RU1782268C - Устройство дл бурени скважины - Google Patents

Abstract

Использование: замена бурового раствора без подьема колонны бурильных труб. Сущность изобретени ; устройство имеет совмещенный с пакером механизм переключени , состо щий из цилиндра с присоединенным к нему посредством неподвижного шлицевого соединени  патрубком, имеющим внутреннюю эксцентричную полость, и помещенного в цилиндре и во внутренней полости патрубка штока. Верхн   часть штока выполнена с наиИзобретение относитс  к горному делу, преимущественно к буровым устройствам по совершенствованию компоновок низа бурильной колонны (КНБК). Известно устройство, позвол ющее осуществл ть переключение промывки о зависимости от требуемой технологической схемы. Однако оно не применимо в рассматриваемом случае. меньшим диаметром эксцентрично в его оси. Средн   часть штока имеет наибольший диаметр и помещена во внутреннюю полость цилиндра. Нижн   часть штока выполнена со средним диаметром и установленным на ней резиновым элементом пакера. В штоке и утолщенной части патрубка выполнены продольные каналы, совмещаемые через приточку на штоке во врем  бурени  и сообщающие полости верхней и нижней частей бурильной колонны. В верхней части штока выполнен продольный канал , совмещенный через проточку на штоке с поперечным каналом в теле патрубка при посадке верхней части колонны бурильных труб и пакера и сообщающий внутреннюю полость верхней части колонны на глубине расположени  устройства с межтрубным пространством . В средней части штока наибольшего диаметра выполнен продольный канал. В нижней части цилиндра - поперечный. Эти каналы сообщают полости цилиндра с меж трубным пространством. На наружной поверхности цилиндра выполнены гнезда с установленными в них подпружиненными шарами с возможностью их взаимодействи  с внутренней поверхностью обсадной колонны . 1 з.п. ф-лы. 1 ил. Известно устройство, включающее полый корпус с уплотнени ми и выпускным отверстием, и установленный в корпусе шток с центральным входным каналом и профилированными пазами переменной высоты, в которых размещены пальцы с кольцом. Это устройство отличаетс  тем. что полость между штоком и корпусом разделена по оси на три изолированные камеf VJ 00 hO hO о 00 со

Description

ры, верхн   и нижн   из которых через выполненные в корпусе каналы гидравлически св заны с внешним пространством, а сред- н  -с выпускным отверстием, причем шток выполнен с боковым выходным каналом, сообщающим центральный входной канал штока с верхней камерой при верхнем положении штока и со средней камерой при нижнем положении штока.

Это устройство служит дл  перевода турбобура с холостого на рабочий ражим и обратно. Оно служит по конструкции и ненадежно в работе ввиду концентрации напр жений о шлицевом сопр жении узлов при выполнении рабочих операций.

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей за счет обеспече- ни  возможности замены бурового раствора без подъема колонны бурильных труб при вскрытии бурением пластов с ано- мальными давлени ми и повышение надежности .

Указанна  цель достигаетс  тем, что известное устройство, включающее патрубок с выполненными в его теле боковым выпу- скным отверстием и продольным каналом, сообщенным вверху и внизу с основной полостью патрубка, установленный в патрубке с возможностью ограниченного возвратно- поступательного движени  и передачи кру- т щего момента шток с выполненным в верхней его части продольным входным каналом , переход щим внизу в боковой выходной канал дл  сообщени  с боковым выпускным отверстием при изолировании продольного канала патрубка, резьбовые элементы на свободных концах патрубка и штока дл  присоединени  к элементам бурильной колонны, оно, согласно изобретению , снабжено резиновым пакерующим элементом, установленным на нижней части штока, пропущенного ниже патрубка дл  соединени  с нижней частью бурильной колонны , оснащенной породоразрушающим инструментом, и пустотелым цилиндром, в средней и нижней част х штока выполнен продольный канал, переход щий в верхней части штока в боковой входной канал, расположенный ниже бокового выходного канала , в местах расположени  боковых входного и выходного каналов на наружной поверхности штока выполнено по кольцевой проточке, нижн   часть патрубка выполнена утолщенной и соединена неподвижным шлицевым соединением с пустотелым цилиндром, обра- зующим дополнительную полость, средн   часть штока выполнена в виде поршн , размещенного в дополнительной полости, в поршне выполнен продольный дросселирующий канал, подпоршнева  зона дополнительной

полости сообщена с внешним пространством , основна  полость патрубка выполнена с эксцентриситетом относительно дополнительной полости, верхн   часть штока - относительно средней и нижней его частей, при этом верхн   часть резинового пакеру- ющего элемента расположена относительно нижней части цилиндра на рассто нии, равном рассто нию между боковыми выпускным отверстием патрубка и входным каналом штока в исходном положении последнего.

Кроме того, с целью улучшени  центрировани  бурильной колонны и уменьшени  износа внутренней поверхности обсадной колонны, на наружной поверхности цилиндра выполнены гнезда с установленными в них подпружиненными шарами.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство включает патрубок 1 с выполненными в его теле боковым выпускным отверстием 2 и продольным каналом 3, сообщенным вверху и внизу внутренней полостью 4 патрубка, установленный в патрубке 1 с возможностью ограниченного возвратно-поступательного движени  и передачи крут щего момента шток 5 с выполненным в верхней его части продольным входным каналом б, переход щим внизу в боковой выходной канал 7 дл  сообщени  с боковым выпускным отверстием. Кроме того, оно снабжено резиновым пакерующим элементом 8, установленным на нижней части штока 5, и пустотелым циилиндром 9. В средней и нижней част х штока выполнен продольный канал 10, переход щий в верхней части штока в боковой входной канал 11. В местах расположени  боковых входного 11 и выходного 7 каналов на наружной поверхности штока 9 выполнены кольцевые проточки 12 и 13. Нижн   часть патрубка 1 выполнена утолщенной и соединена неподвижным шлицевым соединением 14 с пустотелым цилиндром 9, образующим полость 15, Средн   часть штока 5 выполнена в виде поршн  16, размещенного в полости 15. В поршне 16 выполнен продольный дросселирующий канал 17, а подпоршнева  зона полости цилиндра сообщена с пространством скважины. Внутренн   полость 4 патрубка выполнена с эксцентриситетом относительно дополнительной полости 15, верхн   часть штока - с эксцентриситетом относительно средней и нижней его частей. При этом верхн   часть резинового пакерующе- го элемента 8 расположена относительно нижней части цилиндра 9 на рассто нии, равном рассто нию между боковыми выпускным отверстием патрубка и входным каналом 8 штока в раздвинутом положении

устройства. Кроме того, на наружной поверхности цилиндра 9 на одном уровне и с равномерным расположением по окружности выполнено не менее трех гнезд 18 с установленными в них подпружиненными шарами 19.

Устройство работает следующим образом .

После спуска предпоследней (перед эксплуатационной) колонны перед вскрытием нефт ного или газового пласта в колонну бурильных труб на рассто нии от долота, определ емом глубиной забуривани  при вскрытии продуктивного пласта и величиной требуемой нагрузки на долото, соответствующей весу нижней части колонны бурильных труб, включают предлагаемое устройство , колонну спускают в скважину и производ т бурение. При этом вращающий момент с верхней части колонны передаетс  на патрубок 1 посредством эксцентрич- но-шлицевого соединени  патрубка 1, штока 5 и цилиндра 9 на нижнюю часть колонны, обеспечива  возможность возвратно-поступательного смещени  патрубка 1 с цилиндром 9 относительно штока 5. Нагрузка на долото определ етс  весом подвешенной к устройству нижней части колонны (с учетом погружени  в раствор). В процессе бурени  подачу верхней части колонны производ т по мере углублени  нижней части. Дл  этого, периодически 1 растормажива  лебедку, опускают верхнюю часть колонны на величину, выработанную нижней частью и не превышающую рассто ни  между цилиндром 9 и пакерующим элементом 8 в раст нутом положении. При этом цилиндр 9, центриру сь шарами 19 и перекатыва сь по внутренней поверхности обсадной колонны, смещаетс  вниз до упора в верхний торец пакерующего элемента 8, что фиксируетс  по показани м индикатора веса на поверхности. В процессе буре- ни  при периодических смещени х цилиндра 9 с патрубком 1 относительно штока 5 буровой раствор поступает к долоту , проход  из верхней полости труб через канал 3 в патрубке 1, проточку 12 и канал 10 в штоке 5. При перемещени х средней части штока 5 внутри цилиндра 9 раствор перетекает по каналу 17, демпфиру  колебани  нагрузки на инструмент.

При вскрытии продуктивного пласта и нарушении циркул ции колонну бурильных труб разгружают на забой скважины. При этом верхн   часть колонны вместе с патрубком 1 и цилиндром 9 занимает относительно штока 5 крайнее нижнее положение, привод  к деформации пакерующего резинового элемента 8, к разобщению каналов 13 и 11 в патрубке и штоке, совмещению канала 2 в патрубке 3 с кольцевой проточкой 13 и выходным каналом 7 в штоке 5, через которое осуществл ют перекачивание бурового раствора из колонны бурильных труб в межтрубное пространство и вверх до усть . Произвед  замену бурового раствора на более т желый при нефтегазопро влении или более легкий при

поглощении, верхнюю часть колонны бурильных труб приподнимают, снима  пакер 8, и, совмеща  через проточку 12 канал 3 в патрубке 1 с входным каналом 11 в штоке 5, производ т дальнейшую углубку скважины.

Применение устройства позвол ет осуществить нормализацию параметров бурового раствора при бурении в продуктивных нефт ных или газовых пластах без подъема колонны бурильных труб на поверхность и

исключить возможность аварийных ситуаций при проводке скважины.

Claims (2)

1. Устройство дл  бурени  скважины.

включающее патрубок с выполненными в его теле боковым выпускным отверстием и продольным каналом, сообщенным вверху и внизу с основной полостью патрубка, установленный в патрубке с возможностью ограниченного возвратно-поступательного движени  и передачи крут щего момента шток с выполненным в верхней его части продольным входным каналом, переход щим внизу в боковой выходной канал дл 

сообщени  с боковым выпускным отверстием при изолировании продольного канала патрубка штоком, и резьбовые элементы на свободных концах патрубка и штока дл  присоединени  к элементам бурильной колонны , отличающеес  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей за счет замены бурового раствора без подъема колонны бурильных труб при вскрытии пластов в аномальными давлени ми , оно снабжено резиновым пакерующим элементом, установленным на нижней части штока, пропущенного ниже патрубка дл  соединени  с нижней частью бурильной колонны , оснащенной породоразрушающим

инструментом, и пустотелым цилиндром, в средней и нижней част х штока выполнен продольный канал, переход щий в верхней части штока з боковой входной канал, расположенный ниже бокового выходного канала , в местах расположени  боковых входного и выходного каналов на наружной поверхности штока выполнено по кольцевой проточке, нижн   часть патрубка выполнена утолщенной и соединена неподвижным шлицевым со- единением с пустотелым цилиндром,

образующим дополнительную полость, средн   часть штока выполнена в виде поршн , размещенного в дополнительной полости , в поршне выполнен продольный дросселирующий канал, подпоршнева  зона дополнительной полости сообщена с внешним пространством, а основна  полость патрубка выполнена с эксцентриситетом относительно дополнительной полости, верхн   часть штока - относительно средней и нижней его частей, при этом верхн   часть резинового пакерующего элемента

0

расположена относительно нижней части цилиндра на рассто нии, равном рассто нию между боковыми выпускным отверстием патрубка и выходным каналом штока в исходном положении последнего.

2. Устройство поп.1,отличающее- с   тем, что, с целью улучшени  центрировани  бурильной колонны и уменьшени  износа внутренней поверхности обсадной колонны, на наружной поверхности цилиндра выполнены гнезда с установленными в них подпружиненными шарами.