專利名稱：石油油井火災(zāi)的熄滅方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于用人工制造的通道接近著火油井，使用機(jī)械裝置將油井封閉，使油井不能再向著火井口供油，從而達(dá)到滅火目的的方法及設(shè)備。采用本方法與設(shè)備可對(duì)大面積油田內(nèi)的多口油井著火同時(shí)施用，同時(shí)熄滅。可在任何地質(zhì)、氣候條件下施用，并可免除復(fù)燃引起的二次火災(zāi)。
過去，熄滅油井火災(zāi)，大多采用水泥囤封或用耐火的鋼鐵裝置將井口罩住，向罩內(nèi)加注水或滅火劑，使火焰熄滅。
這些方法無一能離開大量的水，沒有水，人沒法靠近油井，各種工具都無法有效地使用，在干燥的沙漠地帶，在那些富油貧水地區(qū)，以前的滅火方法，施用起來很困難，尤其是對(duì)付那些高產(chǎn)油井，那些方法更顯得無能為力。
本發(fā)明的目的，是提供一種方法和設(shè)備，使滅火只用少量水或不用水，減輕人們對(duì)水的依賴，使發(fā)生在各種氣候，各種地區(qū)的油井火災(zāi)都能有效的熄滅;
本發(fā)明的另一個(gè)目的，是提供一種方法和設(shè)備，使熄滅油井火災(zāi)規(guī)范化。只要對(duì)著火油井附近的水、土壤、風(fēng)向、石油從井中噴出的壓力、油井井壁鋼材材質(zhì)等情況調(diào)查清楚，按調(diào)查結(jié)果準(zhǔn)備好設(shè)備及各種用品，這口油井定會(huì)按計(jì)劃熄滅;
本發(fā)明的再一個(gè)目的，是提供一種方法和設(shè)備，使大面積的油田內(nèi)多口油井并發(fā)火災(zāi)能同時(shí)或有計(jì)劃的分片熄滅。
本發(fā)明還有一個(gè)目的，是提供一種方法和設(shè)備，使滅火和恢復(fù)油井生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行。
本發(fā)明上述目的及其特點(diǎn)，通過下面描述更加清楚和容易理解。
本發(fā)明是關(guān)于用人工制造的通道接近著火油井，使用機(jī)械裝置將油井封閉達(dá)到滅火目的的方法及設(shè)備。
在施用機(jī)械裝置時(shí)，首先為安裝機(jī)械制造一個(gè)可使人在著火油井旁邊安裝設(shè)備的工作環(huán)境，使人員有條不紊的安裝并溝通分導(dǎo)油管與一種封閉油井的設(shè)備，首先降低原油井內(nèi)的出油量，再封閉分導(dǎo)油管上部的油井體，原油井著火的井口，得不到可供燃燒的石油供給而自然熄滅，或在地面配合用水泥，土將火掩滅。


圖1是人工制造的接近油井方法與工作環(huán)境、設(shè)備安裝示意圖。它表示一種工作方案。
圖2是封閉設(shè)備的三視圖。
圖3是封閉設(shè)備的立體圖。
圖4是圖1中E的截面圖。
圖5是封閉設(shè)備配件的立體圖。
圖6是封閉設(shè)備的安裝示意圖。
圖7是封閉設(shè)備的工作原理圖。
圖8是接近油井設(shè)備圖。
圖9是圖8的前置設(shè)備圖，它表示一種能制造工作環(huán)境的設(shè)備。
圖10是接近著火油井方法與制造工作環(huán)境示意圖，它表示另一種工作方案。
圖1表示一種根據(jù)本發(fā)明接近著火油井制造工作環(huán)境，安裝設(shè)備的方法示意圖。
標(biāo)號(hào)A表示地表沙土層，它表示油井附近沒有水源。
標(biāo)號(hào)B表示沙下粘土層或是土壤密度較大的其它土層。
標(biāo)號(hào)C表示豎井，油井著火后，井口設(shè)施失去控制，石油從井口中大量噴出，使火焰高達(dá)幾十米或幾十米，火焰中心溫度可達(dá)攝氏八、九百度，火焰中心向四周圍輻射高溫可使上風(fēng)處近距離內(nèi)不能近人，在這種情況下，為接近油井，在上風(fēng)處熱輻射較弱的地段選擇適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)挖掘豎井。
標(biāo)號(hào)D表示保護(hù)墻體及頂蓬，用混凝土或其它材料制成，是防止火勢(shì)在工程未完時(shí)突然轉(zhuǎn)向，車輛、人員來不及撤離的暫時(shí)掩蔽場(chǎng)所。
標(biāo)號(hào)E表示隧洞，是從地下靠近油井的通道，也是各種管線的通道，如圖4所示。
a、表示隧洞混凝土護(hù)壁。在土質(zhì)良好的地段可用簡(jiǎn)單的防護(hù)手段。
b、表示通道。
c、油井分導(dǎo)油管，是圖(1)中(I2)的截面圖。
d、備用的混凝土高壓輸送管。輸送管上口聯(lián)接混凝土澆灌機(jī)，下口在斜井F的上端點(diǎn)處(圖上未示出)。
e、電線架。
f、照明燈。
隧洞截面積不用過大，能自如地運(yùn)輸設(shè)備和行走人員即可。
標(biāo)號(hào)F表示斜井，是聯(lián)接隧洞E與工作場(chǎng)地G的通道，是專門設(shè)立的咽喉地段，設(shè)置在此有著重要目的。
標(biāo)號(hào)G表示工作場(chǎng)地。工作場(chǎng)地是圍繞油井井體而設(shè)的低于隧洞通道地平面b(圖2)的工作室，接通分導(dǎo)油管和封閉設(shè)備的工作在此進(jìn)行。
標(biāo)號(hào)H表示封閉油井I1的設(shè)備。
標(biāo)號(hào)I表示通向地下油層的井體。標(biāo)號(hào)I1表示工作場(chǎng)地中暴露的井體至著火井口部分標(biāo)號(hào)I2表示分導(dǎo)油管。
標(biāo)號(hào)16表示設(shè)備H的啟動(dòng)引線。
圖2、3、5表示一種封閉油井的設(shè)備H。
標(biāo)號(hào)1表示設(shè)備的銜接卡頭?？^通過卡頭舌8a、8b，卡頭槽9a、9b形成兩組卡具，卡頭舌8a、8b用來與另一銜接卡頭的卡頭槽吻合，卡頭槽9a、9b則是另一銜接卡頭上卡頭舌的吻床，兩個(gè)同樣的銜接卡頭可以對(duì)面一個(gè)自下而上，另一個(gè)自上而下，將本體的卡頭舌滑入對(duì)方的卡頭槽中，使兩體從銜接面的垂直方向不可分離，經(jīng)從孔(6)中穿過的螺栓(20圖6)緊固后，兩個(gè)銜接卡頭可結(jié)合成一個(gè)極堅(jiān)固的鋼箍，將井體箍在井體卡口(11)內(nèi)，井體卡口的直徑一般大于井體，是為設(shè)備啟動(dòng)后排出氣體留出的間隙，安裝設(shè)備時(shí)，可在井體卡口與井體間，縱向襯墊數(shù)根鍵型墊塊，(圖上未示出)即保證與井體緊固，又不妨礙排氣。
井體卡口內(nèi)部，是分散室(7)，封閉井體時(shí)，井體鋼管在分散室內(nèi)由圓至扁，沿錘頭邊緣向兩側(cè)擴(kuò)展，分散室為這一過程提供了有限制的擴(kuò)散空間。井體卡口兩側(cè)的卡頭平臺(tái)(10、a、b、c、d)是保證卡頭對(duì)接的吻合平面。
標(biāo)號(hào)2表示設(shè)備的機(jī)身，是與銜接卡頭一體的后部機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)內(nèi)部是錘鏜(3)，錘鏜端點(diǎn)的弧型室是火藥室(5)，用于裝置催動(dòng)錘身的發(fā)射火藥，火藥室底部有引信孔(4)，用于安裝電引信(15、圖8)，火藥室前的錘鏜是火藥，錘身的放置口，也是錘身的運(yùn)行軌道，錘鏜中前部有排氣孔(12)，用于排出作功后的高壓氣體。
標(biāo)號(hào)13(圖5)表示錘身，錘身采用硬質(zhì)鋼材制成，錘身的寬度、厚度與錘鏜對(duì)應(yīng)，兩者的配合間隙不大于三毫米，錘身前部是錘頭(14)(圖5)，錘頭立面可以是弧型，也可以是其他突出于錘身并與錘身寬度平行的形狀如圖5所示。
以上設(shè)備的組成操作如下將具有防潮性能的火藥裝進(jìn)火藥室(5)內(nèi)，然后將錘身水平推入錘鏜(3)頂實(shí)，錘頭向外，一個(gè)設(shè)備即組成完畢，兩個(gè)同樣設(shè)備可組成一個(gè)封閉裝置。
圖6是安裝示意圖。
標(biāo)號(hào)15(a、b)表示用在封閉裝置上的電印信。
標(biāo)號(hào)16(a、b)表示聯(lián)接引信與電源的導(dǎo)線。
標(biāo)號(hào)17表示發(fā)射火藥。
標(biāo)號(hào)18表示井體I1在未封閉前的高壓石油。
標(biāo)號(hào)20是固定螺栓。
圖7是封閉裝置的工作原理圖。
標(biāo)號(hào)19是被封閉的井體I1中的滯留油。
下面舉例說明本發(fā)明的滅火方法及設(shè)備使用過程多口被炸藥炸毀的油井同時(shí)點(diǎn)燃了井中噴出的石油，設(shè)施被破壞，油井又處在沙漠之中，遠(yuǎn)離水源，這時(shí)，首先在處于上風(fēng)處各口油井的安全地帶選好地點(diǎn)，同時(shí)開豎井，在挖過沙土層后的適當(dāng)土層中掘隧洞，隧洞以各口油井井體為中心線向前開掘，并按圖1所示在靠近油井處開掘斜井F與低于通道地平面的工作場(chǎng)地G，將工作場(chǎng)地整體作混凝土護(hù)壁，然后焊接、貫通分導(dǎo)油管，安裝封閉油井裝置，用支架將裝置高架在分導(dǎo)油管上方的井體上，清理或掩埋安裝分導(dǎo)油管時(shí)的泄漏油，人員撤離時(shí)，在封閉裝置的引信孔內(nèi)安裝電引信，并引出導(dǎo)線，人員全部撤離后，啟動(dòng)封閉裝置，裝置內(nèi)火藥起火暴產(chǎn)生的巨大動(dòng)能，分別把對(duì)面的捶頭攻向裝置中心的井體，將井體擊扁，井體內(nèi)壁閉合，高壓石油無法通過，或只能少量通過，這時(shí)分導(dǎo)油管成為主要出油管代替原井口生產(chǎn)，被封閉的井體上部因得不到石油供給，火會(huì)燃燒盡殘余油后自然熄滅，地面上如果再用水泥、土等囤封井口，滅火速度更快。
因油井之間都有相當(dāng)遠(yuǎn)的距離，所以以上作業(yè)可同時(shí)在多口油井間展開。
封閉裝置啟動(dòng)后，如果地面井口仍有大量油噴出，說明封閉不封底，可二次使用封閉裝置，加大裝藥量，徹底封閉上部油井。
封閉裝置啟動(dòng)后，如擊裂井體，石油從縫隙中噴出，在地面井口不再噴油的情況下，可啟動(dòng)地面水泥澆灌機(jī)，用混凝土灌進(jìn)工作場(chǎng)地，混凝土自場(chǎng)地下方向頂部噴灌，直到將斜井一同填滿，這樣能有效的制止泄露。當(dāng)泄露油被封閉裝置排出的高溫點(diǎn)燃時(shí)，上述方法還可有效地切斷油源，使隧洞內(nèi)的火焰自熄。
為避免上述事故的發(fā)生，使用封閉裝置時(shí)，應(yīng)按冷劑壓工藝，將油井井體進(jìn)行退火或淬火軟化熱處理。也可以按照熱擠壓工藝，將油井井體處于封閉裝置中心部位，局部加熱到一定溫度(溫度應(yīng)視井體鋼材質(zhì)量確定)，完成封閉作業(yè)。
以上例子是在缺水地區(qū)最為實(shí)用的方法之一。
本發(fā)明不僅僅限于上述實(shí)施例，它還包括不同的設(shè)計(jì)方案，如圖8所示接近著火油井的裝置，在有水源的地區(qū)，或可以取到水的地區(qū)，或可以取到水的地區(qū)，可從地面接近油井。
圖8至圖10是這種裝置的示意圖。
標(biāo)號(hào)21表示框架通道，由鋼管焊接成，相互貫通，在框架通道的一端裝有上水接頭，(圖上未示出)，用來接通供水管、框架的鋼管上排列安裝撒花噴嘴(22)，在框架內(nèi)緊貼鋼管懸掛或附設(shè)防火織物(圖上未示出)，用來減輕框架重量。
標(biāo)號(hào)23(圖9)是水槍拱門，拱門是一個(gè)排列安裝著消防水槍的拱型支架，支架下端后面裝有上水接頭，(圖上未示出)使水經(jīng)過支架內(nèi)部從另一端的最下面一支與支架貫通的水槍噴出，即噴水又冷卻了支架自身，其余的水槍不通過支架(23)，只是固定在支架上(23)如圖9所示。拱型支架用臨時(shí)的或?qū)ｉT的部件固定在首節(jié)框架通道(21)前端，拱門上的每支水槍，聯(lián)接一條水龍帶，將上述裝置用具有隔熱功能的車輛牽引或推至著火井口旁邊，在靠近井口過程中，給裝置供水，拱門上水槍可少量供水能降低自身溫度即可，框架通道一節(jié)聯(lián)一節(jié)，形成從著火井口到安全地帶的水下通道，通道一端處于火焰下方，燃燒時(shí)高溫帶動(dòng)通道內(nèi)空氣向火場(chǎng)流動(dòng)，降低了通道內(nèi)溫度，撒花噴出的水降低了通道自身溫度，使滅火人員可以通過，在安裝封閉設(shè)備時(shí)，(如井口閥門未被破壞，可直接關(guān)閉閥門)，給水槍拱門供足水，拱門上水槍噴出的高壓水柱，形成一個(gè)水簾，將井口下部的裸露井體罩在簾下，即降低井體溫度，又沖走了沿井體下流油燃燒的火焰，在水簾下，可盡快安裝完應(yīng)用設(shè)備，撤離人員啟動(dòng)封閉裝置，封閉油井，完成滅火作業(yè)。
整個(gè)方案已如上所述，但是本發(fā)明并不僅僅包括上述的有關(guān)操作方式，如海上油井著火，就可潛水在水面下，安裝本發(fā)明的封閉裝置，封閉裝置亦可用兩臺(tái)加裝了圖5樣式錘頭的氣動(dòng)錘，對(duì)面平臥錘擊，還可用經(jīng)過改裝的大功率水壓機(jī)完成封閉作業(yè)。
本發(fā)明遠(yuǎn)優(yōu)于目前的熄滅油井火災(zāi)的方法和設(shè)備。一九九一年初，美、伊中東戰(zhàn)爭(zhēng)后科威特大面積油井著火后的撲救工作不斷失敗，就是對(duì)以前的撲滅油井火災(zāi)方法和設(shè)備存在缺點(diǎn)的大暴露，本發(fā)明打破傳統(tǒng)的撲滅油井火災(zāi)觀念，使用全新方式，簡(jiǎn)化了滅火設(shè)備。提高了滅火效率，本發(fā)明的設(shè)備具有制造簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配簡(jiǎn)便，操作簡(jiǎn)便，運(yùn)輸方便等優(yōu)點(diǎn)，為熄滅石油油井火災(zāi)和類似的火災(zāi)，提供了最簡(jiǎn)便易行，又最可靠的工具。
由于滅火設(shè)備的簡(jiǎn)單化，與滅火方法不受外界條件控制，為熄滅大面積油井火災(zāi)提供方便，這樣可使多個(gè)作業(yè)隊(duì)同時(shí)施工，同時(shí)熄滅大面積范圍內(nèi)的多口油井火災(zāi)。并使滅火與恢復(fù)生產(chǎn)同時(shí)完成。
雖然參照最佳實(shí)施例，已對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但在不超出本發(fā)明的精神和范圍情形下，它們可做一些改進(jìn)和變動(dòng)。
設(shè)備各部分名稱
1、銜接卡頭6、螺栓孔7、分散室8a、9a卡頭舌8b、9b卡頭槽10(a、b、c、d)卡口平臺(tái)11 井體卡口2、機(jī)身3、錘鏜4、引信孔5、火藥室12、排氣孔15、(a、b)電引信16、(a、b)引信導(dǎo)線17、發(fā)射火藥20、固定螺栓13、錘身14、錘頭21、框架通道22、撒花噴嘴23、水槍拱門24、高壓水槍
權(quán)利要求
1.一種熄滅石油油井火災(zāi)的方法，其接近著火油井的方法特征如下用于人員、設(shè)備接近著火油井制備不用水或少量用水的隔熱通道的過程；用于人員接近著火井體安裝設(shè)備、制備工作場(chǎng)地的過程；用于將滅火與生產(chǎn)同步完成的過程；用于斷絕火焰來源，達(dá)到滅火目的的過程；用于防止通道內(nèi)發(fā)生故障的保護(hù)過程。
2.按照權(quán)力要求1的方法，其特征是用人工制造的不用水或少量用水的通道和與之相聯(lián)的工作場(chǎng)地，具有隔熱、能安裝必要設(shè)備，恢復(fù)石油生產(chǎn)，防止通道內(nèi)故障的功能完善的工作環(huán)境;也可以是只具備上述除主要功能，即靠近著火油井功能之外，單純具備某個(gè)功能的工作環(huán)境。
3.根據(jù)權(quán)力要求1、2的方法，其特征是即可以在地面上使用，也可在地面下、水面下使用，不受著火油井附近的氣候、地質(zhì)條件限制。
4.根據(jù)權(quán)力要求1、2的方法，其特征是用于地下通道內(nèi)發(fā)生故障的保護(hù)過程，應(yīng)由斜井F或具有斜井F類似的墻體，彎道與加灌水泥的裝置配合完成;也可以利用爆破隧洞使之塌陷來完成。
5.根據(jù)權(quán)力要求1、2、3的方法，其特征是滅火與恢復(fù)油井生產(chǎn)可以是同步完成，也可以視著火油井的條件分開完成。
6.根據(jù)權(quán)力要求1、2、3、4、5的方法，其特征是對(duì)大面積油田內(nèi)的多口油井并發(fā)火災(zāi)，可同時(shí)或分片撲滅。
7.一種接近著火油井的方法，其采用的通道包括下列設(shè)備a、用于支撐通道的部件;b、用于隔擋高溫、降低自身溫度，保證人員不受灼傷的部件;c、用于在油井火焰下制造工作環(huán)境的部件。
8.根據(jù)權(quán)力要求7的設(shè)備，其特征是支撐通道的部件，是由貫通的，能使水在其中自由流動(dòng)的鋼管制成(20)圖11，鋼管上遍布撒花噴咀(21)，沿鋼管框架內(nèi)部懸掛或附設(shè)防火織物(圖上未示出)，通道的最前端，安裝有在火焰下制造工作環(huán)境的水槍拱門(22)。
9.一種撲滅油井火災(zāi)的方法，包括如下特征利用爆炸力或其他形式的沖擊力，液體傳導(dǎo)的壓力(可以是一次也可以是多次)作用在一種設(shè)備上，將通向著火井口的石油井體封閉，使火場(chǎng)得不到再供燃燒的石油供給，使火勢(shì)減弱。地面上配合用水泥、土將井口及泛油區(qū)火焰掩埋，使火完全熄滅。
10.根據(jù)權(quán)力要求9的方法，其特征是施用本方法時(shí)可根據(jù)井體情況，給井體外殼加高溫，增強(qiáng)井體延展性，使封閉時(shí)不至于發(fā)生井體破裂。
11.一種用封閉通向著火油井井體，使火場(chǎng)得不到再供油而達(dá)到滅火目的的設(shè)備，包括下列特征用于將一組設(shè)備組合并能箍緊油井井體的部件;用于裝置火藥或其他動(dòng)力形式，并具有軌道功能、具有保持巨大鏜內(nèi)高氣壓與排出高氣壓功能的部件;用于將高氣壓或液體傳導(dǎo)的壓力轉(zhuǎn)變?yōu)樽矒袅Φ牟考?用于啟動(dòng)設(shè)備的部件;
12.按照權(quán)力要求11的設(shè)備，其特征是用于將一組設(shè)備組合，箍緊油井井體的部件，由幾種部件組成a、有能與另一個(gè)同樣部件上的卡頭舌、卡頭槽吻合的卡具。它們能將本體的卡頭舌從對(duì)面一個(gè)自下而上，另一個(gè)自上而下互相滑入對(duì)方的卡頭槽中，組成一個(gè)從銜接正面的垂直方向不能分離的整體;b、部件周圍有孔，鑼栓可經(jīng)孔中將兩組部件再緊固，使部件從任何方向都不可分離;c、部件中央有與卡頭舌平行的半圓型卡口，部件組合后卡口形成的孔徑應(yīng)大于井體;d、卡口中央有分散室，是為封閉井體提供的有限制的擴(kuò)散空間;e、有保證卡口對(duì)接的卡口平臺(tái);f、有排出空氣的空隙和孔;(采用液體傳導(dǎo)壓力時(shí)，孔需堵塞);g、有安裝啟動(dòng)裝置的孔。(采用液體傳導(dǎo)壓力時(shí)，孔將作為進(jìn)液孔使用);
13.按照權(quán)力要求11、12的設(shè)備，其特征是用于箍緊油井的部件，與裝置火藥或其他動(dòng)力形式，并具有軌道功能的部件，是連接一體的。它們的火藥室是對(duì)峙的，軌道中心和邊緣是對(duì)稱的。
14.按照權(quán)力要求11、12的設(shè)備，其特征是用于將動(dòng)力轉(zhuǎn)變?yōu)樽矒袅Φ牟考捎糜操|(zhì)金屬制成，其寬度、高度與軌道的寬、高度之間有一定的配合間隙，采用爆破等高氣壓作動(dòng)力時(shí)間隙不大于3毫米，采用液壓方式時(shí)，間隙應(yīng)不大于0.3毫米。部件前沿的形狀即部件高度的截面的形狀，可以是弧型，也可以是其他突出于部件自身與部件同寬的形狀。
15.根據(jù)權(quán)力要求11、12、13、14的設(shè)備，可以是一次性使用，也可以是多次使用的。
全文摘要
本發(fā)明是用地下隧道或是水簾下的通道接近著火油井的地下部分，用巨大的沖擊力夾擊位于地下的金屬井壁，使井壁內(nèi)部閉合，切斷石油通道，使井口火災(zāi)因得不到石油供給而熄滅的方法，及使用這種方法所必須的設(shè)備。
文檔編號(hào)E21B35/00GK1057089SQ9110497
公開日1991年12月18日 申請(qǐng)日期1991年7月26日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月26日
發(fā)明者張志強(qiáng) 申請(qǐng)人:張志強(qiáng)