СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОБИРАНИЯ ВЫБРОШЕННЫХ ФОНТАНАМИ НЕФТЯНЫХ ПРОДУКТОВ И ТУШЕНИЯ ИХ В СЛУЧАЕ ПОЖАРА Советский патент 1927 года по МПК E21B35/00 

Предлагаемое изобретение имеет целью утилизировать, по возможности, при появлении фонтана из буровой скважины, выбрасываемые им продукты и, не прибегая к насильственным мерам, вроде забрасывания скважины песком и камнями, постепенно укротить струю фонтана, не нарушая его дебета, и одновременно устранить возможные причины для возникновения пожара. Предлагаемый способ собирания выброшенных фонтанами нефтяных продуктов состоит в том, что фонтанирующую скважину заключают в непроницаемую для воздуха буровую вышку, которая снабжена приспособлением для отвода продуктов. Предлагаемое устройство превращает буровую вышку в сосуд с непроницаемыми стенками, сообщающийся со скважиной и раньше всего воспринимающий материал, выносимый фонтаном из недр, каковой материал постепенно, при заполнении вышки, образует гидростатическую подушку, заглушающую струю фонтана, при чем совершается это постепенно и плавно, без толчков, нарушающих правильность истечения нефти из скважины.

На фиг. 1 изображен вертикальный осевой разрез буровой вышки и скважины в плоскости, перпендикулярной к направлению рабочего привода, на фиг. 2 - то же, вдоль привода, на фиг. 3 - план буровой вышки и в1ид ее сверху и на фиг. 4 - разрез по АА фиг. 2 и план рабочего этажа (указано положение балансира до и после подготовки вышки к фонтанированию скважины). На фиг. 5-7 изображено предлагаемое видоизменение устройства, а именно: на фиг. 5 - план рабочего этажа Р с буровой скважиной, машинного отделения М и котельной К (О - окна), на фиг., 6 - вид спереди на фиг. 5 (З - задвижка, О - окна), и на фиг.7-разрез буровой вышки и скважины вдоль привода (5 - вышка, 6 - блок для штанг, 8 - клапан, 9 - труба,12 - отверстие вышки, 13 - часть балансира).

Скважина закладывается в шурфе 1, дно и бока которого склепаны из листового железа; в центре его располагается хомут 2 с прокладками для обсадных труб и с шахтной трубой 3; у уровня земли - колодец шурфа 1 скрепляется рамой из балок 30, на которых располагается легкий с′емный пол для работающего на ключе. В стенках колодца, ближе к его верху, имеется отверстие 4, от которого отходит к отстойному бассейну трубопровод (не показанный), нормально запертый пробкой у отстойного бассейна. Снаружи периметра колодца 1 балки 30 связываются венцом 31, образующим венец рабочего этажа буровой вышки. На этот венец опираются столбы 29, связанные верхним строением из балок 28, в центре которого поднимается собственно вышка 5 необходимой высоты. В поперечном разрезе низ вышки соответствует, с некоторым пропуском, форме колодца 1; в вертикальном направлении низ этот призматический до известной высоты, дальше вышка суживается кверху пирамидой или уступами. Внутри призматической части вышки 5 подвешен, с зазором, призматический ящик 27, открытый с обоих концов; размеры его должны соответствовать точно размерам колодца 1. Нижний обрез ящика 27 простроган и при опускании входит в канавку 23 кругом верхнего обреза стенок колодца 1. По верхнему краю ящика 27 тянется наружная, обращенная вниз закраина 25, которая при: опускании попадает во внутренний желобок 26, имеющийся вдоль нижнего обреза вышки 5. Высота ящика 27 строго соответствует расстоянию нижнего обреза вышки 5 от верхнего обреза колодца 1. Ящик 27 подвешивается внутри призматической части вышки 5 на талях посредством канатов или цепей, отпускаемых на расстоянии из машинного барака (не показанного). Наверху вышка 5 снабжается блоком 6 для вытаскивания штанг и других работ; под блоком, для обслуживания его, имеется легкая досчатая полка 7; над блоком вышка закрывается двухстворчатым клапаном 8. Снаружи, начиная от самого верха вышки 5 и до верхнего строения 25 вниз, тянется сливная труба 9, сообщающаяся с внутренностью вышки посредством окошек 12 на разных уровнях, запираемых соответствующими задвижками 32. С верхнего строения 28 сливная труба коленом 10 переходит в трубу 11, уложенную в земле и ведущую в отстойный бассейн (не показанный), на расстояние, где не может угрожать огонь горящего фонтана. Внутри нижней части вышки, в рабочем этаже, находится балансир 13, для которого устроен буровой станок 24; в хвостовой часта балансира, снаружи стенок рабочего этажа, к нему на оси 18 подвешен ведущий шатун 20, получающий движение от кривошипа 33, помощью ременной, цепной или канатной передачи из машинного отделения при вышке. Конструкция балансира 13, применительно к данному случаю, видна на фиг. 2 и 4. Цепь или штанга бурового инструмента, помощью соответствующей груши, зажимается в металлических гнездах внутренних щек балансирных брусьев, стягиваемых вместе скобой 14 с прикрепленным, к ней канатом 15, перекинутым через блок (не показанный), направляясь оттуда в машинный барак. Хвостовая часть балансира 13, сзади его оси качания 17, расширяется пружиной 16 и осью 18 подвеса шатуна, стягиваясь на самом конце цепью 19, опускаемой или натягиваемой тоже из машинного барака. Машинный барак находится на безопасном расстоянии от вышки, в случае пожара фонтана». В случаях, когда станок 24 мог бы помешать опусканию садящегося ящика 27, последний снабжается соответствующим придаточным, закрытым сверху ящиком 22 (фиг. 2), надлежащих размеров, при опускании включающим станок внутрь, как в данном случае, при чем ящик 27 снабжается соответствующим щитом 21, составляющим продолжение его стенки над придаточным ящиком 22 для закрытия образованного отверстия а призматической части вышки 5, или же ящик этот углубляется внутрь муфты 27, изолируя станок 24 наружу от внутреннего пространства. Трап (не показанный) к блоку 6 устраивается снаружи вышки, предпочтительно винтообразно.

При первых признаках фонтана, из машинного барака, действием на канат 15, стаскивают с балансира скобу 14, вслед за тем ослабляют немного цепь 19; вследствие стаскивания скобы, груз цепи бурового инструмента падает у основания шахтной трубы 3, и брусья балансира, под действием распора пружины 16, начнут скользить в стороны, чему не помешает форма осей 17 и 18: первая остается в станке, а вторая вместе с шатуном 20 падает на пол; тогда, благодаря обратному натяжению цепи 19 да барака, пружина 16 окончательно раздвинет брусья балансира, как показано пунктиром на фиг. 4. В этом положении они не мешают движению ящика 27 и его придатка 22, которые из того же машинного барака спускаются с талей, садясь в канавку 23 верхнего обреза колодца 1. Благодаря этому, струя фонтана будет заключена в вышке, где и будет скопляться выбрасываемая нефть, быстро заполняя колодец 1 и поднимаясь над устьем обсадной трубы. Газы, увлекаемые фонтанирующей струей, скопляются вверху и, достигнув предельного слабого давления, открывают клапан 8 и выходят в атмосферу, если нет намерения утилизировать их. В случае, когда струя выносит твердые тела, первый напор ее сносит полку 7, и, в крайнем случае, крышу над клапаном 8. Вышка, наполняясь нефтью, действует, однако, успокоительно на фонтан; когда нефть внутри нее достигнет известного уровня, пробка, закупоривающая устье отливной трубы 4, под. давлением выскакивает или вынимается руками, и нефть начинает течь в отстойные бассейны; если приток из скважин настолько стремительный, что уровень в вышке поднимается, то скорость этого под′ема регулируется открыванием люков 12 сливной трубы 9, пока нефть не станет переливаться через верхушку вышки в сливную трубу, что, однако, редко может случиться. Если бы в данном случае произошло загорание газов, то, за отсутствием воздуха внутри вышки и за преграждением ему пути туда, пожар прекратился бы очень скоро сам собой.

В предлагаемом видоизменении, согласно фиг. 5, 6 и 7, нижняя часть вышки, рабочий этаж, дополняется надстройкой, вмещающей машину, станок с балансиром, но без парового котла, который может стоять вблизи, в другом помещении - кочегарке, при чем паровой котел в нужный момент изолируется от внешней атмосферы, примерно, посредством сбрасывания на него колпака-футляра из кровельного железа, уменьшающего просачивание к котлу атмосферы. Колосниковая же решетка делается так, чтобы она увлекала за собой все горючее, т. -е. огонь, в глубокий зольник, наполненный постоянно до предела водой, где огонь и гаснет, котел же медленно будет остывать. Дополнительная надстройка над машиной прочно и плотно связывается с рабочим этажом вышки, представляя как бы одно целое; по техническим условиям машинное отделение отгорожено от рабочего этажа переборкой с отверстиями для ременной и других передач, для балансира и т.п. В случае пожара, окна О с наружными задвижками 3 могут опускаться как с места, так и с расстояния. Железная вышка снабжена отверстиями 12, через которые можно, в случае фонтана чрезвычайной силы, забрасывать крупные камни. При таком устройстве не нужны муфта 27 с блоками и канатами и раздвоенный балансир с блоками и канатами.

1. Способ собирания выброшенных фантанами нефтяных продуктов и тушения их в случае пожара, отличающийся тем, что фонтанирующую скважину заключают в непроницаемую для воздуха буровую вышку, снабженную приспособлением для отвода продуктов.

2. Устройство для выполнения описанного в п. 1 способа, отличающееся применением закрытой железной вышки 5 с висящим на блоках над устьем скважины ящиком 27 без крышки и дна (фиг. 1 и 4), опускаемым на скважину как с места, так и с расстояния, при начале фонтанирования, каковая вышка снабжена двустворчатым клапаном 8 в верхней своей части над полкой 7 и отводными трубами 9 и 4 с отвертиями 12 и 4, из которых первые закрываются задвижками 32.

3. Видоизменение указанного в п. 2 устройства, отличающееся применением: 1) железной вышки с отверстиями 12 (фиг. 7), имеющей достаточные размеры для помещения бурового устройства и машины, и 2) окон О с наружными задвижками З, опускаемыми как с места, так и с расстояния.