способ удаления подземных загрязнений и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ удаления подземных загрязнений, при котором по меньшей мере одно выполненное с множеством отверстий извлекающее средство устанавливают в загрязненной подземной зоне, создают в извлекающем средстве вакуум, выпускают заданное вещество в подземную зону и удаляют загрязнения, отличающийся тем, что вакуум в извлекающем средстве создают избирательно, предпочтительно последовательно, путем последовательного и избирательного закрытия выбранных, предпочтительно последовательных, отверстий и извлекают загрязнения из смежной к открытым отверстиям области загрязненной зоны, при этом закрытие и открытие отверстий осуществляют дополнительно установленным средством поворота и перемещения извлекающего средства, а каждое открытое отверстие в извлекающем средстве закрывают перед тем или в то время, как следующее отверстие открывают, осуществляя открытие и закрытие отверстий до удаления загрязнений из всей зоны.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что заданное вещество нагнетают в по меньшей мере одно отверстие извлекающего средства, предпочтительно в последовательно и избирательно открытые последовательные отверстия извлекающего средства, с тем, чтобы заданное вещество перемещалось и окончательно смешивалось с загрязнениями в выбранных областях загрязненной подземной зоны.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что устанавливают по меньшей мере одно второе извлекающее средство в загрязненной подземной зоне для извлечения загрязнений и/или для выпуска заданного вещества в разнесенном положении к первому извлекающему средству предпочтительно в соответствующем центре круглой конфигурации первых установленных средств, приводят в действие по меньшей мере одно второе средство для поворота и перемещения для открывания избирательных, предпочтительно последовательных, отверстий второго извлекающего средства при по меньшей мере открытом одном смежном совмещенном отверстии первого извлекающего средства, нагнетают заданное вещество по меньшей мере в одно открытое отверстие первого извлекающего средства во время создания вакуума в по меньшей мере одном смежном совмещенном открытом отверстии по меньшей мере одного второго извлекающего средства с тем, чтобы заданное вещество протягивалось вдоль заданного канала между совмещенными отверстиями в первом и во втором извлекающих средствах, приводят в действие по меньшей мере одно первое и второе средства для поворота и перемещения для закрывания каждого из последовательно открытых отверстий в первом и втором извлекающих средствах перед тем или в то время, как следующие отверстия между первым и вторым извлекающими средствами открыты.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что приводят в действие первое и второе средства для поворота и перемещения для закрывания всех отверстий первого и второго извлекающих средств, приводят в действие первое и второе средства для поворота и перемещения для открывания нижних отверстий первого и второго извлекающих средств, создают вакуум избирательно, предпочтительно последовательно, в каждом отверстии в первом и втором извлекающих средствах, начиная с нижних отверстий, до завершения извлечения во всей загрязненной подземной зоне.

5. Способ по п.3 или 4, отличающийся тем, что первое и второе извлекающие средства для извлечения и/или выпуска устанавливают вертикально, горизонтально и/или наклонно, особенно в параллельной конфигурации, окончательно ниже загрязненной подземной зоны.

6. Способ по любому из пп.1 5, отличающийся тем, что используют заданное вещество, выбранное из группы, состоящей из горячего воздуха, пара, поверхностно-активных веществ и микроорганизмов, например токсифильных бактерий.

7. Способ по любому из пп.1 6, отличающийся тем, что проводят по меньшей мере одно избирательное нагревание и/или охлаждение по меньшей мере одной детали по меньшей мере одного из установленных извлекающих средств.

8. Способ по любому из пп.1 7, отличающийся тем, что перед приведением в действие средства для поворота и перемещения и/или перед созданием вакуума определяют вид и/или количество загрязнений с помощью датчика, посредством перемещения датчика шаг за шагом вверх и/или вниз внутри установленного извлекающего средства.

9. Способ по любому из пп.1 8, отличающийся тем, что нагнетают заданное вещество по меньшей мере в одно верхнее отверстие по меньшей мере одного извлекающего средства, приводят в действие по меньшей мере одно средство для поворота и перемещения для закрытия верхнего отверстия и открытия по меньшей мере одного нижнего отверстия к по меньшей мере одному извлекающему средству, нагнетают заданное вещество в нижнее отверстие, приводят в действие средство для поворота и перемещения, чтобы закрыть нижнее отверстие и открыть верхнее отверстие, создают вакуум в верхнем отверстии для протекания заданного вещества к верхнему отверстию, приводят в действие средства для поворота и перемещения, чтобы закрыть верхнее отверстие и открыть нижнее отверстие, и создают вакуум избирательно, предпочтительно последовательно, в каждом открытом отверстии в первом извлекающем средстве, начиная предпочтительно с нижнего отверстия, до завершения загрязнений по всей загрязненной подземной зоне.

10. Устройство для удаления подземных загрязнений из загрязненной подземной зоны, имеющее по меньшей мере одно извлекающее средство, установленное в загрязненной подземной зоне для извлечения загрязнений из выбранных областей загрязненной зоны, по меньшей мере одно средство для создания вакуума в извлекающем средстве для извлечения загрязнений из загрязненной зоны, по меньшей мере одно средство для сбора и/или хранения загрязнений при извлечении из загрязненной подземной зоны, по меньшей мере одно средство для поворота и/или перемещения извлекающего средства, отличающееся тем, что содержит по меньшей мере одно выпускающее средство, установленное в загрязненной подземной зоне для выпуска заданных веществ в выбранной области загрязненной подземной зоны, и по меньшей мере одно средство для нагнетания заданных веществ в выпускающее средство.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что по меньшей мере одно выпускающее средство приспособлено действовать в качестве извлекающего средства перед, в течение или после выпуска заданных веществ в выбранные области загрязненной подземной зоны.

12. Устройство по пп.10 и 11, отличающееся тем что по меньшей мере одно выпукающее и/или извлекающее средство включает в себя внешнюю оболочку со множеством отверстий, выполненную в ней внутреннюю оболочку со множеством отверстий, по меньшей мере частично совмещаемых с отверстиями во внешней оболочке путем поворота и/или перемещения внутренней оболочки относительно внешней оболочки.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что внутренняя оболочка выполнена из материала с другим коэффициентом теплового расширения, чем у материала внешней оболочки, и имеется средство для нагрева и/или охлаждения внутренней оболочки и/или внешней оболочки.

14. Устройство по п.12 или 13, отличающееся тем, что имеет уплотнительное средство, выполненное предпочтительно в виде уплотнительных колец, установленных между внешней оболочкой для разделения ее с внутренней оболочкой предпочтительно в по меньшей мере одном пазу, сформированном во внутренней оболочке, и имеющее отверстия, выполненные в нем, которые совмещаемы с отверстиями во внутренней оболочке и внешней оболочке с тем, чтобы заданные одни из отверстий во внешней оболочке, в уплотнительном средстве и во внутренней оболочке могли быть перемещены для непосредственного совмещения друг с другом.

15. Устройство по любому из пп.12 14, отличающееся тем, что средство для поворота и перемещения включает в себя по меньшей мере один первый элемент привода, связанный с внутренней оболочкой, для перемещения внутренней оболочки по меньшей мере одного выпускающего и/или извлекающего средства вверх и вниз, по меньшей мере один второй элемент привода для поворота внутренней оболочки по меньшей мере одного выпускающего и/или извлекающего средства, предпочтительно связанный с первым элементом привода.

16. Устройство по любому из пп.12 15, отличающееся тем, что содержит по меньшей мере один поршень, предпочтительно пневматический, связанный с внутренней оболочкой, и средство для приведения в действие по меньшей мере одного поршня для перемещения по заданному пути.

17. Устройство по любому по пп.11 16, отличающееся тем, что дополнительно включает в себя средство, выполненное, главным образом, в виде резервуара для хранения по меньшей мере одного заданного вещества и предпочтительно по меньшей мере один вакуумный насос для извлечения веществ из средства для хранения и подачи их в выпускающее средство.

18. Устройство по любому из пп.10 17, отличающееся тем, что по меньшей мере в одной вакуумной установке имеется средство для конденсации и хранения загрязнения, в конечном счете в смеси с заданными веществами и средство для создания заданного давления всасывания, прикладываемого по меньшей мере к одному извлекающему средству.

19. Устройство по любому из пп.11 18, отличающееся тем, что содержит по меньшей мере два выпускающих и/или извлекающих средства, которые отрегулированы и разнесены относительно друг друга для обеспечения каналов связи, образуемых между ними, и в которую включена дополнительная вакуумная установка для создания давления в по меньшей мере одном выпускающем или извлекающем средстве для принуждения заданных веществ перемещаться из первого во второе средство, вследствие чего между ними создаются каналы связи для удаления загрязнений окончательно в смеси с веществами из загрязненной зоны.

20. Устройство по любому из пп.11 18, отличающееся тем, что содержит множество выпускающих и/или извлекающих средств, при этом по меньшей мере часть средств установлена в загрязненной подземной зоне в по меньшей мере одной разнесенной круглой конфигурации, и по меньшей мере одно средство устанавливают в ее центре.

21. Устройство по любому из пп.11 20, отличающееся тем, что по меньшей мере одно выпускающее и/или извлекающее средство установлено горизонтально, предпочтительно ниже загрязненной зоны.

22. Устройство по любому из пп.10 21, отличающееся тем, что содержит по меньшей мере одно средство для текущего контроля загрязнений, главным образом, контроллер и соответствующее программное обеспечение, предпочтительно по меньшей мере один газовый датчик для загрязнений предпочтительно относительно отверстий внутренней оболочки и окончательно содержащее средство позиционирования датчика рядом с совмещенным отверстием.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу и устройству для полного удаления жидких загрязнений из захоронений отходов и подземных областей,более конкретно к способу и устройству, при которых извлечение загрязнений из дискретных областей по всей длине и ширине загрязненной подземной зоны облегчается с помощью избирательного или последовательного использования вакуума и/или в связи с теплом, водой, химическими веществами или микроорганизмами.

Загрязнение подземной зоны, известной как vadose zone, которая является областью между грунтом и уровнем подземных вод или водоносными пластами, является основной проблемой в мире. Многие из этих загрязнений идентифицированы как канцерогенные вещества. Загрязнение vadose zone, как правило, является результатом утечки отходов отвала грунта или пролитых жидких химических веществ или нефти. Такое загрязнение также может быть вызвано утечкой химических веществ или нефти из подземных складских резервуаров. Воздействие на здоровье людей оказывается тогда, когда эти загрязнения переносятся дождевой водой в эксплуатационные запасы подземных вод.

Летучие жидкие загрязнения часто извлекают из подземных областей путем выемки грунта загрязнений области и затем удалением загрязнения на поверхности. Однако имеются большие недостатки и вред этого способа. Эти способы, основанные на выемке грунта, не только являются крайне дорогими, они имеют даже больший недостаток в том, что местные жители соседних с загрязненными местами областей часто выдвигают возражения против указанной выше выемки загрязненного грунта у своих соседей.

Другая более недавняя проблема связана с захоронениями отходов, которая возникает из-за токсичных химикатов, транспортируемых для захоронения после того, как они были вырыты.

Такие химические вещества, как правило, включают в себя некоторые очень подвижные загрязнения и часто эти подвижные загрязнения будут диффундировать в защитные ограждения захоронения отходов и вследствие этого будут просачиваться в vandose zone по водоносным пластам питьевой воды. Вследствие этой дополнительной проблемы в настоящее время представляется даже более трудным извлечение грунта загрязненных мест и перевозка их для перезахоронения в предположительно безопасные места захоронения отходов. Вследствие этих проблем утилизацию придется делать на месте. Это также означает, что захоронения отходов сами по себе, большинство из которых являются очень глубокими, придется очищать на месте.

Очевидно, что необходим надежный и эффективный способ очистки токсичных химических веществ, нефти и бензина на месте.

Имеется ряд систем и способов, разработанных для удаления загрязненных веществ в месте нахождения. Одна из таких систем описана в патенте США N 4163973. В этом патенте описаны система и способ, которые включают в себя промывание загрязняющих веществ в водозаборной удалительной скважине и затем откачивание их оттуда на поверхность. Этот способ не только не эффективен, но промывание может фактически увеличить загрязнение грунтовых вод.

Другая система и способ описываются в патенте США 3980138. Эта система предусматривается для извлечения большего масштаба жидких и парообразных загрязнений из vandose zone с помощью всасывания. Патентуемое устройство имеет ограниченное применение, поскольку всасывание предпринимается только из одной точки в зоне загрязнения. В результате это устройство в меньшей степени эффективно в отношении загрязняющих веществ, которые находятся на расстоянии двадцати или более футов от единственной точки извлечения.

Имеется другая проблема, которая компрометирует "одноточечные" системы извлечения всасыванием. Когда воздух, газ и жидкости закачивают в одну точку всасывания, они скоро создают воздушные и водяные каналы, которые обходят загрязнение. Даже большей проблемой является то, что одноточечная система извлечения склонна вытягивать воздух из поверхности и обходить загрязняющие вещества, являющиеся объектом направленного воздействия.

В патенте США 4026355 делается попытка решить проблемы, присущие одноточечным скважинам извлечения путем применения множества скважин для вытягивания газа из нескольких подземных точек через ряд скважин. Однако такая система имеет тот недостаток, что требует затрат на бурение лишнего числа скважин.

В патенте США 4183407 предоставлена другая попытка удалить летучие жидкие загрязнения из всей подземной зоны, а не в непосредственной близости от вакуумируемого ствола скважины. В этом патенте пытаются создать множество точек извлечения прокладкой горизонтального трубопровода от основания скважины. Недостатком этого устройства является то, что трудно и дорого устанавливать и реализовать воздействие вакуума через множество отверстий.

Раскрыта еще другая система, предназначенная для увеличения относительного давления, вытягивающего загрязнения к пункту извлечения, а не для улучшения пункта извлечения или вакуумного равновесия извлечения всей системы. Вместо этого нужно увеличение перепада давления в удаленной от ствола скважины точке. Это достигают ценой вакуумного травления в области, находящейся вблизи "основания" системы.

Еще одна система описывается в патенте США 4982788, в которой трубы размещают по существу в параллельных скважинах. Эти трубы имеют отверстия только вдоль ограниченной части их длин, а глубину отверстий регулируют для обработки за один раз одного уровня путем прокачивания воздуха по замкнутой системе между параллельными скважинами.

В патенте США 4030545 описывается скважина, содержащая множество отверстий. Ряд пакеров, окружающих центрально расположенную трубу, может быть размещен на различных высотах скважин. В трубу вводят шланг, в шланг нагнетают промывающие и увлекающие за собой жидкости. Пакеры являются наполняемыми нагнетаемыми жидкостями. Между различными парами пакеров располагают выходные и входные отверстия. Частицы, вымываемые из подземного пласта, подаются к поверхности по трубе.

Устройство, согласно изобретению, включает в себя средства, расположенные в загрязненной подземной зоне для выпуска заданных веществ в выбранных областях загрязненной подземной зоны с тем, чтобы эти вещества и загрязнения перемешивались. Эти самые средства могут также быть приспособлены для извлечения загрязнений окончательно, в смеси с заданными веществами из выбранных областей загрязненной подземной зоны, или в альтернативном варианте в загрязненной подземной зоне размещают специальное извлекающее средство. Выпускающее и/или извлекающее средство имеет средство для поворота и/или перемещения его части.

Устройство имеет приспособление для нагнетания веществ в выпускающее средство. Средство для создания давления в выпускающем и/или извлекающем средстве имеется для того, чтобы смесь вещества и загрязнений могла быть извлечена из загрязненной подземной зоны. Имеются средства, соединенные со средством для создания давления, для сбора и/или хранения смеси веществ и загрязнений, когда смесь извлекают из загрязненной подземной зоны.

Способ извлечения подземных загрязнений из загрязненной подземной зоны в соответствии с настоящим изобретением включает в себя установку выпускающего и/или извлекающего средства в загрязненной подземной зоне и затем приведение в действие средства для поворота и перемещения для последовательного и избирательного открывания и закрывания последовательных отверстий выпускающего и/или извлекающего средства.

Вакуум последовательно и избирательно создают в каждом открытом отверстии в выпускающем и/или извлекающем средстве для извлечения загрязнений из смежной области загрязненной подземной зоны.

Затем приводятся в действие средства для поворота и перемещения, чтобы закрывать каждое из последовательно открывающихся отверстий в выпускающем и извлекающем средстве прежде, чем откроется следующее отверстие. В результате создания вакуума и последовательно открывающимся отверстиям может быть выполнено извлечение загрязнений во всей загрязненной подземной зоне.

На фиг. 1 показано схематическое изображение монтируемой на поверхности вакуумной установки для удаления подземных загрязненных жидкостей и паров в соответствии с принципами настоящего изобретения; на фиг. 2 поперечное сечение частичного вида сбоку ствола скважины, выполненное по линиям 1- 1 на фиг. 1; на фиг. 3 поперечное сечение ствола скважины, выполненное по линиям 2-2 на фиг. 1; на фиг. 4 вид сбоку ствола скважины на фиг. 1, иллюстрирующий перемещение внутренней оболочки и привод ствола скважины; на фиг. 5 - поперечное сечение вида сверху, выполненное по линиям 4-4 на фиг. 4; на фиг. 6 схематическое изображение конфигурации с одной скважиной вакуумной установки в процессе режима нагнетания; на фиг. 7 другое схематическое изображение конфигурации с одной скважиной в процессе режима нагнетания; на фиг. 8 - схематическое изображение конфигурации с множеством скважин вакуумной установки, иллюстрирующее вертикальные параллельные стволы скважин, которые могут быть используемы и управляемы для нагнетания веществ, например токсифильных микроорганизмов, в загрязненную vadose zone; на фиг. 9 другое схематическое изобретение конфигурации с множеством скважин вакуумной установки, иллюстрирующее вертикальные параллельные скважины, которые могут быть использованы для дополнительного рассеивания микроорганизмов и извлечения загрязнений; на фиг. 10 схематический вид сверху, иллюстрирующий другую вакуумную установку с множеством скважин, которая может быть использована для нагнетания и рассеивания веществ, например токсифильных бактерий, в vadose zone с тем, чтобы извлекать загрязнения; на фиг. 11 принципиальная схема системы автоматического управления.

На фиг. 1 показана вакуумная установка, обозначенная в общем ссылочном номером 10, для извлечения подземных загрязнений и паров из загрязненной подземной зоны 16. Вакуумная установка 10 снабжена скважиной для извлечения или стволом 12 скважины, который простирается от области поверхности 14 в загрязненную подземную зону, являющуюся объектом направленного воздействия 16, которая находится выше водоносных пластов (уровней подземных вод) 18. Ствол 12 скважины связан во входном соединении 20 с системой нагнетания и в выходном соединении 24 с системой экстракции или извлечения, обозначенной в общем ссылочном номером 26.

Система извлечения снабжена вакуумной камерой 28, которая служит в качестве конденсатора и контейнера для водяных паров и загрязнений. Вакуумная камера 28 связана с выходом 24 ствола скважины 12 с помощью трубопровода 30. Вакуумная камера 28 снабжена сливным краном 32, который позволяет удаление извлеченных загрязненных воды и паров. Вакуумная установка 28 поддерживается на области поверхности 14 с помощью опорных колонн 34. Двигатель 36 связан с приводом вакуумного насоса 38 с помощью вала 48. Это обеспечивает создание в вакуумной камере 28 вакуума через соединительную трубу 42. Вакуумный насос 38 также снабжен вытяжным устройством 44, которое ведет к соответствующему пункту улавливания (не показано) для извлечения воздуха и паров, которые должны быть удалены для создания вакуума в вакуумной камере 28. Вытяжное устройство 44 пригодно для уменьшения давления в вакуумной камере 28 до давления на 50% меньшего атмосферного.

Система нагнетания вакуумной установки 10 связана во входном соединении 20 с насосом 45 через трубу 46 и вентиль 48. Насос 44 приводится в действие двигателем 50, связанным с ним валом 52. Насос 44 и двигатель 50 поддерживаются над областью поверхности 14 с помощью платформы 54, которая включает в себя опоры 65. Парогенератор 46, нагреватель 58, складской резервуар 60 химических веществ и водоснабжение 61 связаны с насосом 44 трубопроводом 62 и регулирующими вентилями 64. Складской резервуар 60 предназначен для таких химических добавок или микроорганизмов, которые необходимы для увеличения извлечения летучих жидких загрязнений на загрязненной загрязняющими веществами подземной зоны 16. Регулирующие вентили 64 используют для регулирования потока содержания генератора 56, нагревателя 58, резервуара 60 и водоснабжения 61.

Ствол 12 скважины подробно иллюстрируется на фиг. 2-5. Ствол 12 скважины снабжен внешним экраном или оболочкой 66 и внутренней трубкой или оболочкой 68. Внутренняя оболочка 68 снабжена отверстиями 69 и пазами 70 для приема уплотнительных колец 72. Уплотнительные кольца 72 разносят внутреннюю оболочку 68 относительно внешней оболочки 66. Это создает промежуток или кольцевой зазор 74 между внутренней оболочкой 68 и внешней оболочкой 66. Уплотнительные кольца 72 препятствуют потере вакуума в стволе скважины подобно тому, как поршневые кольца препятствуют потере давления в поршневой камере двигателя внутреннего сгорания.

Уплотнительные кольца 72 имеют отверстия 76. Кроме того, может быть дополнительно выполнена диагональная прорезь (не показана), которая позволяет уплотнительному кольцу 72 расширяться, плотно прилегая к внешней оболочке 66.

Внешняя оболочка 66 имеет отверстия 80. Отверстия 69 во внутренней оболочке являются совмещаемыми с отверстиями 76 в уплотнительном кольце 72 и отверстиями 80 во внешней оболочке 66, когда они не блокируются неперфорированными частями уплотнительных колец. Когда это имеет место, образуется проход 82, через который газы и жидкости могут проходить в и из ствола 12 скважины (фиг. 3).

Внутренняя оболочка может поворачиваться и перемещаться вверх и вниз во внешней оболочке 66, таким образом, жидкости и газы могут течь через нижние части ствола скважины 12, когда нижний ряд или ряды отверстий 69, 76 и 80 открываются для образования прохода 82. Если внутреннюю оболочку 68 поднимают, это откроет нижнее отверстие 82 и в зависимости, как она поворачивается, может быть также открыто одно или более других отверстий 82.

Движение поворота и перемещения внутренней оболочки выполняют с помощью привода, который иллюстрируется на фиг. 4 и 5. Привод 83 снабжен первым элементом привода 84.

Элемент привода 84 формируют с углубленным пазом 86 в промежуточных его частях и множеством зубцов 88 (фиг. 5), образованных на внутренней его поверхности. Элемент 84 привода имеет привод зацеплением внутренней оболочки 68 путем совмещения зубцов 88 в фиксирующемся зацеплении вокруг внутренней оболочки. Элемент 84 привода снабжен шарниром 90 и фиксатором 92, чтобы позволять элементу 84 размещаться вокруг и фиксироваться во внутренней оболочке 68.

Привод 83 снабжен также вторым элементом привода, обозначенным в общем ссылочным номером 94. Элемент привода 94 включает в себя сформированный в нем углубленный паз 96. Обеспечивается приводной ремень 98, который совмещают с пазом 96 элемента привода 94 и пазом 86 элемента 84 привода. Приводной ремень 98 обеспечивает приводную связь элемента 94 привода и элемента 84 привода. Вал 100 обеспечивает связь элемента 94 привода, необходимую для поворота. Двигатель 102 связан с зубчатым колесом 106, которое в свою очередь приводит во вращение зубчатое колесо 108. Зубчатое колесо 108 связано для вращения вала 110. Вал 110 сцепляется с целью привода с зубчатым колесом 112, которое связано для приведения во вращения с валом 100. Это в свою очередь приводит во вращение элементы 94 и 84 привода и таким образом выполняется поворот внутренней оболочки 68.

Привод снабжен третьим элементом привода, который обеспечен первым коромыслом 116, имеющим вал 118, связанный с одним из его концов. Другой конец коромысла 116 шарнирно связан со вторым коромыслом 120 с помощью шарнирного пальца 121. Коромысло 120 имеет сформированный на нем связывающий элемент 122, который присоединяют к первому элементу привода 84.

Установка также содержит первый поршневой узел, имеющий корпус 124 поршня и поршень 125, расположенный в корпусе. Поршень 125 связан с валом 118 коромысла 116 с помощью элемента 115 связи.

Имеется также второй поршневой узел, содержащий корпус 127 поршня и поршень 128, расположенный в корпусе. Поршень 128 связан с валом 100 с помощью элемента 129 связи.

Пневматическое устройство 130 управления связано через пневмопроводы 131 с поршневыми узлами для пневматического их привода и действия. В результате элемент 94 привода может подниматься или опускаться с помощью перемещения поршня 128, а элемент 84 привода может подниматься и опускаться с помощью перемещения поршня 125 и перемещения элемента привода. Это в свою очередь поднимает и опускает внутреннюю оболочку 68 во внешней оболочке 66 ствола скважины 12. Это совместно с поворотом внутренней оболочки облегчает открывание и закрывание отверстий 82 в стволе скважины.

Это выполняют путем перемещения вверх и вниз внутренней оболочки 68 на расстояние от двух до трех футов и поворота ее на 360^o в любом направлении.

Первый способ извлечения с помощью настоящего изобретения включает в себя регулировку отверстий 69, 76 и 80 для создания прохода 82 для отсасывания летучих загрязнений в слое ближайшем к внешнему отверстию 80. Это продолжается до тех пор, пока не перестанут обнаруживаться следы загрязняющих веществ, являющихся объектом направленного воздействия. После этого внутреннюю оболочку 68 поднимают и/или поворачивают, чтобы закрыть проходы 80 и открыть другие проходы, чтобы позволить вакуумировать другой слой до такого состояния, при котором больше не обнаруживаются загрязняющие вещества.

Установка 10, показанная на фиг. 6, иллюстрирует работу другой конфигурации с одной скважиной настоящего изобретения. Это второй способ извлечения. Как показано, пар и поверхностно-активные вещества (химические вещества) выпускают из резервуаров 56 и 58 с помощью выпускающих соответствующих вентилей 64. Это позволяет струе пара и химических веществ 132 нагнетаться в загрязненную подземную зону 16. Внутреннюю оболочку 68 ствола скважины размещают так, чтобы только верхние отверстия 134 в верхней области 136 загрязненной подземной зоны 16 были открыты, чтобы выпускать пар и химические вещества.

Струя пара и химических веществ 132 перемещается по верхней области 136 загрязненной подземной зоны 16 и сила тяжести принуждает сконденсированные пар и химические вещества проходить через лежащую ниже поверхность зоны. Это нагревает загрязнения и создает эмульсию химических веществ в воде.

Как иллюстрируется на фиг. 7, как только это выполнено, верхние отверстия 134 закрывают, а нижние отверстия 140 открывают, таким образом струя пара и химических веществ 132 подвергает воздействию избыточным давлением основание загрязненной подземной зоны. Это вызывает параллельное перемещение в расположенной ниже зоне 142 от отверстий 140. Когда давление достигает максимальной величины, нижние отверстия 140 закрывают, а верхние отверстия 134 снова открывают в качестве отверстий извлечения. Это вызывает поток пара и поверхностно-активных веществ в направлении к верхним отверстиям 134, вследствие чего создается турбулентность и обеспечивается необходимая энергия для создания эмульсии химических веществ в воде или эмульсии нефти в воде по всей загрязненной подземной зоне 16.

Когда противопоток завершается, на следующем этапе открывают нижние отверстия 140 скважины и концентрируют все вакуумное траление на дне vadose zone и вытягивают мицеллярные химические вещества или эмульсию нефти в воде из верхних слоев vadose zone, где они будут вытягиваться вакуумом от верхних отверстий 134 до нижнего слоя, вследствие этого дополнительно насыщая химическими веществами vadose zone. Это повторяют снова и снова, область за областью и отверстие за отверстием до тех пор, пока не завершится извлечение загрязнений из загрязненной подземной зоны 16.

Целью "пропитывания паром" паром 132 является нагревание и химическая обработка загрязненной подземной зоны 16,вследствие чего выполняется извлечение жидких летучих загрязнений с помощью повышенного испарения, которое имеет место при нагревании в случае всех загрязнений. Тепло и турбулентность в связи с поверхностно-активными веществами обеспечивают полную растворимость загрязнений в воде в vadose zone в виде эмульсий химических веществ в воде, которые откачивают из скважины извлечения 12.

В приведенной ниже таблице показаны температуры, требуемые для кипения жидких загрязнений перед и после перемешивания с водой.

В первом столбце в приведенной выше таблице указаны температуры, при которых загрязнения будут кипеть в присутствии пара и горячей воды. Во втором столбце указаны температуры, которые потребовались бы, если бы загрязнения не были бы перемешаны с горячей водой и паром. Следует отметить, что все эти загрязнения могут кипеть и вследствие этого быть извлечены с помощью вакуума через ствол 12 скважины без необходимости суспендирования химических веществ в мицеллярную эмульсию.

Целью применения поверхностно-активных веществ (химических веществ) с этим способом является получение мицеллярных химических и нефтяных загрязнений в горячей воде, образованной из пара, когда его используют в соответствии с приведенным выше описанием вследствие этого извлечение загрязняющих веществ, имеющих температуры кипения выше 100^oC. После того, как загрязнения полностью мицеллярны (суспендированы в воде), они могут, как описано, быть отсосаны из пласта через ствол скважины. В качестве дополнительного преимущества настоящее изобретение может быть использовано для извлечения некоторых летучих жидких загрязнений, особенно полихлорированных дифенилов, которые имеют крайне высокие температуры кипения (выше 700^oC), и имеют низкую скорость растворения в воде. В случае этих загрязняющих веществ в настоящем изобретении используют специальные поверхностно-активные вещества с целью создания в зонах загрязнения эмульсий химических веществ в воде и нефти в воде, вследствие этого позволяя отсасывать эти эмульсии из пласта.

Имеются три основные группы химических веществ, которые обычно лучшим образом подходят для создания эмульсий химических веществ в воде и нефти в воде, которые являются составными частями способов удаления загрязнения, которые могут быть использованы с помощью и в связи со способами и устройством настоящего изобретения.

Первую из этих групп составляют спирт-эфир-сульфаты. Они проходят различные испытания на экологическую безопасность до концентрации, в которой они разрушены для потребления людьми Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (США). Вторая из этих групп, которая также является нетоксичной, является альфаолефин сульфонатного класса химических веществ, а третьим нетоксичным кандидатом являются линейные сульфонаты класса алкилбензола.

В варианте воплощения конфигураций с одной скважиной, которые описаны выше, вода может нагнетаться в загрязненную зону вместе с генерирующими мицеллу поверхностно-активными веществами и затем ей дают впитываться. После оптимального "времени впитывания" мицеллярные химические загрязнения могут быть вытянуты из пласта с помощью вакуумирования либо из одного отверстия ствола скважины либо из нескольких отверстий, либо вместе или индивидуально.

Предпочтительным вариантом воплощения является использование отверстий отдельно в последовательности, которая приводит к максимальному перемешиванию поверхностно-активного вещества и загрязнений, таким образом приводя к максимальной величине извлечения.

Третий способ извлечения включает в себя высушивание загрязненной зоны горячим воздухом. Это выполняют нагнетанием перегретого пара или горячего воздуха в загрязненную подземную зону 16. Горячий воздух служит для того, чтобы сделать химические загрязняющие вещества летучими, включая оставшихся после обработки паром, в процессе которой было удалено большинство загрязнений и снижены температуры кипения других. Горячий воздух, который нагнетается в конфигурацию с одной скважиной, может либо извлекаться на поверхность (которая должна быть изолирована от атмосферы), или назад через ствол скважины в способе "пыхтеть и дуть", который более подробно объясняется ниже. Сухой нагрев выполняют нагнетанием воздуха, который был нагрет до уровня, который достаточно высок для испарения всех летучих жидких загрязнений (перегретый воздух) в vadose zone, являющейся объектом направленного воздействия. Эта тепловая обработка может быть выполнена в дискретных слоях или областях в зоне путем последовательного открывания и закрывания отверстий в стволе скважины.

После выполнения тепловой обработки нагнетание перегретого воздуха прекращают и нагретая область может быть после этого очищена с помощью вакуума. Этот процесс повторяют "область" за "областью" сверху загрязненной зоны до центра этой зоны и затем снизу до центра. Все это время на дне vadose zone поддерживают вакуумное траление, чтобы предотвратить утечку загрязнений в атмосферу или водоносный пласт. Этот процесс повторяют до тех пор, пока все следы загрязнений не будут удалены. Инженерам-нефтяникам этот способ известен как способ "пыхтеть и дуть".

Четвертый способ извлечения подобен второму и третьему способу в том отношении, что в нем используют открывание и закрывание отверстий в стволе скважины для направления жидкостей в vadose zone с тем, чтобы привести в исполнение полное извлечение всех загрязняющих веществ. Он отличается от этих способов тем, что в нем используются две или более скважин, чтобы сделать то, что делали с помощью одной скважины во втором и третьем способе. В способе с одной скважиной пар и/или химические вещества, которые нагнетают в нижний пласт из отверстий 140, извлекают через отверстия 134 в той же скважине. В конфигурации с множеством скважин извлечение будут делать из отверстий 140 в параллельной скважине или скважинах.

На фиг.8 иллюстрируется вариант воплощения настоящего изобретения с множеством скважин в общем обозначенным ссылочным номером 210. Этот вариант воплощения может быть использован очень эффективно, например, в качестве варианта воплощения биологического средства очищения настоящего изобретения. В этом варианте воплощения предусматривают два вертикальных параллельно разнесенных ствола 212 и 214 скважины. Необходимо понять, что каждый ствол 212 и 214 скважины снабжен системами нагнетания, извлечения и привода, как иллюстрируется на фиг. 1. Ствол 212 скважины на фиг. 8 показан во временном использовании в качестве скважины вакуумного всасывания. Когда ствол 212 скважины поворачивают и/или перемещают поступательно для открывания верхнего отверстия 216, при этом одновременно открывается верхнее отверстие 218 ствола 214 скважины, пар и химические вещества под высоким давлением могут поступать из отверстия 216 в отверстие 218. Это приводит к образованию канала связи 220, открываемому между двумя стволами 212 и 214 скважин, и служит для исключения местных бактерий, которые могут иначе повлиять на выживание нагнетаемых бактерий.

После открывания канала 220 связи, для охлаждения зоны через канал 220 связи нагнетают холодную воду. Затем вводят гель или водный раствор полимера, который будет обладать склонностью прилипания к периферии канала и вследствие этого сводить к минимальной величине поглощение нагнетаемых химических веществ. Когда химические вещества прошли канал между отверстием 216 и отверстием 218, эти отверстия закрывают, нагнетание пара и химических веществ продолжают, чтобы иметь место между двумя отверстиями, как показано, между отверстиями 230 и 232. В этом примере используемое непрерывное нагнетание будет, как показано, заполнять область 222. Когда область 222 будет насыщена, отверстия 230 и 232 закрывают и открывают отверстия 234 и 236 и эта процедура продолжается до тех пор, пока полностью не насытится область 138.

Загрязненная подземная зона 16 также может быть насыщена, как описано выше, поверхностно-активными веществами или токсифильными бактериями. Загрязненная подземная зона 16 также может быть насыщена, как описано выше, поверхностно-активными веществами или токсифильными бактериями путем образования диагональных каналов, например каналов 250, 252, 254, 256, 258 и 260, как показано на фиг. 9.

Связь между отверстиями 216 и 236 облегчит насыщение области 222, а отверстие канала связи между отверстиями 230 и 242 облегчит насыщение области 238. Например, после нагнетания токсифильных микроорганизмов, они будут обеспечиваться воздухом таким же образом, как они нагнетались. Примером этого способа является пример, когда при введении воды используют конфигурацию крест на крест каналов 250 и 256 для перемещения химических веществ (микроорганизмов) и облегчения процесса переваривания загрязнений микроорганизма. После подобного размещения в загрязненной зоне колонии токсифильных бактерий, для выпуска газов для перемещения микроорганизмов по пласту могут быть избирательно закрыты и открыты отверстия на обоих стволах скважин. После этого загрязненная подземная зона 16 может быть избирательно вакуумирована с помощью стволов 212, 214 скважин для удаления загрязнений на поверхность.

Фиг. 10 схематическое изображение другого варианта воплощения настоящего изобретения с множеством скважин. Он считается шестым способом извлечения. Необходимо понять, что стволы скважин, обсуждаемые в этой конфигурации настоящего изобретения, подобны прежде рассмотренным здесь. Рисунком размещения стволов скважин фиг. 10 является круг, который состоит из множества стволов 270-300 скважин, которые используют в качестве нагнетающих стволов скважин в загрязненную подземную зону 16. Ствол скважины или стволы скважин 310 (показан один) в центре этого рисунка является извлекающим стволом скважины. Такое извлекающее средство 310 используют для создания области низкого давления, из которой извлекают загрязнения в загрязненной зоне 16, которая показана пунктирными линиями 312. Нагнетающие стволы 270-300 скважин устанавливают в точках вокруг нагнетающего ствола скважины 310 для создания каналов связи, например канала 314, между нагнетающими стволами 270 и 272 скважин и извлекающим стволом скважины 310. Затем с помощью этой методики могут быть созданы другие каналы, например канал 316 между нагнетающим стволом 278 скважины и стволом 298 скважины. Эта особая конфигурация не ограничивается нагнетанием пара и/или воды с химическими веществами. Она также может быть использована для нагнетания горячего воздуха в загрязненную подземную зону 16 для испарения загрязненной и направления их к извлекающему стволу 310 скважины. При такой конфигурации стволы скважин могут быть использованы попеременно как нагнетающие и извлекающий стволы скважин путем изменения отверстий для создания множества путей или каналов для извлечения загрязнений.

Другим вариантом воплощения конфигурации с множеством скважин является использование четырех или более стволов скважин, которые образуют горизонтальный параллельный ряд так, чтобы связать конкретную область. Этот вариант воплощения включает в себя применение двух или более рядов параллельных стволов скважин, в которых каждый ряд состоит из двух или более стволов скважин для создания бокса, в который заключена часть или вся загрязненная подземная зона. В этой конфигурации вода и раствор поверхностно-активного вещества подают взад и вперед между двумя рядами таким образом, чтобы мицелляризировать все загрязнения в эмульсию химическое вещество в воде или нефть в воде. Этот способ перекрестного промывания и вакуумирования продолжают до тех пор, пока в отсасываемом потоке не останется следов загрязнений.

Некоторые этапы, которые были описаны выше для конфигурации с одной скважиной, также могут быть использованы в варианте воплощения настоящего изобретения с множеством скважин. Например, вся загрязненная подземная зона может быть "пропитана" горячим воздухом или паром до начала операции извлечения. Кроме того, после завершения обработки "пропитывания паром" для извлечения могут быть использованы все стволы скважин.

Дополнительный вариант воплощения настоящего изобретения включает в себя применение некоторых токсифильных бактерий (разрушающих токсины аэробных бактерий), которые оказались полезными для разрушения жидких токсичных загрязнений в CO₂ и мягких и/или соответствующих химических веществ. Это седьмой способ извлечения.

На этой стадии извлечения могут быть использованы токсифильные аэробные бактерии в связи с описанными выше конфигурациями с множеством скважин. Во-первых, либо опоры токсифильных бактерий (предпочтительный вариант воплощения) или токсифильные бактерии вводят в воду (или суспендируют в растворе полимера) и закачивают под высоким давлением через предварительно созданные "каналы связи" из отверстия одного ствола скважины в противоположное ему отверстие в другом стволе скважины.

Как только при работе ствола скважины появляются свидетельства того, что введенные опоры мигрировали из инжектора, этот процесс прекращают только для двух отверстий, которые были использованы для этого конкретного слоя или области. Этот процесс повторяют, переходя от "области" к "области", до тех пор, пока вся загрязненная зона между этими двумя стволами скважин не насытится токсифильными опорами. Затем эти опоры "побуждают" к "жизни" одним из нескольких способов. Одним из способов является впрыскивание через их "область" горячей воды. Другим способом является использование питательного вещества для "побуждения" их к жизни. Третьим способом является продувание горячего воздуха через их область. Когда эти споры активированы, они становятся полностью подготовленными бактериями, которые будут продолжать потреблять токсины вокруг себя.

Причиной использования спор в этом конкретном способе, вместо действительных бактерий, заключается в том, что споры меньше и могут более просто проникать в глубь загрязненной области. Опоры будут нормально инжектированы в пласт в растворе полимера (предпочтительно смолы ксантана), чтобы уменьшить скорость их "выпадания" на пути к извлекающему стволу скважины. Когда они суспендированы в растворе полимера, они намного меньше склонны адсорбировать в частицы песка или глины.

После того, как бактерии диспергированы в загрязненной подземной зоне и "побуждены" к жизни, они могут быть дополнительно рассеяны по vadose zone с помощью воздуха и воды, которые были нагреты до оптимальной температуры и отрегулированы в отношении их перемещения систематическим открыванием и закрыванием отверстий в параллельных стволах скважин. Кроме того, конфигурация с множеством скважин позволяет вводить в vadose zone кислород и дополнительные питательные вещества в виде пересекающихся горизонтальных и диагональных рисунков, что позволяет равномерно распределить токсифильные микроорганизмы по области и вследствие этого привести в исполнение полное извлечение загрязняющих веществ.

В некоторых местах почва может быть настолько непроницаема, что потребует того, чтобы микроорганизмы нагнетали между скважинами, которые описываются в настоящем изобретении. Этот процесс нагнетания может быть осуществлен с помощью сверления струей воды малого диаметра, которая распространяет несущую микроорганизмы воду перпендикулярно оси пробуренного отверстия.

Этот процесс повторяют, как описано, до тех пор, пока периодическое промывание прежде загрязненной подземной зоны не перестанет обнаруживать доказательства наличия нефти или токсичных химических веществ. В это время начинают окончательный этап этого способа, который заключается в искоренении колонии бактерий путем прекращения подачи для них питательных веществ.

Каждый из этих способов может быть реализован также с помощью, по меньшей мере, одного ствола скважины (не показано), который укладывают в почве горизонтально и соединяют, по меньшей мере, одним концом со стволом скважины, который простирается вертикально или наклонно к загрязненной подземной области и образует связь с вакуумной установкой или с системой нагнетания. Прокладка такой системы труб известна в особенности в нефтедобывающей промышленности. Горизонтальный ствол скважины должен быть по существу параллелен области грунтовых вод или другому водоносному слою. Горизонтальный ствол скважины по своей конструкции и функции соответствует описанным выше извлекающим скважинам; перемещение или поворот внутренней оболочки внутри внешней оболочки могут быть выполнены с помощью элементов связи особенно гибких элементов связи подобных тем, которые известны в нефтедобывающей промышленности. Такое устройство имеет большое преимущество, которое заключается в том, что загрязнения, имеющиеся в уже загрязненной зоне, предотвращаются от мигрирования в направлении области переноса воды и таким образом может быть предотвращено отравление или загрязнение воды. По этой причине такой горизонтально уложенный ствол скважины должен быть применен особенно в течение или после дождей. Этот способ оказался особенно выгодным для применения в более дорогих загрязненных зонах для обеспечения "сети" горизонтальных, расположенных параллельно, стволов скважин в форме звезды или в форме круга, которые могут работать в соответствии с описанными выше вариантами воплощения настоящего изобретения.

Чтобы гарантировать, что на практике загрязнения удаляются также удовлетворительно, предпочтительно использовать систему управления для извлеченной смеси веществ и загрязнений (см. выше). Таким образом, удаление из загрязненной области будет удовлетворительным, если в ступенчатом способе удаления загрязнений гарантируется то, что удаление из следующего слоя начинается только тогда, когда загрязнения больше неразличимы в слое, из которого сначала выполняют удаление. Следовательно, из извлеченной смеси в течение процесса удаления необходимо непрерывно отбирать пробы. Такая система управления описывается, например, в находящейся в одновременном рассмотрении заявке на патент США с регистрационным номером 07/743815 (Джавади и др.), содержание которой предлагается рассмотреть здесь. Берут образец для анализа и направляют через датчик для определения точной концентрации загрязнений. Затем концентрации загрязнений. Затем концентрацию анализируют с помощью программного обеспечения в контроллере, а сигнал из контроллера посылают либо в систему нагнетания для дальнейшего нагнетания определенного количества вещества или в средство для поворота и/или поступательного перемещения внутренней оболочки ствола скважины.

Эта система управления может также иметь датчики, которые должны быть согласованы с конкретными открытыми отверстиями ствола скважины или могут быть согласованы с указанными отверстиями. Таким образом, можно обеспечить позиционирующее средство для датчика (датчиков), который предпочтительно должен быть связан с позиционирующим средством, выполняющим перемещение или поворот внутренней оболочки так, чтобы этот датчик измерял загрязнения и только их извлекаемые через конкретное открытое отверстие. Если загрязнение больше не обнаруживается, может быть выбрано следующее отверстие и, следовательно, следующее положение датчика. Обеспечение датчика, согласованного с конкретным открытым отверстием, может быть выполнено особенно простым способом, когда в каждом случае открывают только одно отверстие. Тогда можно управлять одним датчиком для размещения только внизу или в верхней части внутренней оболочки, который нет нужды перемещать независимо от внутренней оболочки.

Датчики могут также легко проталкиваться вверх и вниз, когда крепятся на стойках, которые имеют направляющие во внутренней оболочке. Вследствие этого измерение может быть осуществлено шаг за шагом по всей длине ствола скважины. Если в некоторой области загрязнения различимы, можно совместить отверстия внутренней оболочки с отверстиями на внешней оболочке в этой области. Как только датчик определит загрязнение, он пошлет сигнал контроллеру; контроллер повернет внутреннюю оболочку и совместит одно из его отверстий с отверстием внешней оболочки, где загрязнение было обнаружено. Если это делается только с помощью поворотного движения, внутренняя оболочка является проще и лучше управляемой.

Принципиальная схема, показанная на фиг. 11, в общем описывает предназначенную для применения систему управления. Входное заданное значение регулируемой величины 324 приводит в действие систему 320,которая содержит средство выпуска и извлечения в его нормальном состоянии, которое поворачивается и перемещается вверх и вниз. H сигнал обратной связи, посланный датчиками 321, чтобы иметь полную управляемость системой 320.

Контроллер 322 будет поворачивать и/или вспомогательно перемещать внутреннюю оболочку для совмещения одного или более ее отверстий с отверстиями внешней оболочки точно в одном месте, где перемещающимся датчиком было обнаружено загрязнение. Причиной для использования подвижного датчика внутри внутренней оболочки является получение самой высокой возможной точности считывания. Если считывание должно быть сделано в вакуумной камере на поверхности, разбавление какой-либо утечкой по всей длине внутренней оболочки приведет к искажению считывания, указывая меньшие концентрации загрязнений, чем имеет место в этом случае на самом деле. Это означает, что отверстия внутренней оболочки совмещают с отверстиями внешней оболочки в соответствии с сигналом, посланным датчиками 321.

Могут быть использованы различные виды датчиков 321. Например, поскольку большинство загрязнений 323 в земле являются комбинацией углеводородов, могут быть установлены датчики, которые различают углеводороды и посылают сигналы контроллеру. Это делают установкой композиционного резистора в измерительный преобразователь, который очень чувствителен к углеводородам. Когда композиционный резистор подвергается воздействию углеводородов, его удельное сопротивление уменьшается. Уменьшение удельного сопротивления резистора увеличивает ток, что будет замечено контролером 322, чтобы совместить внутреннюю оболочку внутри внешней оболочки так, чтобы отсасывать углеводороды.

Из описанных выше с помощью примера вариантов способа со ссылкой на фигуры ясно, что число позиционирования, а где уместно также и размер отверстий в двух оболочках,но в особенности во внутренней оболочке должны быть выбраны в соответствии с выбранным типом способа. Таким образом, в зависимости от того, используется ли в выбранном способе подача пара, промывание и/или вакуумирование загрязненной зоны,в особенности слой за слоем или в виде рисунка крест-накрест или способ "пыхтеть и дуть", описанный при использовании в качестве примера третьего способа извлечения, можно обеспечить взаимозаменяемые оболочки, имеющие рисунок отверстий, приспособленный для выбранного случая применения.

Можно отказаться от уплотнительного средства, особенно от уплотнительных колец, в том случае, когда внутреннюю оболочку выполняют из другого металла или сплава, чем внешнюю оболочку. Например, при использовании алюминиевого сплава для внутренней оболочки и стали для внешней оболочки внутренняя оболочка будет иметь более высокий коэффициент теплового расширения, чем внешняя оболочка так, что при нагреве внутренняя оболочка будет образовывать герметичное соединение с внешней оболочкой. Цель этого позволить ненагретой внутренней оболочке свободно поворачиваться и перемещаться в осевом направлении с тем, чтобы совместить отверстие внутренней оболочки с отверстием внешней оболочки и затем закрепиться в этом положении с помощью нагрева внутренней оболочки примерно на 18^oC выше нормальной температуры грунта для расширения внутренней оболочки с целью образования герметичного уплотнения, которое предотвращает нежелательную утечку из отверстий внутренней оболочки во внешнюю.

В альтернативном способе используют внутреннюю оболочку, которая претерпевает усадку при промывании холодной водой. При такой методике после завершения фазы вакуумирования внутреннюю оболочку промывают водой, имеющей приблизительно на 17^oC меньше нормальной температуры грунта, что вызывает усадку внутренней оболочки, что в свою очередь вызывает ее освобождение. При нормальных температурах обеспечивается плотное прилегание внутренней оболочки к внешней.

Выбор между этими двумя системами, как правило, основан на оценке температуры окружающего грунта. При холодном климате, как правило, рекомендуется использовать систему, в которой внутренняя оболочка расширяется при нагревании, чтобы прилегать к внешней оболочке. При тропическом или полутропическом климате должна быть использована система, охлаждаемая водой.