Claims (57)
1. Система сглаживания пульсаций для бурильной колонны, содержащая:1. The system of smoothing pulsations for the drill string, containing:
удлиненный трубчатый элемент, имеющий первый конец, второй конец и наружную поверхность и дополнительно имеющий внутреннее кольцевое пространство, проходящее между первым и вторым концами;an elongated tubular element having a first end, a second end and an outer surface and further having an inner annular space extending between the first and second ends;
буровое долото, имеющее ближний конец и дальний конец и наружную поверхность, причем ближний конец бурового долота прикреплен ко второму концу удлиненного трубчатого элемента;a drill bit having a proximal end and a distal end and an outer surface, the proximal end of the drill bit being attached to the second end of the elongated tubular member;
первый канал, образованный в буровом долоте, имеющий первый проход на дальнем конце бурового долота и второй проход в наружной поверхности одного из элементов из числа трубчатого элемента или бурового долота между дальним концом бурового долота и первым концом трубчатого элемента;a first channel formed in the drill bit having a first passage at the distal end of the drill bit and a second passage in the outer surface of one of the tubular member or drill bit between the distal end of the drill bit and the first end of the tubular member;
первый перепускной клапан, расположенный в первом канале между первым и вторым проходами, иa first bypass valve located in the first channel between the first and second passages, and
клапан одностороннего действия, расположенный во внутреннем кольцевом пространстве удлиненного элемента.a single-acting valve located in the inner annular space of the elongated element.
2. Система сглаживания пульсаций по п. 1, дополнительно содержащая:2. The ripple smoothing system according to claim 1, further comprising:
второй канал, образованный вдоль длины трубчатого элемента между первым концом трубчатого элемента и ближним концом бурового долота, причем второй канал сообщается по текучей среде с первым каналом и имеет третий проход, образованный в наружной поверхности трубчатого элемента;a second channel formed along the length of the tubular element between the first end of the tubular element and the proximal end of the drill bit, the second channel being in fluid communication with the first channel and having a third passage formed in the outer surface of the tubular element;
второй перепускной клапан, расположенный во втором канале между первым и третьим проходами.a second bypass valve located in the second channel between the first and third passages.
3. Система сглаживания пульсаций по п. 2, дополнительно содержащая:3. The ripple smoothing system according to claim 2, further comprising:
третий канал, образованный вдоль длины трубчатого элемента между первым концом трубчатого элемента и вторым проходом, причем третий канал сообщается по текучей среде с первым и вторым каналами и имеет четвертый проход, образованный в наружной поверхности трубчатого элемента, иa third channel formed along the length of the tubular element between the first end of the tubular element and the second passage, and the third channel is in fluid communication with the first and second channels and has a fourth passage formed in the outer surface of the tubular element, and
третий перепускной клапан, расположенный во втором канале между первым и четвертым проходами.a third bypass valve located in the second channel between the first and fourth passages.
4. Система сглаживания пульсаций по п. 2, в которой первый перепускной клапан находится рядом со вторым проходом первого канала, а второй перепускной клапан находится рядом с третьим проходом второго канала.4. The pulsation smoothing system according to claim 2, in which the first bypass valve is located next to the second passage of the first channel, and the second bypass valve is located next to the third passage of the second channel.
5. Система сглаживания пульсаций по п. 3, в которой первый перепускной клапан находится рядом со вторым проходом первого канала, второй перепускной клапан находится рядом с третьим проходом второго канала, а третий перепускной клапан находится рядом с четвертым проходом третьего канала.5. The pulsation smoothing system according to claim 3, wherein the first bypass valve is located adjacent to the second passage of the first channel, the second bypass valve is adjacent to the third passage of the second channel, and the third bypass valve is adjacent to the fourth passage of the third channel.
6. Система сглаживания пульсаций по п. 2, в которой первый и второй каналы сообщаются по текучей среде с кольцевым пространством.6. The pulsation smoothing system according to claim 2, wherein the first and second channels are in fluid communication with the annular space.
7. Система сглаживания пульсаций по п. 3, в которой первый, второй и третий каналы сообщаются по текучей среде с кольцевым пространством.7. The pulsation smoothing system according to claim 3, in which the first, second and third channels are in fluid communication with the annular space.
8. Система сглаживания пульсаций по п. 3, дополнительно содержащая четвертый канал, образованный в буровом долоте и изолированный от первого канала, причем четвертый канал имеет пятый проход на дальнем конце бурового долота и шестой проход между дальним концом и вторым концом трубчатого элемента, и8. The pulsation smoothing system according to claim 3, further comprising a fourth channel formed in the drill bit and isolated from the first channel, the fourth channel having a fifth passage at the distal end of the drill bit and a sixth passage between the distal end and the second end of the tubular member, and
четвертый перепускной клапан, расположенный в четвертом канале между пятым и шестым проходами.a fourth bypass valve located in the fourth channel between the fifth and sixth passes.
9. Система сглаживания пульсаций по п. 2, в которой первый и второй каналы изолированы от кольцевого пространства.9. The pulsation smoothing system according to claim 2, in which the first and second channels are isolated from the annular space.
10. Система сглаживания пульсаций по п. 9, в которой кольцевое пространство сообщается по текучей среде с дальним концом бурового долота.10. The pulsation smoothing system according to claim 9, in which the annular space is in fluid communication with the distal end of the drill bit.
11. Система сглаживания пульсаций по п. 9, в которой удлиненный трубчатый элемент представляет собой блок забойного двигателя.11. The pulsation smoothing system according to claim 9, in which the elongated tubular element is a downhole motor unit.
12. Система сглаживания пульсаций для бурильной колонны, содержащая:12. The system of smoothing pulsations for the drill string, containing:
удлиненный трубчатый элемент, имеющий первый конец, второй конец и наружную поверхность и дополнительно имеющий внутреннее кольцевое пространство, проходящее между первым и вторым концами;an elongated tubular element having a first end, a second end and an outer surface and further having an inner annular space extending between the first and second ends;
буровое долото, имеющее ближний конец и дальний конец, причем ближний конец бурового долота прикреплен ко второму концу удлиненного трубчатого элемента;a drill bit having a proximal end and a distal end, the proximal end of the drill bit being attached to the second end of the elongated tubular member;
первый канал, образованный в буровом долоте, причем первый канал имеет первый проход на дальнем конце бурового долота и второй проход между дальним концом и вторым концом трубчатого элемента;a first channel formed in the drill bit, the first channel having a first passage at the distal end of the drill bit and a second passage between the distal end and the second end of the tubular member;
первый перепускной клапан, расположенный в первом канале между первым и вторым проходами;a first bypass valve located in the first channel between the first and second passages;
второй канал, образованный вдоль длины трубчатого элемента между первым концом трубчатого элемента и ближним концом бурового долота, причем второй канал сообщается по текучей среде с первым каналом и имеет третий проход, образованный в наружной поверхности трубчатого элемента;a second channel formed along the length of the tubular element between the first end of the tubular element and the proximal end of the drill bit, the second channel being in fluid communication with the first channel and having a third passage formed in the outer surface of the tubular element;
второй перепускной клапан, расположенный во втором канале между первым и третьим проходами;a second bypass valve located in the second channel between the first and third passages;
третий канал, образованный вдоль длины трубчатого элемента между первым концом трубчатого элемента и вторым проходом, причем третий канал сообщается по текучей среде с первым и вторым каналами и имеет четвертый проход, образованный в наружной поверхности трубчатого элемента;a third channel formed along the length of the tubular element between the first end of the tubular element and the second passage, the third channel being in fluid communication with the first and second channels and having a fourth passage formed in the outer surface of the tubular element;
третий перепускной клапан, расположенный во втором канале между первым и четвертым проходами, иa third bypass valve located in the second channel between the first and fourth passages, and
клапан одностороннего действия, расположенный во внутреннем кольцевом пространстве удлиненного элемента.a single-acting valve located in the inner annular space of the elongated element.
13. Система сглаживания пульсаций по п. 12, в которой первый перепускной клапан находится рядом со вторым проходом первого канала, второй перепускной клапан находится рядом с третьим проходом второго канала, а третий перепускной клапан находится рядом с четвертым проходом третьего канала.13. The pulsation smoothing system according to claim 12, wherein the first bypass valve is adjacent to the second passage of the first channel, the second bypass valve is adjacent to the third passage of the second channel, and the third bypass valve is adjacent to the fourth passage of the third channel.
14. Система сглаживания пульсаций по п. 13, в которой первый, второй и третий каналы сообщаются по текучей среде с кольцевым пространством.14. The pulsation smoothing system according to claim 13, in which the first, second and third channels are in fluid communication with the annular space.
15. Система сглаживания пульсаций по п. 14, дополнительно содержащая четвертый канал, образованный в буровом долоте и изолированный от первого канала, причем четвертый канал имеет пятый проход на дальнем конце бурового долота и шестой проход между дальним концом и вторым концом трубчатого элемента, и15. The pulsation smoothing system according to claim 14, further comprising a fourth channel formed in the drill bit and isolated from the first channel, the fourth channel having a fifth passage at the distal end of the drill bit and a sixth passage between the distal end and the second end of the tubular member, and
четвертый перепускной клапан, расположенный в четвертом канале между пятым и шестым проходами.a fourth bypass valve located in the fourth channel between the fifth and sixth passes.
16. Система сглаживания пульсаций по п. 14, в которой первый, второй и третий каналы изолированы от кольцевого пространства.16. The system of smoothing pulsations according to claim 14, in which the first, second and third channels are isolated from the annular space.
17. Система сглаживания пульсаций по п. 16, в которой кольцевое пространство сообщается по текучей среде с дальним концом бурового долота.17. The pulsation smoothing system of claim 16, wherein the annular space is in fluid communication with the distal end of the drill bit.
18. Буровая система, расположенная в скважине и содержащая:18. A drilling system located in the well and containing:
бурильную колонну, содержащую множество удлиненных трубчатых элементов, имеющую наружную поверхность и дополнительно имеющую внутреннее кольцевое пространство;a drill string comprising a plurality of elongated tubular elements having an outer surface and further having an inner annular space;
оборудование низа бурильной колонны, прикрепленное к бурильной колонне и содержащее удлиненный трубчатый элемент, имеющий первый конец, второй конец и наружную поверхность и дополнительно имеющий внутреннее кольцевое пространство, проходящее между первым и вторым концами, при этом внутреннее кольцевое пространство оборудования низа бурильной колонны сообщается по текучей среде с внутренним кольцевым пространством бурильной колонны;the bottom of the drill string equipment attached to the drill string and containing an elongated tubular element having a first end, a second end and an outer surface and further having an inner annular space extending between the first and second ends, while the inner annular space of the bottom of the drill string communicates in fluid the environment with the inner annular space of the drill string;
буровое долото, имеющее ближний конец и дальний конец, причем ближний конец бурового долота прикреплен ко второму концу удлиненного трубчатого элемента оборудования низа бурильной колонны;a drill bit having a proximal end and a distal end, the proximal end of the drill bit being attached to the second end of the elongated tubular element of the bottom of the drill string;
первый канал, образованный в буровом долоте, причем первый канал имеет первый проход на дальнем конце бурового долота и второй проход между дальним концом и вторым концом трубчатого элемента;a first channel formed in the drill bit, the first channel having a first passage at the distal end of the drill bit and a second passage between the distal end and the second end of the tubular member;
первый перепускной клапан, расположенный в первом канале между первым и вторым проходами;a first bypass valve located in the first channel between the first and second passages;
второй канал, образованный вдоль длины трубчатого элемента между первым концом трубчатого элемента и ближним концом бурового долота, причем второй канал сообщается по текучей среде с первым каналом и имеет третий проход, образованный в наружной поверхности трубчатого элемента;a second channel formed along the length of the tubular element between the first end of the tubular element and the proximal end of the drill bit, the second channel being in fluid communication with the first channel and having a third passage formed in the outer surface of the tubular element;
второй перепускной клапан, расположенный во втором канале между первым и третьим проходами;a second bypass valve located in the second channel between the first and third passages;
третий канал, образованный вдоль длины трубчатого элемента между первым концом трубчатого элемента и вторым проходом, причем третий канал сообщается по текучей среде с первым и вторым каналами и имеет четвертый проход, образованный в наружной поверхности трубчатого элемента;a third channel formed along the length of the tubular element between the first end of the tubular element and the second passage, the third channel being in fluid communication with the first and second channels and having a fourth passage formed in the outer surface of the tubular element;
третий перепускной клапан, расположенный во втором канале между первым и четвертым проходами, иa third bypass valve located in the second channel between the first and fourth passages, and
клапан одностороннего действия, расположенный во внутреннем кольцевом пространстве оборудования низа бурильной колонны или бурильной колонны.a one-way valve located in the inner annulus of the bottom of the drill string or drill string.
19. Буровая система по п. 18, в которой первый перепускной клапан находится рядом со вторым проходом первого канала; второй перепускной клапан находится рядом с третьим проходом второго канала; а третий перепускной клапан находится рядом с четвертым проходом третьего канала; причем система сглаживания пульсаций дополнительно содержит четвертый канал, образованный в буровом долоте и изолированный от первого канала, причем четвертый канал имеет пятый проход на дальнем конце бурового долота и шестой проход между дальним концом и вторым концом трубчатого элемента, и19. The drilling system according to claim 18, in which the first bypass valve is located next to the second passage of the first channel; a second bypass valve is adjacent to the third passage of the second channel; and the third bypass valve is located next to the fourth passage of the third channel; moreover, the pulsation smoothing system further comprises a fourth channel formed in the drill bit and isolated from the first channel, the fourth channel having a fifth passage at the distal end of the drill bit and a sixth passage between the distal end and the second end of the tubular element, and
четвертый перепускной клапан, расположенный в четвертом канале между пятым и шестым проходами.a fourth bypass valve located in the fourth channel between the fifth and sixth passes.
20. Буровая система по п. 19, в которой удлиненный трубчатый элемент представляет собой блок забойного двигателя, а первый, второй и третий каналы изолированы от кольцевого пространства.20. The drilling system according to claim 19, in which the elongated tubular element is a downhole motor unit, and the first, second and third channels are isolated from the annular space.
21. Способ бурения скважины с находящейся на некотором расстоянии от берега плавучей платформы, включающий в себя следующие этапы:21. A method of drilling a well with a floating platform located at some distance from the shore, which includes the following steps:
перемещение бурильной колонны в скважине, когда действие бурильной колонны приостановлено, при этом бурильная колонна включает в себя оборудование низа бурильной колонны, имеющее удлиненный трубчатый элемент с первым концом, вторым концом и наружной поверхностью и дополнительно имеющее внутреннее кольцевое пространство, проходящее между первым и вторым концами; буровое долото, имеющее ближний конец и дальний конец, причем ближний конец бурового долота прикреплен ко второму концу удлиненного трубчатого элемента оборудования низа бурильной колонны; первый канал, образованный в буровом долоте, и имеющий первый проход на дальнем конце бурового долота и второй проход между дальним концом и вторым концом трубчатого элемента; первый перепускной клапан, расположенный в первом канале между первым и вторым проходами; второй канал, образованный вдоль длины трубчатого элемента между первым концом трубчатого элемента и ближним концом бурового долота, сообщающийся по текучей среде с первым каналом и имеющий третий проход, образованный в наружной поверхности трубчатого элемента; второй перепускной клапан, расположенный во втором канале между первым и третьим проходами; и клапан одностороннего действия, расположенный во внутреннем кольцевом пространстве бурильной колонны;moving the drill string in the borehole when the drill string is paused, the drill string including bottom drill string equipment having an elongated tubular member with a first end, a second end and an outer surface and further having an inner annular space extending between the first and second ends ; a drill bit having a proximal end and a distal end, the proximal end of the drill bit being attached to the second end of the elongated tubular element of the bottom of the drill string; a first channel formed in the drill bit and having a first passage at the distal end of the drill bit and a second passage between the distal end and the second end of the tubular member; a first bypass valve located in the first channel between the first and second passages; a second channel formed along the length of the tubular element between the first end of the tubular element and the proximal end of the drill bit, in fluid communication with the first channel and having a third passage formed in the outer surface of the tubular element; a second bypass valve located in the second channel between the first and third passages; and a one-way valve located in the inner annular space of the drill string;
приведение в действие клапана одностороннего действия для герметичного перекрытия кольцевого пространства, когда бурильная колонна спускается в скважину;actuating a single-acting valve to seal the annular space when the drill string is lowered into the well;
приведение в действие первого перепускного клапана, чтобы позволить скважинному флюиду проходить через него, когда скважинный флюид подвергается действию первой разности давления, возникающей из-за неконтролируемого вертикального перемещения бурильной колонны в скважине, иactuating the first bypass valve to allow the wellbore fluid to pass through it when the wellbore fluid is exposed to the first pressure difference resulting from uncontrolled vertical movement of the drill string in the well, and
приведение в действие второго перепускного клапана, чтобы позволить скважинному флюиду проходить через него, когда скважинный флюид подвергается действию второй разности давления, большей, чем первая разность, возникающая из-за неконтролируемого вертикального перемещения бурильной колонны в скважине.actuating a second bypass valve to allow the wellbore fluid to pass through it when the wellbore fluid is exposed to a second pressure difference greater than the first difference due to uncontrolled vertical movement of the drill string in the well.
22. Способ по п. 21, в котором поток через приведенный в действие перепускной клапан и связанный канал осуществляется, в первом направлении, когда вертикальное перемещение бурильной колонны является нисходящим, и поток через приведенный в действие перепускной клапан и связанный канал осуществляется во втором направлении, когда вертикальное перемещение бурильной колонны является восходящим.22. The method according to p. 21, in which the flow through the actuated bypass valve and the associated channel is carried out in the first direction, when the vertical movement of the drill string is downward, and the flow through the activated bypass valve and the associated channel is carried out in the second direction, when the vertical movement of the drill string is upward.