Устьевая шахта и способ ее монтажа (варианты)

(51) 21 33/03 (2012.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ В одном варианте это также достигается тем, что в способе монтажа устьевой шахты, включающего выемку грунта, укладку боковых стенок и днища шахты, согласно изобретению, на уровне днища устьевой шахты плотно закрепляют кольцеобразное крепление, на дно устьевой шахты укладывают герметичный слой из пластического материала и закрепляют Г-образную трубку с одним концом в пространстве устьевой шахты и с другим концом в пространстве под герметичным слоем устьевой шахты, укладку боковых стенок и днища образуют путем заливки вязкого бетонированного и/или вязкого цементированного и/или расплавленного пластического материала на предварительно подготовленное пространство устьевой шахты под размер и форму боковых стенок и днища, после затвердевания и образования днища из залитого материала герметизируют конец Г-образной трубки,расположенный в пространстве устьевой шахты,монтируют верхнюю крышку из пластического материала, а зазор между боковыми стенками и грунтом заполняют песчано-гравийной смесью. В другом варианте это также достигается тем,что в способе монтажа устьевой шахты,включающего выемку грунта, укладку боковых стенок и днища шахты, согласно изобретению, на уровне днища устьевой шахты плотно закрепляют кольцеобразное крепление, на дно устьевой шахты укладывают герметичный слой из пластического материала, укладку боковых стенок и днища образуют путем предварительной заливки вязкого бетонированного и/или вязкого цементированного и/или расплавленного пластического материала на поверхности земли под размер и форму боковых стенок, днища и верхней крышки, и последующей установки в пространство устьевой шахты, зазор между боковыми стенками и грунтом заполняют песчано-гравийной смесью.(54) УСТЬЕВАЯ ШАХТА И СПОСОБ ЕЕ МОНТАЖА (ВАРИАНТЫ)(57) Изобретение относится к устьевым шахтам и способам их монтажа и может быть применено на месторождениях нефтегазовой отрасли с целью охраны здоровья обслуживающего персонала и окружающей среды, безопасности производства работ. Техническим результатом является повышение надежности гидроизоляции боковых стенок и днища шахты, минимизация риска воспламенения и взрыва газов в межтрубном пространстве и в пространстве за стенками и днища устьевой шахты во время сварочных работ при монтаже, демонтаже и ремонте устьевой шахты. Это достигается тем, что устьевая шахта,содержащая боковые стенки, днище, верхнюю крышку, соединенную с верхними краями боковых стенок, согласно изобретению, боковые стенки,днище и верхняя крышка выполнены из бетонированного и/или цементированного и/или пластического материала, днище соединено со стенкой обсадной колонны посредством кольцеобразного крепления из пластического материала, днище с нижней стороны укреплено герметичным слоем из пластического материала, на днище закреплена Г-образная трубка из пластического материала, при этом один конец трубки расположен в пространстве устьевой шахты и герметизирован, а другой - в пространстве под герметичным слоем устьевой шахты. Изобретение относится к устьевым шахтам и способам их монтажа и может быть применено на месторождениях нефтегазовой отрасли с целью охраны здоровья обслуживающего персонала и окружающей среды, безопасности производства работ. Известна устьевая шахта, содержащая боковые стенки и днище. Боковые стенки и днище шахты выложены бетонными плитами или отлиты из бетонных смесей. (Норман Дж. Хайн. Геология,разведка, бурение и добыча нефти. Изд. ОлимпБизнес, 2008, с.282). Недостатком данного способа является не надежное укрепление основания шахты, отсутствие гидроизоляции шахты. Известна устьевая шахта, выбранная в качестве наиболее близкого аналога содержащая боковые стенки, днище, верхнюю крышку, соединенную с верхними краями боковых стенок, при этом днище приварено к боковым стенкам посредством уголков( 24396 А 4, 15.08.2011 г.). Недостатком данного способа является недостаточно надежная гидроизоляция боковых стенок и днища шахты, и наличие риска воспламенения и взрыва газов в межтрубном пространстве и в пространстве за стенками и днища устьевой шахты во время сварочных работ при монтаже, демонтаже и ремонте устьевой шахты. Известен способ монтажа устьевой шахты,выбранный в качестве наиболее близкого аналога,включающий выемку грунта, укладку боковых стенок и днища шахты, в качестве боковых стенок и днища шахты используют металлические листы толщиной 2-10 мм, днище шахты приваривают к обсадной колонне после его укладки, боковые стенки шахты приваривают к днищу посредством уголков, монтируют верхнюю крышку, а зазор между боковыми стенками шахты и грунтом заполняют песчано-гравийной смесью ( 24396 А 4, 15.08.2011 г.). Недостатком данного способа является недостаточно надежная гидроизоляция боковых стенок и днища шахты, и наличие риска воспламенения и взрыва газов в межтрубном пространстве и в пространстве за стенками и днища устьевой шахты во время сварочных работ при монтаже, демонтаже и ремонте устьевой шахты. Задачей изобретения является создание устьевой шахты и разработка способов монтажа устьевой шахты. Техническим результатом является повышение надежности гидроизоляции боковых стенок и днища шахты, минимизация риска воспламенения и взрыва газов в межтрубном пространстве и в пространстве за стенками и днища устьевой шахты во время сварочных работ при монтаже, демонтаже и ремонте устьевой шахты. Это достигается тем, что устьевая шахта,содержащая боковые стенки, днище, верхнюю крышку, соединенную с верхними краями боковых стенок, согласно изобретению, боковые стенки,днище и верхняя крышка выполнены из бетонированного и/или цементированного и/или 2 пластического материала, днище соединено со стенкой обсадной колонны посредством кольцеобразного крепления из пластического материала, днище с нижней стороны укреплено герметичным слоем из пластического материала, на днище закреплена Г-образная трубка из пластического материала, при этом один конец трубки расположен в пространстве устьевой шахты и герметизирован, а другой - в пространстве под герметичным слоем устьевой шахты. Боковые стенки, днище, верхняя крышка и кольцеобразный материал выполнены,предпочтительно, из пластмассы. Герметичный слой выполнен из,предпочтительно, полиэтиленового материала. Кольцеобразное крепление представляет собой,по меньшей мере, одно крепление, выбранное из группы кольцо,изготовленное намоткой пластического материала, и кольцо, предварительно изготовленное цельно из пластического материала. Верхняя крышка дополнительно имеет отверстия для прохода датчиков и манометров. Г-образная трубка выполнена из,предпочтительно, поливинилхлорида. В одном варианте это также достигается тем, что в способе монтажа устьевой шахты, включающего выемку грунта, укладку боковых стенок и днища шахты, согласно изобретению, на уровне днища устьевой шахты плотно закрепляют кольцеобразное крепление, на дно устьевой шахты укладывают герметичный слой из пластического материала и закрепляют Г-образную трубку с одним концом в пространстве устьевой шахты и с другим концом в пространстве под герметичным слоем устьевой шахты, укладку боковых стенок и днища образуют путем заливки вязкого бетонированного и/или вязкого цементированного и/или расплавленного пластического материала на предварительно подготовленное пространство устьевой шахты под размер и форму боковых стенок и днища, после затвердевания и образования днища из залитого материала герметизируют конец Г-образной трубки,расположенный в пространстве устьевой шахты,монтируют верхнюю крышку из пластического материала, а зазор между боковыми стенками и грунтом заполняют песчано-гравийной смесью. Верхнюю крышку образуют путем предварительной заливки расплавленного пластического материала с отверстиями для прохождения обсадной колонны, датчиков и манометров, а днище - путем заливки вязкого материала до уровня, не достигающего до конца Гобразной трубки, расположенного в пространстве устьевой шахты. В другом варианте это также достигается тем,что в способе монтажа устьевой шахты,включающего выемку грунта, укладку боковых стенок и днища шахты, согласно изобретению, на уровне днища устьевой шахты плотно закрепляют кольцеобразное крепление, на дно устьевой шахты укладывают герметичный слой из пластического материала, укладку боковых стенок и днища образуют путем предварительной заливки вязкого бетонированного и/или вязкого цементированного и/или расплавленного пластического материала на поверхности земли под размер и форму боковых стенок, днища и верхней крышки, и последующей установки в пространство устьевой шахты, зазор между боковыми стенками и грунтом заполняют песчано-гравийной смесью. Верхнюю крышку образуют с отверстиями для прохождения обсадной колонны, датчиков и манометров, а днище - с отверстием для прохождения обсадной колонны. Выбор бетонированного материала,цементированного материала, и предпочтительно,пластического материала для изготовления боковых стенок, днища, верхней крышки устьевой шахты связан с тем, что эти материалы дешевле, надежнее,долговечнее, экологичнее, чем металлический материал. Выбор пластического материала для изготовления кольцеобразного крепления связан с целью улучшения адгезических свойств (хорошего прилегания) пластических материалов. Кольцеобразное крепление предназначено для надежной гидроизоляции участка соединения днища с боковыми стенками обсадной колонны. Выполнение кольцеобразного крепления путем намотки пластического материала или цельного изготовления из пластического материала необходимо для плотного прилегания и соединения с днищем устьевой шахты и с боковыми стенками обсадной колонны. Наличие герметичного слоя под днищем устьевой шахты увеличивает надежность гидроизоляции с одной стороны, а с другой стороны предохраняет попадание вязкого материала в открытый конец Г-образной трубки при заливке на дно устьевой шахты. Наличие Г-образной трубки, закрепленной на днище устьевой шахты, увеличивает качество залитого на дно устьевой шахты вязкого материала при затвердевании путем вывода скопившего газа под герметичным слоем днища устьевой шахты. Геометрическая форма устьевой шахты может быть различного вида. К предпочтительным формам устьевой шахты можно отнести цилиндрическую форму и прямоугольную форму. На фиг.1 изображен вид сбоку и сверху устьевой шахты цилиндрической формы (вариант А). На фиг.2 изображен вид сбоку и сверху устьевой шахты прямоугольной формы (вариант В). На фиг.3 изображен общий вид устьевых шахт цилиндрической формы(вариант А) и прямоугольной формы (вариант В). Устьевая шахта состоит из боковых стенок (1),соединенной с верхней крышкой (2) и днищем (3). Боковые стенки (1), днище (3) и верхняя крышка (2) выполнены из пластмассы. Днище (3) соединено со стенкой обсадной колонны (4) посредством кольцеобразного крепления (7) из пластмассы,также днище (3) с нижней стороны укреплено герметичным слоем (5) из полиэтиленового материала, на днище (3) закреплена Г-образная трубка (6) из поливинилхлорида, при этом один конец трубки расположен в пространстве устьевой шахты и герметизирован, а другой - в пространстве под герметичным слоем (5) устьевой шахты. Кольцеобразное крепление (7) устьевой шахты представляет собой кольцо, либо предварительно цельно изготовленное из пластического материала,либо изготовленное путем намотки пластического материала на боковые стенки обсадной колонны. Верхняя крышка(2) устьевой шахты дополнительно имеет отверстия для прохода датчиков и манометров. Изобретение осуществляется следующим образом. Пример 1. Монтаж устьевой шахты. Вокруг установленной обсадной колонны осуществляют выемку грунта до глубины 1-4 м. После этого выкапывают вокруг обсадной колонны формы, т.е. заготавливаются необходимые размеры со стенками и с днищем устьевой шахты, из опалубки для заливки. На дно устьевой шахты укладывают герметичный слой из полиэтиленового материала. На уровне днища устьевой шахты вокруг стенки обсадной колонны плотно закрепляют кольцо из пластического материала путем намотки или натягивания, а на дне шахты закрепляют Гобразную трубку из поливинилхлорида так, что один конец трубки расположен в пространстве устьевой шахты, а другой конец -под герметичным слоем из полиэтиленового материала. В подготовленные формы, заливают вязкий материал(бетонная смесь, цементная смесь, расплавленный пластический материал), способный принять необходимую, крепкую и твердую форму, из автобетономешалки или насоса. Залитая масса вязкого материала растечтся по опалубке, а также автоматически приклеится к стенкам обсадной колоны, т.е.,боковые стенки приклеятся герметично к днищу, а днище приклеится герметично к обсадной колонне. После затвердевания и образования днища из залитого материала герметизируют конец Гобразной трубки, расположенный в пространстве устьевой шахты. Зазор между боковыми стенками и грунтом заполняется песчано-грунтовой смесью и тщательно утрамбовывается. Далее на поверхности устья скважин, к верхним краям боковых стенок устьевой шахты, будут прикреплены съемные или на петлях люки или крышки из двух частей и отверстием для прохода обсадной колоны, которые также будут обладать герметичностью ввиду их плотного прилегания при закрывании к обсадной колоне и стенкам шахты от проникновения в шахту дождевой воды и других не нужных веществ. При необходимости, на верхней крышке (включает две дверцы) можно проделать отверстия для прохода манометров, и датчиков. Пример 2. Монтаж устьевой шахты. Вокруг установленной обсадной колонны осуществляют выемку грунта до глубины 1-4 м. Предварительно перед укладкой устьевую шахту изготовляют отдельно от места ее расположения. Изготовленную, цельную герметичную устьевую 3 шахту полностью из вязкого материала (бетонная смесь,цементная смесь,расплавленный пластический материал), включающей днище,боковые стенки и верхнюю крышку дают окончательно затвердеть. При этом днище устьевой шахты должно иметь отверстие для прохождения обсадной колоны, а верхняя крышка (включает две дверцы) - также отверстие для прохождения обсадной колоны, и отверстие для прохождения манометров и датчиков. Готовую устьевую шахту погружают автокраном в заранее изготовленное место на глубину до 1-4 м., где находится обсадная колонна. На уровне днища устьевой шахты вокруг стенки обсадной колонны плотно закрепляют кольцеобразное крепление из пластического материала путем намотки или натягивания. При погружении обсадная колонна проходит прямо сквозь днище шахты. Посредством кольцеобразного крепления из пластического материала днище шахты припаивают к стенкам обсадной колонны. Установленная устьевая шахта герметична, надежно гидроизолирована. Зазор между боковыми стенками и грунтом заполняется песчано-грунтовой смесью и тщательно утрамбовывается. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устьевая шахта, содержащая боковые стенки,днище, верхнюю крышку, соединенную с верхними краями боковых стенок, отличающаяся тем, что боковые стенки, днище и верхняя крышка выполнены из бетонированного и/или цементированного и/или пластического материала,днище соединено со стенкой обсадной колонны посредством кольцеобразного крепления из пластического материала, днище с нижней стороны укреплено герметичным слоем из пластического материала, на днище закреплена Г-образная трубка из пластического материала, при этом один конец трубки расположен в пространстве устьевой шахты и герметизирован, а другой - в пространстве под герметичным слоем устьевой шахты. 2. Устьевая шахта по п.1, отличающаяся тем,что боковые стенки, днище, верхняя крышка и кольцеобразный материал выполнены,предпочтительно, из пластмассы. 3. Устьевая шахта по п.1, отличающаяся тем,что герметичный слой выполнен из,предпочтительно, полиэтиленового материала. 4. Устьевая шахта по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что кольцеобразное крепление представляет собой, по меньшей мере, одно крепление,выбранное из группы кольцо, изготовленное намоткой пластического материала, и кольцо,предварительно изготовленное цельно из пластического материала. 5. Устьевая шахта по п.1, отличающаяся тем,что верхняя крышка дополнительно имеет отверстия для прохода датчиков и манометров. 6. Устьевая шахта по п.1, отличающаяся тем,что Г-образная трубка выполнена из,предпочтительно, поливинилхлорида. 7. Способ монтажа устьевой шахты по п.1,включающий выемку грунта, укладку боковых стенок и днища шахты, отличающийся тем, что на уровне днища устьевой шахты плотно закрепляют кольцеобразное крепление, на дно устьевой шахты укладывают герметичный слой из пластического материала и закрепляют Г-образную трубку с одним концом в пространстве устьевой шахты и с другим концом в пространстве под герметичным слоем устьевой шахты, укладку боковых стенок и днища образуют путем заливки вязкого бетонированного и/или вязкого цементированного и/или расплавленного пластического материала на предварительно подготовленное пространство устьевой шахты под размер и форму боковых стенок и днища, после затвердевания и образования днища из залитого материала герметизируют конец Гобразной трубки, расположенный в пространстве устьевой шахты, монтируют верхнюю крышку из пластического материала, а зазор между боковыми стенками и грунтом заполняют песчано-гравийной смесью. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что верхнюю крышку образуют путем предварительной заливки расплавленного пластического материала с отверстиями для прохождения обсадной колонны,датчиков и манометров, а днище - путем заливки вязкого материала до уровня, не достигающего до конца Г-образной трубки, расположенного в пространстве устьевой шахты. 9. Способ монтажа устьевой шахты по п.1,включающий выемку грунта, укладку боковых стенок и днища шахты, отличающийся тем, что на уровне днища устьевой шахты плотно закрепляют кольцеобразное крепление, на дно устьевой шахты укладывают герметичный слой из пластического материала, укладку боковых стенок и днища образуют путем предварительной заливки вязкого бетонированного и/или вязкого цементированного и/или расплавленного пластического материала на поверхности земли под размер и форму боковых стенок, днища и верхней крышки, и последующей установки в пространство устьевой шахты, зазор между боковыми стенками и грунтом заполняют песчано-гравийной смесью. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что верхнюю крышку образуют с отверстиями для прохождения обсадной колонны, датчиков и манометров, а днище - с отверстием для прохождения обсадной колонны.