CN107923232B - 填料箱容纳设备 - Google Patents

Abstract

提供了用于容纳来自填料箱的泄漏物的容纳装置。容纳装置可具有基部、结构构件和盖，其中基部限定内部空间，结构构件基本上垂直地定位，结构构件具有内部通道，该内部通道的尺寸允许光杆穿过。容纳装置可适于连接到填料箱，使得当容纳装置安装在填料箱上时，结构构件的底部搁置在填料箱上。容纳装置可以通过从填料箱上移除防尘罩并将容纳装置附装到填料箱的顶部来进行安装，该容纳装置具有与填料箱对准的内部通道。防尘件安装在盖的顶部并且盖放置在基部上。然后光杆可以穿过容纳装置的内部通道。

Description

填料箱容纳设备

本发明涉及一种用于容纳来自于井口上的填料箱的泄漏物的设备，井口用于将油泵出地面。

背景

油井用于从地下储层移取油。典型地，使用使得油从井被泵送到地面上的人工升举技术将油从井中移出。一种常见的人工升举技术是使用井下泵，井下泵是位于井的底部用于将油从井泵送到地面上的装置。位于井的底部的装置由一系列从地面向下延伸到泵送装置的抽油杆以及通过使该系列抽油杆在井中上下做往复运动来驱动，驱动泵送装置使其将油从井中泵出。抽油杆通常在地面上利用泵千斤顶或其他装置来做往复运动。

当使用泵千斤顶使抽油杆往复运动时，泵千斤顶的头部通常通过限动器(bridle)连接到进入井口的光杆。井口罩在井的顶部并且光杆穿过连接至井口的顶部的填料箱插入井口。填料箱意在防止来自于井的液体从光杆进入井的地方漏出。填料箱容纳有填充物(或填料)，填料箱内的填充物(或填料)随着光杆在填料箱内上下移动来抵靠光杆，形成密封并防止油和其他液体沿着光杆逸出井口。光杆具有意在与填料箱中的填充物形成更好的密封的平滑(即光滑的)的表面。

然而，填料箱不是绝对可靠的，并且其也可能会泄漏。在一些情况下，如果停止从井泵送液体一段时间，例如，如果泵千斤顶停止或液体停止从井底流动，则填料箱中的填充物可能变干，并且当又开始从井泵送油或其他液体，这些液体中的一部分可能会经过干燥的填充物漏出。如果当填充物已经干燥时，泵千斤顶继续往复运动，那么填充物可能会由于光杆移动经过它而被损坏。有时填充物可能会随着时间的推移而磨损并且直到检测到油从填料箱漏出，才发现填充物已经受损。

显然，油泄漏是一个问题，因为油或其他液体可能会从填料箱中泄漏并且流到井口，其可能会污染井口周围的地面。如果听任不管(leave)足够长时间，则可能会在井口附近聚集大量的油。

已经设计了许多容纳装置来试图容纳从容纳箱中泄漏的任何流体，但是它们通常涉及封闭整个填料箱以试图容纳任何泄漏物。封闭整个填料箱可能会使得难以或甚至不可能在不移除部分或全部容纳装置的情况下进入填料箱进行维护，这对于使用螺栓的填料箱来说尤其麻烦，这些螺栓必须随着填充物磨损频繁地被紧固以压实填充物，以便保持填充物和光杆之间的密封。此外，这些中的许多都具有允许将雨水收集在其中的相对敞开顶部，并且它们可以被雨水填满，将填料箱围在水中。

许多这些现有技术的装置还具有多个部件，这些部件在填料箱周围连接或“咬合”在一起。虽然这可以使这些设备更容易安装，但是结果是设备中部件联接在一起的地方存在接缝。尽管它们的密封件是原来使用的，但是如果安装不适当(即咬合在一起)或随时间推移如果密封件变干或老化，这些现有技术装置就可能泄漏。

另外，当对泵柱进行维修时，可能涉及将泵柱悬挂在井口上。这通常涉及将环放置在光杆或泵柱的其他部分上，并使整个泵柱的重量悬挂在井口的顶部(即填料箱的顶部)。通常，这些在先装置不足够坚固以支撑泵柱的整个重量，所以它们必须被移除，使得管柱的重量可以置于填料箱。

发明内容

在第一方面，提供一种用于容纳来自填料箱的泄漏物的容纳装置。容纳装置包括基部，基部具有底部和敞开的顶部，基部限定内部空间；结构构件，结构构件基本上垂直地定位在基部的内部空间中，结构构件具有内部通道，内部通道被定尺寸为允许光杆穿过内部通道；和盖，盖具有开口，当盖放置在基部上时，开口与内部通道对准。

容纳装置适于连接至填料箱，使得当容纳装置安装在填料箱的顶部上时，结构构件的底部搁置在填料箱上。

在第二方面，提供了一种用于容纳来自填料箱的泄漏物的方法。该方法包括提供一容纳装置；从填料箱中移除防尘罩并将容纳装置附接至填料的顶部，使得内部通道与填料箱对准；将防尘罩安装在容纳装置的盖的顶部上；将盖放置在基部上；并且使光杆穿过容纳装置的内部通道。其中容纳装置具有：基部，基部具有底部和敞开的顶部，基部限定内部空间；结构构件，结构构件基本上垂直地定位在基部的内部空间中，结构构件具有内部通道，内部通道被定尺寸为允许光杆穿过内部通道；以及具有开口的盖，当盖放置在基部上时，开口与内部通道对准。

附图说明

下面参考附图描述本发明的优选实施方式，其中：

图1是典型填料箱的透视图；

图2是定位于填料箱顶部的容纳装置的透视图；和

图3是图2的容纳装置和填料箱的示意性剖视图；

图4是图2的容纳装置的顶部透视图，其盖被移除以示出内部空间和内部空间中的结构构件。

图5是另外形貌(aspect)的容纳装置的透视图；

图6是移除盖的图5的容纳装置的透视图；

图7是芯(wick)的顶视图；

图8是图7的芯的透视图；

图9是容纳装置和被插入结构构件的内部通道的芯的透视图；

图10是另外形貌的容纳装置的透视图；和

图11是图5的容纳装置和填料箱的示意性剖视图。

具体实施方式

图1示出了设置在井口50上的典型填料箱10。光杆60穿过防尘环12进出填料箱10的顶部做往复运动。填料箱10的基部14连接到泵座52上的井口50的顶部，该泵座52从井口50的顶部抽出油和其他液体以用于存储。紧固螺栓20能够设置在填料箱10的周围，使得能够定期地紧固这些紧固螺栓20以压紧填料箱10并且对填料箱10中的填充物(未示出)施加(place)压力以在光杆60进出填料箱10做往复运动时迫使填充物压靠在光杆60上。通过随时间推移缓慢地紧固这些紧固螺栓20，即使填充物磨损也能够使得填充物压靠着光杆60继续形成密封。

图2示出了安装在填料箱10的顶部的适当位置的容纳装置100。虽然图2中的容纳装置100具有矩形形状，但是本领域技术人员将会理解，许多形状同样适用。

图3示出了填料箱10上的容纳装置100的示意性剖视图。容纳装置100具有基部101和盖102。代替封闭填料箱10，容纳装置100定位于填料箱10的顶部，使得在填料箱10上进行维护的任何人都能够容易地接近紧固螺栓20。填料箱10中的填充物30与光杆60的外表面形成密封，以防止油或其他液体从填料箱10漏出。因为从填料箱10漏出任何油将几乎总是在光杆60进入填料箱10的顶部的地方发生，将容纳装置100附接到填料箱10的顶部将收集所有漏出的油，就好像整个填料箱10被封闭一样。

容纳装置100的基部101可以具有内部空间110，该内部空间形成腔室以容纳从填料箱10漏出并进入容纳装置100的内部空间110的所有油或其他液体。如果基部101由围绕填料箱10联接的多个部件组成，则容纳装置100的基部101可以是内部空间110不具有任何接缝或接头的一件式单元。作为代替，容纳装置100的基部101可具有环绕内部空间110的一个无缝内表面，以防止随时间推移来自于接缝或接头的任何泄漏。基部101可以具有敞开顶部106和底部108。

可以设置盖102以装配在基部101的敞开顶部106上并且覆盖内部空间110。内部通道贯穿容纳装置100，并允许光杆60穿过容纳装置100并进入填料箱10。

结构构件120可以从容纳装置100的顶部延伸穿过内部空间110。图4示出了定位在容纳装置100的内部空间内的结构构件120。结构构件120将与基部101的底部108中的开口109对准。在一个形貌中，该结构构件120可以延伸穿过基部101的底部108中的开口109并略低于容纳装置100的底部108，使得结构构件120的底端122可以与放置在填料箱10的顶部的上部填充物130接触。结构构件120可具有内部通道124，内部通道124的尺寸和位置允许光杆60穿过该内部通道124并由此穿过容纳装置100。结构构件120的内部通道124能够与盖102中的对应开口104一起形成穿过容纳装置100的整个高度的内部通道。在一个形貌中，结构构件120可以是刚性管，该刚性管被定位成垂直地穿过容纳装置100并且与填料箱10的顶部接触。当泵柱(string，线、绳)被悬挂在容纳装置100的顶部时，结构构件120可以支撑泵柱的重量并且将泵柱的重量通过结构构件120传递到填料箱10并由此传递到井口50。

许多孔126可以穿过结构构件120，以使结构构件120的内部通道124与容纳装置100的内部空间110流体连通。以这种方式，已经从填料箱10的顶部——光杆60进入到填料箱10的地方——漏出的油或其他液体可在结构构件120的内部积累，直到油或其他液体到达结构构件120的一个孔126并流入容纳装置100的内部空间110。

可以通过从填料箱10的顶部移除防尘罩12，然后将容纳装置100的底部附接到填料箱10的顶部的先前保持防尘罩12的凸缘上，来将容纳装置100安装在填料箱10的顶部的位置。可以通过将螺栓插入通过容纳装置100的基部101的底部108并使用螺栓将容纳装置100附接到填料箱10的顶部的凸缘上，来附接容纳装置100。垫圈或密封件可以与螺栓一起使用以防止收集在容纳装置100中的油或其他流体在螺栓附近泄漏。

因为容纳装置100是没有接缝的固体部件并且不分离成用于安装的多个部件，所以必须先将容纳装置100定位在填料箱10的顶部上，然后必须使泵柱通过容纳装置100中的内部通道下降，其中泵柱通过盖102中的开口104下降并通过结构构件120的内部通道124。

通常，在填料箱10的顶部和容纳装置100之间设置垫圈或其他密封件。光杆60可以贯穿容纳装置100中的结构构件120的内部。下部填充物132可以被放置在填料箱10的顶部、在填料箱10的顶部和结构构件120的底部端部之间，使得从填料箱10的顶部漏出的任何油或其他液体可以通过下部填充物132从光杆60刮掉。

防尘罩12可以通过附接到容纳装置100的盖102被重新使用。在防尘罩12处于容纳装置100的盖102上的位置的情况下，防尘罩可以防止雨水进入容纳装置100。设置在容纳装置100的盖102和防尘罩12之间的上部填充物130可以防止从填料箱10漏出的油或其他液体扫过光杆60并从容纳装置100的顶部出来。作为代替，上部填充物130可以将该油或其他液体从光杆60刮下，使油或其他液体保持在容纳装置100中。

排放塞140可以被设置在容纳装置100的基部101的底部108中，以允许已经收集在容纳装置100中的液体被排出排放塞140，以被处置或以其他方式处理。

可以在容纳装置100中设置高位报警器开关150，以在容纳装置100的内部空间110中的液体达到开关高位报警器开关150的高度时触发报警器。报警器可以包括发送信号以停止泵千斤顶，以防止由于泵柱的往复运动而有任何更多的液体从井逸出。在一个形貌中，高位报警器开关150可以是具有浮板(float)的开关，当容纳装置100中的液体达到足够高以使浮板浮动并轻击开关时，该具有浮板的开关进行切换。

在操作中，当光杆60和泵柱通过填料箱10往复运动进出井口50时，如果任何油或其他液体在填料箱10和光杆60之间从填料箱10漏出，则油或其他液体可以被带入其可以被上部填充物130擦去——如果油或其他液体扫过光杆60到那个高度的话——的容纳装置100中。然后，该液体可以被收集在容纳装置100中。最初，这种液体可以收集在结构构件120的内部通道124中，直到液体达到内部通道124内的足够高的液位，该足够高的液位是液体到达穿过结构构件120的孔126之一。一旦容纳装置100的内部通道124中的液体达到孔126之一的高度，则该液体可以穿过孔126并进入容纳装置100的内部空间110中，该内部空间是之后液体被容纳在容纳装置100中的地方。然后，人们可以通过移除盖102并向内看，查看容纳装置100中是否积聚了任何液体以及多少来定期检查容纳装置100的内部空间110。可替代地，如果液体到达高位报警器开关150，操作员可以对引发的报警器做出反应。所收集的液体可以通过排放口140从容纳装置100移除。

如果要在泵柱、井口或泵千斤顶上进行工作，则可以将泵柱从容纳装置100的顶部悬挂——而不是移除整个容纳装置100——并允许泵柱从填料箱的顶部悬挂以及由此从它们井口50的顶部悬挂。由于容纳装置100是具有盖102的固体件，所以不能将容纳装置从填料箱10的顶部移除而不将整个泵柱从井移除。然而，容纳装置100被设计成支撑泵柱的整个重量。当泵柱从容纳装置100的顶部悬挂时，结构构件120可支撑泵柱的重量并通过结构构件120将泵柱的重量传递到填料箱10的顶部和井口50。以这种方式，泵柱的重量将被置于井口50上，就好像容纳箱100不在那一样，并且结构构件120将防止悬挂泵柱的重量对容纳设备100施加压力(crush)。

在另外的形貌中，油或另外的润滑液可以在足够高的液位——该油或其他润滑液可以穿过孔126中的一个并且进入结构构件120内部——处有意地保持在容纳装置100的内部空间110中，使得光杆60在结构构件120内利用这种油或其它润滑油来进行润滑。以这种方式，油或其他润滑油可以保持上部填充物130和下部填充物132乃至填料箱10中的填充物30被润滑，防止这些填充物在井停止产油的一段时间内受损。

图5和图6示出了另外形貌的容纳装置300。与容纳装置100类似，容纳装置300可具有基部301和盖302。结构构件320可垂直地定位在由基部301限定的内部空间310中。结构构件320可限定内部通道324，通过内部通道光杆可以延伸通过容纳装置300并且伸出基部301的底部端部322中的开口。

容纳装置300可以具有第一窗口330和第二窗口332，以允许人们查看内部空间310内部而不移除盖子302。第一窗口330可以设置在盖302上并且第二窗口332可以设置在基部301的侧面上。

结构构件320可具有设置在结构构件320的下部分323的顶部附近的孔326。这些孔326之一可用于允许泄漏到内部通道324中的油或其他液体进入由基部301限定的内部空间319。

结构构件320的上部分321可以被设置为附接到容纳装置300的盖302。结构构件320的这个上部分321可以搁置在结构构件320的下部分323的顶部上，当容纳装置300被安装在填料箱10的顶部上时，结构构件的下部分又搁置在填料箱10的顶部上。

图7-9示出了可用于润滑光杆的芯350。芯350可以由毛毡或允许毛细作用发生的一些其他材料制成。芯350可以包括包裹部分352和尾部354。芯350的包裹部分352可以围绕穿过内部通道324的光杆进行包裹，其中内部通道贯穿结构部件320。然后，芯350的尾部354可以被定位成穿过孔326中的一个，使得尾部354的端部下垂到容纳在基部301中的润滑剂中。通过毛细作用，芯350将使容纳装置350的基部301中与芯350的尾部354接触的润滑剂从尾部354被吸走，并围绕光杆进入内部通道324。以这种方式，润滑剂可以被置于基部301中，并且芯350被用于保持光杆在其穿过结构构件320的内部通道324时被润滑。

图10和图11以另外的形貌示出了用于容纳来自填料箱10的泄漏物的容纳装置200。容纳装置200可以具有一件式基部201，该一件式基部具有用于收集已经从填料箱的顶部和盖202漏出的油或其他液体的内部空间210。与图2-4示出的容纳装置100不同，容纳装置200没有用于当泵柱从容纳装置200的顶部悬下时支撑泵柱的内部结构构件。作为代替，容纳装置200的外部尺寸可能小于容纳装置100并且容纳装置200的壁可以做得更厚和更坚固，使得容纳装置200的壁可以支撑从容纳装置200的顶部悬下的泵柱的重量。

在通过将防尘罩12从填料箱10的顶部取下并且将容纳装置200的基部201螺栓连接到适当位置——防尘罩12被螺栓连接到填料箱10的顶部的地方——之前，容纳装置200可以被附接到填料箱10的顶部。可以在填料箱10的顶部和容纳装置200的基部201的底部之间设置下部填充物232。然后可以将防尘罩12螺栓连接到盖202的顶部并且盖202和防尘罩12定位于基部201上。上部填充物230可以设置在防尘罩12和容纳装置200的盖202之间。在容纳装置200的基部201和盖202位于填料箱10的顶部的情况下，泵柱可通过防尘罩12和盖202中的对应开口204、经过容纳装置200下降并通过填料箱10进入井中，直到光杆60穿过容纳装置200和填料箱10。

如果任何油或其他液体从填料箱10的顶部漏出经过填料箱10中的填充物30并通过下部填充物232，则油或其他液体将被容纳在容纳装置200的内部空间210中。一件式基部201可以具有无接缝的内表面，因为基部不是由多于一个部件形成并且然后围绕填料箱10连接在一起，而是在泵柱通过容纳装置200下降并通过填料箱10进入井中之前一件式安装在填料箱10的顶部上。

类似于容纳装置100，容纳装置200可以具有用于从容纳装置200的内部空间210移除油或其他液体的排放口240以及用于指示当油或其他液体已经到达容纳装置200的内部空间210中的特定高度的高位传感器150。

当必须在泵柱、泵千斤顶等上进行工作时，泵柱可以从容纳装置200的顶部悬挂，并且具有厚的侧壁和较窄的外部尺寸的容纳装置200可以支撑泵柱的整个重量。

前述内容仅被认为是对本发明原理的说明。进一步，因为本领域技术人员将容易进行许多改变和修改，所以不希望将本发明限制为示出和描述的确切结构和操作，并且相应地，所有这样的结构或操作的适当的可依靠的改变或修改旨在落入所要求的发明的范围内。

Claims (16)

1.一种用于容纳来自填料箱的泄漏物的容纳装置，所述容纳装置包括：

基部，所述基部具有底部和敞开的顶部，所述基部限定内部空间；

结构构件，所述结构构件基本上垂直地定位在所述基部的所述内部空间中，所述结构构件具有内部通道，所述内部通道被定尺寸为允许光杆穿过所述内部通道；和

盖，所述盖具有开口，当所述盖放置在所述基部上时，所述开口与所述内部通道对准，

其中所述容纳装置适于连接至所述填料箱，使得当所述容纳装置安装在所述填料箱的顶部上时，所述结构构件的底部搁置在所述填料箱上，以及

其中，所述容纳装置还包括穿过所述结构构件进入所述内部通道的至少一个孔。

2.根据权利要求1所述的容纳装置，还包括在所述基部的底部中的用于所述内部通道的开口。

3.根据权利要求1所述的容纳装置，其中所述基部具有矩形形状。

4.根据权利要求1所述的容纳装置，其中所述结构构件是刚性管。

5.根据权利要求1所述的容纳装置，其中所述结构构件在所述基部的底部下方延伸。

6.根据权利要求1所述的容纳装置，其中所述至少一个孔使所述基部的所述内部空间与所述结构构件的所述内部通道流体连通。

7.根据权利要求1所述的容纳装置，还包括在所述基部的底部中的排放塞。

8.根据权利要求1所述的容纳装置，还包括液位报警器，所述液位报警器操作以当所述内部空间中的液体达到预定液位时启动警报。

9.根据权利要求1所述的容纳装置，还包括从所述基部的内部空间穿过所述至少一个孔并进入所述结构构件的所述内部通道的芯。

10.根据权利要求9所述的容纳装置，其中所述芯包括设置在所述结构构件的所述内部通道中的包裹部分和穿过所述至少一个孔并进入所述基部的所述内部空间的尾部。

11.一种用于容纳来自填料箱的泄漏物的方法，所述方法包括：

提供一容纳装置，所述容纳装置具有：基部，所述基部具有底部和敞开的顶部，所述基部限定内部空间；结构构件，所述结构构件基本上垂直地定位在所述基部的所述内部空间中，所述结构构件具有内部通道，所述内部通道被定尺寸为允许光杆穿过所述内部通道；以及具有开口的盖，当所述盖放置在所述基部上时，所述开口与所述内部通道对准；

从所述填料箱中移除防尘罩并将所述容纳装置附接至填料箱的顶部，使得所述内部通道与所述填料箱对准；

将所述防尘罩安装在所述容纳装置的所述盖的顶部上；

将所述盖放置在所述基部上；并且

使所述光杆穿过所述容纳装置的所述内部通道。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括在所述容纳装置的所述盖和所述防尘罩之间设置上部填充物。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括在所述填料箱的顶部和所述结构构件的底部端部之间设置下部填充物。

14.根据权利要求11所述的方法，还包括在所述内部空间中设置润滑剂以润滑所述光杆。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括使芯从所述容纳装置的所述基部的所述内部空间穿过所述结构构件中的至少一个孔延伸进入所述结构构件的所述内部通道中，以抽吸所述内部空间中的润滑剂通过所述芯并进入所述结构构件的所述内部空间中。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述芯包括设置在所述结构构件的所述内部通道中的包裹部分和穿过所述至少一个孔并进入所述基部的所述内部空间的尾部。

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