RU156405U1 - Компоновка низа бурильной колонны со струйным насосом - Google Patents

Abstract

Компоновка низа бурильной колонны со струйным насосом, состоящая из последовательно размещенных на бурильной колонне труб долота, забойного двигателя, опорно-центрирующего элемента, утяжеленных бурильных труб и бурильных труб, отличающаяся тем, что бурильные трубы выше зон катастрофического поглощения промывочной жидкости, но ниже установившегося уровня жидкости в скважине оснащены струйным насосом, обеспечивающим циркуляцию промывочной жидкости в скважине без выхода на поверхность с частичной подачей промывочной жидкости в бурильную колонну труб с устья скважины.

Description

Предложение относится к буровой технике и может быть использовано для составления компоновок низа бурильной колонны при бурении скважины в зонах катастрофического поглощения жидкости.

Известна компоновка низа бурильной колонны (патент на полезную модель RU №93868, МПК E21B 7/06, опубликовано 10.05.2010 г.) содержащая долото, гидравлический забойный двигатель, бурильные трубы, при этом устройство дополнительно снабжено вибратором, расположенным в корпусе долота, и амортизатором, установленным между вибратором и гидравлическим забойным двигателем.

Недостатками данной компоновки являются:

- во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей (вибратор, расположенный в корпусе долота, амортизатор);

- во-вторых, низкая эффективность работы так, как для бурения скважины под кондуктор в зонах с катастрофическим поглощением необходим большой объем промывочной жидкости;

- в-третьих, большая продолжительность бурения скважины под кондуктор в зонах с катастрофическим поглощением, что связанно с низкой скоростью проходки, обусловленной высоким расходом промывочной жидкости и, как следствие, простоями в ожидании завоза промывочной жидкости на скважину;

- в-четвертых, высокая вероятность прихвата низа бурильной колонны труб, вследствие «ухода» промывочной жидкости и скопления бурового шлама на забое при бурении скважины под кондуктор в зонах с катастрофическим поглощением промывочной жидкости.

Также известна компоновка низа бурильной колонны (патент на полезную модель RU №58151, МПК E21B 7/06, опубликовано 10.11.2006 г.) состоящая из долота, гидравлического забойного двигателя, опорно-центрирующего элемента, установленного между долотом и гидравлическим забойным двигателем, опорно-центрирующего элемента, установленного на гидравлическом забойном двигателе, бурильной трубы и эксцентричного опорно-центрирующего элемента, установленного между резьбовыми соединениями колонны бурильных труб.

Недостатками данной компоновки являются:

- во-первых, низкая эффективность работы так, как для бурения скважины под кондуктор в зонах с катастрофическим поглощением необходим большой объем промывочной жидкости;

- во-вторых, большая продолжительность бурения скважины под кондуктор в зонах с катастрофическим поглощением, что связанно с низкой скоростью проходки, обусловленной высоким расходом промывочной жидкости и, как следствие, простоями в ожидании завоза промывочной жидкости на скважину;

- в-третьих, высокая вероятность прихвата низа бурильной колонны труб, вследствие ухода промывочной жидкости и скопления бурового шлама на забое при бурении скважины под кондуктор в зонах с катастрофическим поглощением промывочной жидкости.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является компоновка низа бурильной колонны (патент RU №2236538, МПК E21B 7/06, опубликовано 20.09.2004 г.), состоящая из последовательно размещенных на бурильной колонне труб долота, забойного двигателя, опорно-центрирующего элемента, утяжеленных бурильных труб и бурильных труб с токопроводом, при этом компоновка снабжена двигательной эксцентричной рабочей парой, состоящей из корпуса, в котором установлен винтовой элемент, жестко соединенный с колонной бурильных труб, причем на обоих концах корпуса установлены переводники с сальниковыми уплотнениями, а на наружной поверхности корпуса и переводников размещены ребра, установленные под углом к оси компоновки.

Недостатками данной компоновки являются:

- во-первых, низкая эффективность работы так, как для бурения скважины под кондуктор в зонах с катастрофическим поглощением необходим большой объем промывочной жидкости;

- во-вторых, высокая вероятность прихвата низа бурильной колонны, вследствие «ухода» промывочной жидкости и скопления бурового шлама на забое при бурении скважины под кондуктор в зонах с катастрофическим поглощением промывочной жидкости;

- в-третьих, большая продолжительность бурения скважины под кондуктор в зонах с катастрофическим поглощением, что связанно с низкой скоростью проходки, обусловленной высоким расходом промывочной жидкости и, как следствие, простоями в ожидании завоза промывочной жидкости на скважину.

Технической задачей предложения является повышение эффективности работы компоновки, снижение вероятности прихвата низа бурильной колонны, а также сокращение продолжительности работы с применением компоновки при бурении скважины под кондуктор в зонах с катастрофическим поглощением промывочной жидкости.

Поставленная техническая задача решается компоновкой низа бурильной колонны со струйным насосом, состоящей из последовательно размещенных на бурильной колонне труб долота, забойного двигателя, опорно-центрирующего элемента, утяжеленных бурильных труб и бурильных труб.

Новым является то, что бурильные трубы выше зон катастрофического поглощения промывочной жидкости, но ниже установившегося уровня жидкости в скважине оснащены струйным насосом, обеспечивающим циркуляцию промывочной жидкости в скважине без выхода на поверхность с частичной подачей промывочной жидкости в бурильную колонну труб с устья скважины.

Бурение скважины под кондуктор в зонах катастрофического поглощения промывочной жидкости является существенной проблемой при строительстве скважин. При прохождении таких зон затрачивается значительное количество материальных и финансовых ресурсов и времени на намыв, цементирование и бурение. Это связано с наличием естественных и образовавшихся при бурении каверн значительного размера в зонах катастрофического поглощения, куда уходит промывочная жидкость.

На фигуре схематично изображена предлагаемая компоновка низа бурильной колонны со струйным насосом.

Компоновка низа бурильной колонны со струйным насосом состоит из последовательно размещенных на бурильной колонне труб долота 1, забойного двигателя 2, опорно-центрирующего элемента 3, утяжеленных бурильных труб 4 и бурильных труб 5.

Бурильные трубы 5 выше зон 6 катастрофического поглощения промывочной жидкости, но ниже установившегося уровня 7 жидкости (статический уровень) в скважине 8 снабжены струйным насосом 9. Струйный насос 9 обеспечивает циркуляцию промывочной жидкости в скважине 8 без выхода на поверхность с частичной подачей промывочной жидкости в бурильную колонну труб с устья скважины.

Компоновка низа бурильной колонны работает следующим образом.

При бурении скважины 8 под кондуктор в зонах 6 катастрофического поглощения промывочной жидкости собирают на устье скважины 8 компоновку низа бурильной колонны как показано на фигуре. Спускают компоновку низа бурильной колонны в скважину 8 так, чтобы после ее спуска струйный насос 9 находился на глубине h=15-20 м ниже установившегося уровня 7 жидкости в скважине 8.

С устья скважины 8 подают промывочную жидкость в бурильную колонну труб. Промьюочная жидкость по бурильным трубам 5 достигает сопла 10 струйного насоса 9.

Струя промывочной жидкости вытекает из сопла 10 струйного насоса 9 и понижает давление в приемной камере 11, сообщающейся с затрубным пространством 12 скважины 8, вследствие чего часть инжектируемой жидкости из затрубного пространства 12 ниже уровня 7 жидкости в скважине 8 смешивается со струей промывочной жидкости подаваемой по бурильным трубам 5 и поступает в камеру смешения 13 струйного насоса 9. В камере смешения 13 струйного насоса 9 промывочная жидкость и инжектируемая жидкость перемешиваются, выравниваются их скорости и давления.

Далее смешанная жидкость через бурильные трубы 5 ниже струйного насоса 9 и утяжеленные бурильные трубы 4, опорно-центрирующий элемент 3, забойный двигатель 2 и долото 1 поступает на забой 14 скважины 8 для очистки забоя 14 от выбуренной породы.

Таким образом, при бурении скважины 8 под кондуктор в зонах 6 катастрофического поглощения промывочной жидкости циркуляция промывочной жидкости в скважине 8 осуществляется через струйный насос 9.

Благодаря включению в компоновку низа бурильной колонны струйного насоса 9 циркуляция промывочной жидкости в скважине 8 осуществляется без выхода промывочной жидкости на поверхность путем частичной подачи промывочной жидкости в колонну бурильных труб с устья скважины 8.

В результате в процессе подъема выбуренной породы в потоке промывочной жидкости по затрубному пространству 12 скважины 8 через зоны 6 катастрофического поглощения, выбуренная порода попадает в зоны бив виде осажденного шлама распределяется в кавернах 15 зон 6 катастрофического поглощения.

В результате повышается эффективность работы так, как при бурении скважины под кондуктор в зонах 6 с катастрофическим поглощением промывочной жидкости компоновка позволяет снизить объем подаваемой промывочной жидкости с устья скважины в колонну бурильных труб и позволяет распределить выбуренную порода в виде осажденного шлама в кавернах 15 зон 6 катастрофического поглощения, и тем самым снизить поглощение промывочной жидкости в скважине.

Значительно снижается вероятность прихвата низа бурильной колонны, вследствие снижения «ухода» промывочной жидкости и скопления бурового шлама не забое 14 скважины 8, а распределения его в кавернах 15 зон 6 катастрофического поглощения промывочной жидкости.

При применении предлагаемой компоновки низа бурильной колонны сокращается продолжительность работ в виду увеличения скорости проходки при бурении скважины под кондуктор в зонах 6 с катастрофическим поглощением так, как компоновка позволяет сократить расход промывочной жидкости подаваемой в бурильную колонну труб, а значит уменьшить количество простоев в ожидании завоза промывочной жидкости на скважину.

Предлагаемая компоновка низа бурильной колонны со струйным насосом позволяет повысить эффективности работы, снизить вероятности прихвата низа бурильной колонны, а также сократить продолжительности работы с применением компоновки при бурении скважины под кондуктор в зонах с катастрофическим поглощением промывочной жидкости.

Claims (1)

1. Компоновка низа бурильной колонны со струйным насосом, состоящая из последовательно размещенных на бурильной колонне труб долота, забойного двигателя, опорно-центрирующего элемента, утяжеленных бурильных труб и бурильных труб, отличающаяся тем, что бурильные трубы выше зон катастрофического поглощения промывочной жидкости, но ниже установившегося уровня жидкости в скважине оснащены струйным насосом, обеспечивающим циркуляцию промывочной жидкости в скважине без выхода на поверхность с частичной подачей промывочной жидкости в бурильную колонну труб с устья скважины.

   

Images