
[0020] 图7A是根据本发明的一体形成的夹具-平台单元的实施例的四分之一部段的立体 图，其用作处于内侧夹具布置的钻孔边缘密封系统的一部分；
[0021] 图7B是合并图7A所示的四个四分之一部段的一体形成的夹具-平台单元的实施例 的立体图；
[0022] 图8是根据本发明的钻孔边缘密封系统的实施例的立体图，其具有内侧夹具布置 并包括一组示例性围栏；
[0023] 图9是根据本发明的钻孔的立体图，其装配有具有外侧夹具布置的钻孔边缘密封 系统的实施例；
[0024] 图10是根据本发明的钻孔的立体图，其装配有具有外侧夹具布置的钻孔边缘密封 系统的实施例；
[0025] 图11是根据本发明的钻孔的剖视图，其装配有具有外侧夹具布置的钻孔边缘密封 系统的实施例；
[0026] 图12是根据本发明的一体形成的夹具-平台单元的实施例的立体图，其用作处于 外侧夹具布置的钻孔边缘密封系统的一部分；
[0027] 图13是根