RU156923U1 - Долото для бурения на обсадной колонне - Google Patents

Abstract

1. Долото для бурения на обсадной колонне, включающее корпус с отверстиями и раздвижные лопасти с резцами PDC для разрушения горной породы, разбуриваемый узел, состоящий из седла и сердечника с отверстиями, на которые установлены насадки, отличающееся тем, что разбуриваемый узел выполнен из полимерного материала.2. Долото для бурения на обсадной колонне по п.1, отличающееся тем, что в качестве полимерного материала используют полиамид.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к долотам режуще-скалывающего действия, корпус которых изготавливается полностью или частично из разбуриваемых металлов, таких как алюминий, бронза и их сплавы и может быть использована для бурения с использованием обсадной колонны.

Известно буровое долото, содержащее монолитный корпус с резьбой для присоединения к колонне обсадных труб, изготовленный из бронзы, или, например, сплавов бронзы и никеля или никеля и алюминия, и установленных на него режущих элементов, которые могут быть твердосплавными или алмазными поликристаллическими. В одном из конструктивных исполнений монолитный корпус включает корону и лопасти, с установленными на них режущими элементами. Описанное долото осуществляет бурение горных пород и разбуривается стандартным буровым долотом (патент US №20130098692 A1, E21B 10/46, оп. 25.04.2013 г.).

Недостатком данного изобретения является то, что при разбуривании данного долота его алмазные или твердосплавные режущие элементы непосредственно вступают в контакт с режущей структурой инструмента, осуществляющего разбуривание, в результате чего возникают удары, вибрации и напряжения, приводящие к риску дробления и сколов вооружения спускаемого долота и получения им катастрофического износа.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому устройству является буровой башмак, включающий цилиндрический корпус с установленным в него узлом из разбуриваемого металла, такого как алюминий, и резьбовой конец для присоединения к колонне обсадных труб. Инструмент включает лопасти с резцами PDC для разрушения горной породы, внутренние полости и каналы для подачи промывочной жидкости к забою, медные, керамические или твердосплавные насадки, установленные на выходе из этих каналов. В одном из конструктивных исполнений на башмаке внутренняя выдвигаемая разбуриваемая часть представляет собой узел, состоящий из сердечника и седла, через который осуществляется промывка и который является толкательным элементом в процессе раскрытия лопастей по мере достижения проектного забоя, после чего башмак разбуривается стандартным PDC долотом (патент US №7096982 B2, E21B 10/20, оп. 29.08.2006 г.).

Недостатком данного изобретения является то, что центральная разбуриваемая часть башмака изготавливается из алюминия, что увеличивает время разбуривания и требует тщательного подбора режимов бурения, в противном случае возникают вибрации, срывы и неравномерное резание из-за высокой плотности и вязкости разбуриваемого металла. Использование алюминия в качестве металла для изготовления центральной корпусной части влечет за собой увеличение себестоимости готового изделия. Недостатком данного изобретения является также сложность его изготовления,., так как в настоящее время не существует аналогов в Российской Федерации.

Целью предлагаемой полезной модели является оптимизация конструкции бурового долота, применяемого при бурении на колонне обсадных труб для облегчения процесса его разбуривания при бурении следующей секции скважины.

Технический результат заключается в сокращении времени разбуривания внутреннего узла долота для бурения на обсадной колонне.

Данный технический результат достигается тем, что в долоте для бурения на обсадной колонне, включающем цилиндрический корпус с отверстиями и раздвижные лопасти с резцами PDC для разрушения горной породы, разбуриваемый узел, состоящий из седла и сердечника с отверстиями, на которые установлены насадки, согласно полезной модели, разбуриваемый узел выполнен из полимерного материала.

Целесообразно в качестве полимерного материала использовать полиамид.

Новым в предлагаемой полезной модели является использование полимерного материала для изготовления разбуриваемого узла, благодаря чему происходит сокращение времени его разбуривания стандартным PDC долотом и исключается вероятность появления дробления и сколов его вооружения за счет меньшей плотности материала, осуществляется плавное резание без вибраций и скачков крутящего момента. Использование разбуриваемого узла из полимерного материала позволяет снизить перепад давления жидкости, необходимый для раскрытия лопастей за счет меньшего коэффициента трения по стали и, тем самым, облегчить процесс раскрытия лопастей, а также снизить себестоимость готового изделия, повышая технико-экономические показатели строительства скважины.

Сущность технического решения поясняется чертежами: на фиг. 1 показан общий вид предлагаемой полезной модели бурового долота; на фиг. 2 изображен вид долота сверху; на фиг. 3 изображен разрез, проходящий через ось долота, показывающий буровое долото в рабочем состоянии при нахождении на забое.

Долото состоит из корпуса 1 с присоединительной резьбой 2 к колонне обсадных труб, в который установлен разбуриваемый узел 3, включающий сердечник 4 и седло 5. Разбуриваемый узел 3 выполнен из полимерного материала, такого как полиамид. Сердечник 4 имеет отверстия 6 для подачи промывочной жидкости, на которые установлены насадки 7 для регулирования перепада давления, на раздвижных лопастях 8 размещены поликристаллические алмазные резцы PDC 9 для разрушения горной породы. Насадки 7 выполнены из разбуриваемого материала. После достижения проектного забоя осуществляется сброс шара 10. На корпусе 1 изготовлены отверстия 11 для подачи цементировочного раствора при осуществлении процесса цементирования обсадной колонны. Конструкция долота может включать обратный клапан (не показано), разбуриваемый узел которого также изготовлен из полимерного материала, такого как полиамид, обладающего улучшенными механическими свойствами по сравнению с материалами рассматриваемого прототипа.

Предлагаемая полезная модель работает следующим образом.

Долото наворачивается на колонну обсадных труб и спускается на забой скважины, где непосредственно осуществляется процесс бурения. После достижения заданной глубины в скважину сбрасывается шар 10 из разбуриваемого материала, попадающий в седло 5, и создается перепад давления, чтобы привести в движение разбуриваемый узел 3 в осевом направлении и осуществить раскрытие раздвижных лопастей 8, исключив нахождение металлических элементов на траектории бурения следующего интервала. Затем в скважину подается цементный раствор для крепления стенок скважины, проходящий через отверстия 11 корпуса 1. По мере завершения процесса цементирования в скважину спускается компоновка для бурения следующего интервала, оснащенная стандартным долотом PDC, осуществляющим разбуривание внутренней части предлагаемой полезной модели.

Использование предлагаемого технического решения позволяет сократить время разбуривания внутреннего узла долота для бурения на обсадной колонне, а также сохранить вооружение долота, осуществляющего разбуривание.

Claims (2)

1. Долото для бурения на обсадной колонне, включающее корпус с отверстиями и раздвижные лопасти с резцами PDC для разрушения горной породы, разбуриваемый узел, состоящий из седла и сердечника с отверстиями, на которые установлены насадки, отличающееся тем, что разбуриваемый узел выполнен из полимерного материала.

2. Долото для бурения на обсадной колонне по п.1, отличающееся тем, что в качестве полимерного материала используют полиамид.

Images