RU2006118141A - Способ бурения, бурильная машина, буровая головка и оборудование низа бурильной колонны для бурения с помощью импульсов электрического разряда - Google Patents
Способ бурения, бурильная машина, буровая головка и оборудование низа бурильной колонны для бурения с помощью импульсов электрического разряда Download PDFInfo
- Publication number
- RU2006118141A RU2006118141A RU2006118141/03A RU2006118141A RU2006118141A RU 2006118141 A RU2006118141 A RU 2006118141A RU 2006118141/03 A RU2006118141/03 A RU 2006118141/03A RU 2006118141 A RU2006118141 A RU 2006118141A RU 2006118141 A RU2006118141 A RU 2006118141A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drill
- drill head
- drilling
- borehole
- electrodes
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims 68
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims 39
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 61
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims 49
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims 37
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 14
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims 13
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims 11
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 8
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 claims 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims 7
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims 5
- 230000009471 action Effects 0.000 claims 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims 4
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims 4
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 3
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims 2
- 230000036541 health Effects 0.000 claims 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims 2
- 230000010399 physical interaction Effects 0.000 claims 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010428 baryte Substances 0.000 claims 1
- 230000008859 change Effects 0.000 claims 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 claims 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/60—Drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/14—Drilling by use of heat, e.g. flame drilling
- E21B7/15—Drilling by use of heat, e.g. flame drilling of electrically generated heat
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Claims (58)
1. Способ бурения скважин в земле с циркуляцией подходящей промывочной жидкости и с использованием электрического разряда, создаваемого высоковольтными импульсами между электродами противоположной полярности, отличающийся тем, что он включает по меньшей мере один из следующих элементов:
i) электроды, подвижные относительно друг друга и корпуса буровой головки так, чтобы обеспечить физический контакт всех электродов с забоем скважины при любом уместном рельефе забоя скважины,
ii) подача соплом струи циркулирующей жидкости (с ударом струи по забою скважины и направлением вектора струи, зависящим от фактических разрядных промежутков) так, чтобы поднимать и перемещать первичные обломки сразу после их образования, причем увеличение давления на соплах составляет не менее 4 МПа,
iii) размещение в забое скважины по меньшей мере одного генератора высоковольтных импульсов, установленного в скважине на минимальном фиксированном расстоянии от буровой головки, и подача с поверхности напряжения питания 1 кВ или другого практически приемлемого уровня напряжения,
iv) покрытие сплошной области выемки породы по поперечному сечению скважины путем комбинации вращательного или колебательного перемещения корпуса буровой головки и множества электродов, расположенных на торце головки вдоль одного или нескольких радиальных и тангенциальных направлений,
v) колонковое бурение с сохранением керна, транспортировкой керна, замкнутым контуром циркуляции промывочной жидкости в нижней части скважины с подачей энергии первичному двигателю, очисткой промывочной жидкости и сбором находящегося в ней бурового шлама.
2. Способ по п.1, в котором электроды способны перемещаться вдоль или параллельно или, как минимум, имеют компоненту способности перемещения вдоль или параллельно направлению бурения друг относительно друга и относительно корпуса буровой головки так, чтобы обеспечить физический контакт всех электродов с забоем скважины при любом уместном рельефе забоя скважины.
3. Способ по п.1, в котором один электрод неподвижен относительно корпуса буровой головки, а все другие электроды подвижны друг относительно друга и относительно корпуса буровой головки.
4. Способ по п.1, в котором подвижные электроды выталкивают вперед относительно корпуса буровой головки и они занимают свое индивидуальное положение при контакте с рельефом забоя скважины.
5. Способ по п.1, в котором подвижными электродами в любой момент времени манипулируют так, чтобы одна смещенная электродная пара или одна группа смещенных электродных пар находилась в контакте с профилем забоя скважины и другая находилась в своем втянутом положении вне контакта с профилем забоя скважины.
6. Способ по п.1, в котором высоковольтные импульсы электрического разряда формируют генератором импульсов, установленным в скважине рядом с буровой головкой на фиксированном расстоянии от нее и следующим за буровой головкой по мере углубления буровой скважины.
7. Способ по п.1, в котором высоковольтные импульсы электрического разряда формируют множеством генераторов импульсов, установленных в скважине рядом с буровой головкой на фиксированных расстояниях от нее и следующих за буровой головкой по мере углубления буровой скважины.
8. Способ по п.1, в котором все межэлектродные зазоры электрически соединены параллельно и на равных условиях с генератором или генераторами импульсов.
9. Способ по п.1, в котором межэлектродные зазоры электрически соединены последовательно, а в остальном на равных условиях с генератором импульсов и получают индивидуально назначенные импульсы, разнесенные во времени.
10. Способ по п.1, в котором каждый межэлектродный зазор электрически соединен с назначенным ему генератором импульсов и получает импульсы полностью или частично независимо от других межэлектродных зазоров или согласно заданной программе распределения импульсов.
11. Способ по п.1, в котором каждая группа межэлектродных зазоров электрически соединена с назначенным ей генератором импульсов и каждый электрод в группе получает импульсы последовательно в пределах группы и полностью или частично независимо от других групп или согласно заданной программе распределения импульсов среди групп.
12. Способ по п.1, в котором каждая электродная пара или группа электродных пар имеет индивидуальное кабельное соединение с их генератором импульсов.
13. Способ по п.1, в котором все электродные пары или все группы электродных пар имеют полностью или частично общее кабельное соединение с их генераторами импульсов, а индивидуальное распределение импульсов производится переключающим устройством.
14. Способ по п.1, в котором направленную струю промывочной жидкости под высоким давлением направляют в указанном направлении соплами, установленными на торце корпуса буровой головки.
15. Способ по п.1, в котором давление струи в сопле составляет не менее 4 МПа.
16. Способ по п.1, в котором струя имеет точки и направление соударения с забоем скважины, специфические для каждого межэлектродного зазора, для подъема и перемещения первичного обломка немедленно, как только он освободится в исходном месте из материнской породы.
17. Способ по п.1, в котором задано приоритетное направление для удаления бурового шлама из-под буровой головки.
18. Способ по п.1, в котором приоритетное направление для удаления бурового шлама из-под буровой головки является радиальным направлением от центра скважины.
19. Способ по п.1, в котором приоритетное направление для удаления бурового шлама из-под буровой головки является прямой линией или близким к прямой линии, возможно под углом относительно указанного радиального направления, но по возможности малым, так чтобы другие электроды на торце головки не создавали помехи для выхода какого-либо бурового шлама из-под буровой головки или чтобы указанная помеха была минимальной.
20. Способ по п.1, в котором приоритетное направление для удаления бурового шлама из-под буровой головки повернуто относительно радиального направления в направлении, противоположном направлению вращательного перемещения.
21. Способ по п.1, в котором направление вектора каждой струи совпадает или как можно более близко совпадает с направлением трещины, формируемой, когда освобождается первичный обломок выбуренной породы, если смотреть вдоль направления приоритетного перемещения бурового шлама из-под буровой головки.
22. Способ по п.1, в котором в торце корпуса буровой головки прорезаны открытые каналы или канавки, позволяющие буровому шламу проходить в приоритетных направлениях перемещения бурового шлама из-под буровой головки.
23. Способ по п.1, в котором генерацию высоковольтных электрических импульсов производят в буровой скважине на фиксированном расстоянии от буровой головки в процессе бурения, причем подачу энергии осуществляют с поверхности или из другого места с практически приемлемым уровнем напряжения.
24. Способ по п.1, в котором генерацию высоковольтных электрических импульсов осуществляют одним генератором импульсов и все межэлектродные зазоры соединены параллельно и равноправно.
25. Способ по п.1, в котором генерацию высоковольтных электрических импульсов осуществляют одним генератором импульсов и все межэлектродные зазоры соединены последовательно, причем каждый импульс имеет местом назначения один межэлектродный зазор.
26. Способ по п.1, в котором генерацию высоковольтных электрических импульсов осуществляют одним генератором импульсов, а межэлектродные зазоры организованы в группы, которые обслуживаются генератором импульсов последовательно, причем межэлектродные зазоры в каждой группе получают импульсы параллельно и равноправно.
27. Способ по п.1, в котором генерацию высоковольтных электрических импульсов осуществляют двумя или более генераторами импульсов, а межэлектродные зазоры организованы в одну или множество групп, причем каждая группа соединена с одним генератором, а электроды в каждой группе обслуживаются параллельно или последовательно.
28. Способ по п.1, в котором генерацию высоковольтных электрических импульсов осуществляют множеством генераторов импульсов, а каждый межэлектродный зазор обслуживается назначенным ему генератором импульсов.
29. Способ по п.1, в котором буровой головке или части буровой головки придают вынужденное физическое перемещение относительно забоя скважины, при этом способ включает по меньшей мере один из следующих режимов перемещения:
i) однонаправленное вращательное перемещение с равномерной скоростью,
ii) однонаправленное прерывистое вращательное перемещение,
iii) однонаправленное непрерывное вращательное перемещение с изменением скорости по любому закону,
iv) двунаправленное непрерывное колебательно-вращательное перемещение с любыми частотой, амплитудой или интенсивностью,
v) двунаправленное прерывистое колебательно-вращательное перемещение с любыми частотой, амплитудой, интенсивностью или видом прерывистости,
vi) двунаправленное колебательное линейное перемещение в осевом направлении буровой скважины с любыми частотой, амплитудой, интенсивностью, видом прерывистости или видом взаимодействия с забоем скважины.
30. Способ по п.1, в котором физическое взаимодействие между корпусом буровой головки и забоем скважины происходит вследствие перемещения буровой головки в виде резания, соскабливания, ударов или любого другого вида физического взаимодействия.
31. Способ по п.1, в котором часть торца корпуса буровой головки имеет структуру, имеющую по меньшей мере одну из следующих характеристик:
i) профиль торца корпуса буровой головки обеспечивает эффективное взаимодействие с забоем скважины,
ii) в торец внедрены твердые, острые, абразивные, прочные или любые другие конструктивные элементы, вносящие вклад в продолжительность и эффективность выемки породы и удаление освобожденных обломков породы из забоя скважины.
32. Способ по п.1, в котором буровую скважину создают путем выполнения последовательности операций, включающей
i) бурение кольцеобразного сегмента буровой скважины конечной длины, позволяющее твердому керну подниматься в керноотборник,
ii) циркуляцию промывочной буровой жидкости от насоса, расположенного на поверхности, вниз по скважине через бурильную колонну, через сопла, встроенные в кольцеобразную буровую головку, вверх по кольцевому зазору, окружающему оборудование низа бурильной колонны и бурильную колонну, к поверхности, в резервуар для промывочной жидкости с встроенной в него системой отделения и очистки жидкости, а затем снова к всасывающей стороне насоса для рециркуляции,
iii) отрыв керна на месте в керноотборнике в основании керна или около него,
iv) прикрепление керна к керноотборнику,
v) подъем на поверхность всего оборудования низа бурильной колонны, включая керн, керноотборник и бурильную колонну,
vi) извлечение керна из керноотборника,
vii) опускание всего оборудования низа бурильной колонны на дно скважины для повторения последовательности действий.
33. Способ по п.1, в котором буровую скважину создают путем выполнения последовательности операций, включающей
i) бурение кольцеобразного сегмента буровой скважины конечной длины, позволяющее твердому керну подниматься в керноотборник,
ii) циркуляцию промывочной буровой жидкости от насоса, расположенного в оборудовании низа бурильной колонны, через сопла в кольцеобразной буровой головке, вверх по кольцевому зазору, окружающему оборудования низа бурильной колонны, во входную секцию ловушки для бурового шлама, расположенной в верхней части оборудования низа бурильной колонны, в ловушку с встроенной в нее системой разделения и очистки жидкости, а затем назад к всасывающей стороне насоса для рециркуляции,
iii) отрыв керна на месте в керноотборнике в основании керна или около него,
iv) прикрепление керна к керноотборнику,
v) подъем на поверхность всего оборудования низа бурильной колонны, включая керн, керноотборник и бурильную колонну,
vi) извлечение керна из керноотборника,
vii) опускание всего оборудования низа бурильной колонны назад на дно скважины для повторения последовательности действий.
34. Бурильная машина для бурения в земле буровых скважин с циркуляцией подходящей промывочной жидкости с использованием электрического разряда, создаваемого высоковольтными импульсами между электродами противоположной полярности, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере один из следующих элементов:
i) буровую головку с электродами, подвижными друг относительно друга и корпуса буровой головки так, чтобы обеспечить физический контакт всех электродов с забоем скважины при любом уместном рельефе забоя скважины,
ii) направленные гидравлические сопла для подачи струи циркулирующей жидкости (с ударом струи по забою скважины и направлением вектора струи, зависящим от фактических разрядных промежутков) так, чтобы поднимать и перемещать первичные обломки сразу после их образования, причем увеличение давления на соплах составляет не менее 4 МПа,
iii) по меньшей мере один генератор высоковольтных импульсов, установленный в скважине на минимальном фиксированном расстоянии от буровой головки и питаемый с поверхности напряжением 1 кВ или другим практически приемлемым уровнем напряжения,
iv) вращение или колебание буровой головки обеспечивает выемку грунта по сечению буровой скважины путем комбинации вращательного или колебательного перемещения корпуса буровой головки и электрического разряда между множеством электродов, расположенных на торце головки вдоль одного или нескольких радиальных и тангенциальных направлений,
v) оборудование низа бурильной колонны для колонкового бурения с сохранением керна, транспортировкой керна, замкнутым контуром циркуляции промывочной жидкости в нижней части скважины с подачей энергии первичному двигателю, очисткой промывочной жидкости и сбором находящегося в ней бурового шлама
35. Буровая головка 1 для бурильной машины по п.34, предназначенная для бурения скважины в земле с использованием электрического разряда, создаваемого высоковольтными импульсами между по меньшей мере двумя электродами (4, 5) противоположной полярности, содержащая корпус (3) буровой головки, в котором имеются каналы (6) для протекания подходящей промывочной жидкости от входного отверстия (27) канала на задней стороне буровой головки (1) к сменным соплам (7), встроенным в торец буровой головки (1), и открытые каналы (26) на поверхности корпуса (3) для транспортировки бурового шлама из каждого зазора между электродами (4, 5) противоположной полярности к периферии буровой головки 1, а также крепления (8, 17, 19), с помощью которых электроды (4, 5) соединены с корпусом (3), причем указанные электроды разделены на один набор высоковольтных электродов 4 и один набор заземленных электродов (5), каждый из которых электрически соединен с выводом (27) на задней стороне буровой головки (1), отличающаяся тем, что
i) все электроды (4, 5) подвижны относительно друг друга и корпуса 3 буровой головки так, чтобы все время обеспечивать контакт всех электродов с забоем скважины при любом уместном рельефе забоя скважины,
ii) все электроды (4, 5), кроме одного, индивидуально подвижны друг относительно друга и корпуса 3 буровой головки так, чтобы все время обеспечивать контакт всех электродов с забоем скважины при любом уместном рельефе забоя скважины.
36. Буровая головка по п.35, отличающаяся тем, что режим перемещения электродов соответствует одному из следующих вариантов или их комбинации:
i) только перемещение всех подвижных электродов (4, 5) вперед вдоль оси, параллельной направлению бурения, или по меньшей мере с компонентой их перемещения вдоль этой оси под действием силы или комбинации сил,
ii) управляемое индивидуальное перемещение каждого подвижного электрода (4, 5) вперед и назад вдоль оси, параллельной направлению бурения, или по меньшей мере с компонентой их перемещения вдоль этой оси, обеспечивающее перемещение каждого электрода (4, 5) согласно поданному импульсу,
iii) перемещение любым другим способом или комбинацией способов, так чтобы все время обеспечивать контакт всех электродов с забоем скважины при любом уместном рельефе забоя скважины.
37. Буровая головка по п.35, отличающаяся тем, что режим перемещения электродов вдоль оси или по меньшей мере с компонентой их перемещения вдоль оси, параллельной направлению бурения, осуществляется согласно одному из следующих вариантов или их комбинации:
i) все подвижные электроды (4, 5) перемещаются вперед и находят свое индивидуальное положение, когда входят в контакт с соответствующей точкой на профиле забоя буровой скважины,
ii) все подвижные электроды индивидуально перемещают вперед или втягивают назад, причем электроды обычно, но не обязательно, находятся либо в полностью втянутом положении, либо выдвинуты в индивидуальные положения, определяемые их контактом с профилем забоя буровой скважины.
38. Буровая головка по п.35, отличающаяся тем, что средства управления электродами обеспечивают одну из следующих альтернатив или их комбинацию:
i) однонаправленное перемещение каждого подвижного электрода вперед в буровой скважине,
ii) двунаправленное перемещение каждого подвижного электрода вперед и назад в буровой скважине.
39. Буровая головка по п.35, в которой средства перемещения электродов обеспечивают одну из следующих альтернатив или их комбинацию:
i) однонаправленное гидравлическое перемещение вперед в буровой скважине каждого подвижного электрода (4, 5), выполненного в виде плунжера в гидравлическом цилиндре (8), который закреплен на корпусе (3) буровой головки так, что его ось параллельна направлению бурения, и плунжер перемещается вперед при подаче позади него гидравлического давления,
ii) двунаправленное гидравлическое перемещение каждого подвижного электрода (4, 5), выполненного в виде плунжера в гидравлическом цилиндре (8), который закреплен на корпусе (3) буровой головки так, что его ось параллельна направлению бурения, и поршень перемещается вперед, когда гидравлическое давление подано позади него, и назад, когда давление подано в противоположном направлении на кольцевую поверхность, предназначенную для этой цели.
40. Буровая головка по п.35, в которой средства перемещения электродов характеризуются осуществлением однонаправленного механического перемещения вперед в буровой скважине каждого подвижного электрода (4, 5), сформированного в виде тела цилиндрического, кольцевого, призматического или другого поперечного сечения и расположенного в полом креплении (8), а гидравлическое давление выровнено на всех его поверхностях, причем указанное крепление имеет поперечное сечение, аналогичное указанному электроду, и включает спиральную или другую сжатую пружину (17), расположенную внутри между его дном и указанным электродом, и это полое крепление закреплено на корпусе (3) буровой головки так, что его ось параллельна направлению бурения, а указанная сжатая пружина (17) заставляет электрод перемещаться вперед в креплении до остановки внешними силами или концевым ограничителем (54), встроенным в крепление вблизи его отверстия.
41. Буровая головка по п.35, в которой средства перемещения электродов обеспечивают одну из следующих альтернатив или их комбинацию:
i) однонаправленное гидравлическое перемещение вперед в буровой скважине каждого подвижного электрода (4, 5), выполненного как составная часть рычага 19, шарнирно закрепленного на корпусе 3 буровой головки и соединенного с плунжером 55 в гидравлическом цилиндре 8, зафиксированном на корпусе 3 буровой головки, причем указанный рычаг 19 поворачивается вокруг своей оси так, что перемещение электрода 4, 5 имеет компоненту перемещения в осевом направлении вперед параллельно направлению бурения, когда плунжер 55 перемещают вперед в цилиндре при подаче позади него гидравлического давления,
ii) двунаправленное гидравлическое перемещение каждого подвижного электрода 4, 5, выполненного как составная часть рычага 19, шарнирно закрепленного на корпусе 3 буровой головки и соединенного с поршнем 21 в гидравлическом цилиндре 8, зафиксированном на корпусе буровой головки 3, причем указанный рычаг 19 поворачивается вокруг своей оси так, что перемещение электрода 4, 5 имеет компоненту перемещения в осевом направлении вперед или назад параллельно направлению бурения, когда поршень 21 перемещают вперед, подавая гидравлическое давление позади него, и назад, когда давление подают в противоположном направлении в камеру 22 давления, предназначенную для этой цели.
42. Буровая головка по п.35, в которой средства перемещения электродов осуществляют однонаправленное механическое перемещение вперед в буровой скважине каждого подвижного электрода 4, 5, выполненного как составная часть рычага 19, шарнирно закрепленного на корпусе 3 буровой головки и соединенного с телом 58 цилиндрического, кольцевого, призматического или другого поперечного сечения, расположенным в полом креплении 8, с гидравлическим давлением, выровненным на всех его поверхностях, причем указанное крепление имеет поперечное сечение, аналогичное указанному телу 58, и включает спиральную или другую сжатую пружину 17, расположенную внутри между его дном и указанным телом 58, и это полое крепление закреплено на корпусе 3 буровой головки, а указанный рычаг 19 поворачивается вокруг своей оси так, что перемещение электрода 4, 5 имеет компоненту перемещения вперед вдоль оси, параллельной направлению бурения, когда указанная сжатая пружина заставляет тело 58 перемещаться в креплении до остановки его внешними силами или концевым ограничителем 54, встроенным в крепление около его отверстия.
43. Буровая головка по п.35, в которой средства перемещения электродов характеризуются осуществлением однонаправленного механического перемещения вперед в буровой скважине каждого подвижного электрода (4, 5), сформированного как составная часть рычага 19, который сам выполнен как пружина, например, но этим не ограничиваясь, в виде пластинчатой пружины, и закреплен на корпусе 3 буровой головки так, что перемещение электрода 4, 5 имеет по меньшей мере компоненту перемещения вперед в осевом направлении параллельно направлению бурения, когда указанный пружинный рычаг перемещается, движимый силой пружины, до тех пор, пока не будет остановлен контактом с рельефом забоя скважины или пока пружина полностью не разгрузится.
44. Буровая головка по п.35, в которой проекция торца буровой головки на плоскость, поперечную направлению бурения, характеризуется контуром, таким как круг, многоугольник или контур любого другого типа, представляющий собой одну замкнутую линию.
45. Буровая головка по п.35, в которой проекция торца буровой головки на плоскость, поперечную направлению бурения, характеризуется контуром из двух замкнутых линий, одна внутри другой, ограничивающих в поперечном сечении кольцеобразную область, в виде двух кругов, многоугольников или любой другой комбинации контуров из замкнутых линий, одна внутри другой.
46. Буровая головка по п.35, в которой открытые каналы 26 имеют достаточно большую площадь 59 поперечного сечения, чтобы обеспечить прохождение через них первичного бурового шлама, выработанного указанной буровой головкой 1, и имеют такое направление 13, чтобы все обломки выбуренной породы могли покинуть область 2 под буровой головкой 1 как можно раньше после их первоначального отделения от материнской породы 61, причем указанное направление 13 образует приоритетное направление перемещения бурового шлама для каждого межэлектродного зазора на буровой головке 1 и определяется одним или несколькими следующими критериями, но ими не ограничивается:
i) прямолинейное радиальное перемещение бурового шлама от центра буровой головки 1 в направлении ее периферии,
ii) прямолинейное или по возможности наиболее близкое к прямолинейному перемещение бурового шлама в направлении по радиусу наружу или комбинация направлений под как можно меньшим углом к этому направлению, но все же в таком направлении, чтобы буровой шлам при его перемещении из межэлектродного зазора, где он возникает, к периферии буровой головки 1 избегал соударений или соударялся бы как можно меньше с любым потенциальным препятствием, имеющимся на торце буровой головки, например, но этим не ограничиваясь, с электродами 4, 5 или соплами 7,
iii) перемещение бурового шлама в сторону от направления вращения или следующего активного межэлектродного зазора или зазоров, когда это может быть уместно для каждой специфической буровой головки.
47. Буровая головка 1 для бурильной машины по п.34 для бурения скважины в земле с использованием электрического разряда, создаваемого высоковольтными импульсами между по меньшей мере двумя электродами 4, 5 противоположной полярности, содержащая корпус 3 буровой головки, в котором имеются каналы 6 для протекания подходящей промывочной жидкости от входного отверстия 27 канала на задней стороне буровой головки 1 к сменным соплам 7, встроенным в торец буровой головки 1, и открытые каналы 26 с областью 59 поперечного сечения, прорезанные на поверхности корпуса 3 для транспортировки бурового шлама из каждого зазора между электродами 4, 5 противоположной полярности к периферии буровой головки 1, причем указанные электроды разделены на один набор высоковольтных электродов 4 и один набор заземленных электродов 5, каждый из которых электрически соединен с выводом 27 на задней стороне буровой головки 1, а сменные сопла 7 установлены на торце корпуса 3 буровой головки так, чтобы исходящие из них струи 52 жидкости имели такое положение и направление вектора 14, 15, 16, чтобы обеспечить максимальную вероятность немедленного подъема и удаления каждого первичного обломка выбуренной породы с его исходного места как части материнской породы 51 после отделения от указанной материнской породы и обеспечить его скорейший выход из области 50 под буровой головкой.
48. Буровая головка 1 по п.47, в которой указанная максимальная вероятность подъема и удаления каждого первичного обломка породы немедленно после его отделения от материнской породы обеспечивается размещением и направлением сопла 7 так, чтобы обеспечить прямой удар по меньшей мере одной струи 52 жидкости в трещину, образованную между обломком породы и материнской породой, когда обломок первоначально отделяется от породы.
49. Буровая головка 1 по п.47 или 48, в которой направление 15, 16 вектора струи жидкости в момент соударения является тангенциальным в точке соударения к контуру поверхности первичного обломка породы, если смотреть в направлении указанного вектора, или таким близким к указанному тангенциальному направлению, как практически возможно.
50. Буровая головка 1 по п.47, в которой направление 15, 16 вектора струи жидкости в момент соударения имеет две векторные компоненты, одна из которых параллельна приоритетному направлению перемещения бурового шлама из-под буровой головки для соответствующего межэлектродного зазора, причем указанная параллельная компонента предпочтительно, но не обязательно является большей из этих двух компонент.
51. Буровая головка 1 по п.47, в которой указанные сопла 7 выполнены согласно одному из следующих принципов или их комбинаций:
i) каждое из указанных сопел 7 постоянно направляет поток жидкости в одном и том же направлении относительно корпуса 3 буровой головки,
ii) каждое из указанных сопел 7 разделяет протекающую жидкость на два или более направления, причем каждое из указанных направлений постоянно относительно корпуса 3 буровой головки,
iii) указанные сопла 7 выполнены так, что струя жидкости, выходящая из них, может быть направлена в различных направлениях в разное время, так чтобы, но этим не ограничиваясь, поднимать и удалять различный первичный буровой шлам, который образуется в различное время, или увеличивать отклонение струей первичного обломка породы в приоритетном направлении удаления бурового шлама.
52. Буровая головка 1 по п.47, в которой движение жидкости через сопла 7 имеет достаточную гидроэнергию, чтобы поднять первичные обломки из их полостей немедленно после гидравлического воздействия или поднять их за минимальное время; указанная гидроэнергия Р определяется математическим выражением Р кВт=530 о D 2,3 для всех сопел 7 вместе, где D (м) - диаметр скважины, и обеспечивает перепад давления на сопле 7 по меньшей мере 3,5 МПа.
53. Оборудование 42 низа бурильной колонны для бурильной машины по п.34 для бурения в земле скважин с циркуляцией соответствующей промывочной жидкости с использованием электрического разряда, генерируемого высоковольтными импульсами между электродами 4, 5 противоположной полярности, содержащая буровую головку 1 по одному или обоим пп.35 и 46 и генератор высоковольтных импульсов или множество таких генераторов 31, причем генератор 31 импульсов или каждый из генераторов 31 импульсов установлен на фиксированном расстоянии вдоль оси от буровой головки 1 и позади нее относительно направления бурения и связан с этой головкой необходимыми соединениями, например, но этим не ограничиваясь, электрическими, гидравлическими и механическими, причем указанное расстояние является по возможности наикратчайшим и остается постоянным независимо от глубины скважины.
54. Оборудование 42 низа бурильной колонны для бурильной машины по п.34 для бурения скважин в земле с циркуляцией соответствующей промывочной жидкости, с использованием электрического разряда, генерируемого высоковольтными импульсами между электродами 4, 5 противоположной полярности, содержащая буровую головку 1 по одному или обоим пп.35 и 46 и генератор высоковольтных импульсов или множество таких генераторов 31, расположенных относительно буровой головки в таком положении, что буровая головка и генератор или генераторы остаются в фиксированном или приблизительно фиксированном положении друг относительно друга с малым расстоянием между ними в процессе бурения, и отличающееся наличием множества подсистем, таких, как комбинация всех или некоторых из перечисленных ниже, но этим не ограничиваясь:
i) источник 33 вращательной энергии для создания вращательного перемещения буровой головки 1 в виде однонаправленного вращения с постоянной или переменной скоростью, колебательного перемещения любого вида, прерывистого вращательного, или колебательного, или любого вида вращательного или другого перемещения с помощью соответствующего двигателя с гидравлическим, электрическим или другим приводом, расположенного относительно буровой головки в таком положении, что буровая головка и двигатель остаются в фиксированных или приблизительно фиксированных положениях друг относительно друга на небольшом расстоянии друг от друга в процессе бурения,
ii) керноотборник 36 фиксированной длины, включающий устройство 37 для отрубания керна вблизи его нижнего конца и кернорватель 38, причем указанный керноотборник расположен относительно буровой головки в таком положении, что буровая головка и двигатель остаются в фиксированных или приблизительно фиксированных положениях друг относительно друга рядом друг с другом в процессе бурения,
iii) система 40 для отделения 41 и временного хранения бурового шлама, называемая здесь ловушкой для бурового шлама, в которой буровой шлам отделяется от промывочной жидкости и временно хранится, в то время как очищенная промывочная жидкость подается в приемный резервуар для рециркуляции в нижней части буровой скважины, причем указанная система расположена относительно буровой головки в таком положении, что буровая головка и система для отделения и временного хранения бурового шлама остаются в фиксированных или приблизительно фиксированных положениях друг относительно друга рядом друг с другом в процессе бурения,
iv) циркуляционный насос 39 для промывочной жидкости, с помощью которого промывочная жидкость циркулирует по замкнутому контуру в нижней части скважины, при этом путь потока в основном направлен по оси буровой скважины к забою скважины со стороны повышенного давления циркуляционного насоса 39 в нижней части скважины, через или мимо компонентов оборудования низа бурильной колонны, таких как, но этим не ограничиваясь и не обязательно в таком порядке: через или мимо двигателя 33, через или мимо системы 32 привода и управления бурением, через или мимо генератора или генераторов 31 импульсов, через или мимо корпуса буровой головки 1, наружу в забой скважины через сопла 7 и по открытым каналам на торце буровой головки в приоритетном направлении 13 выхода бурового шлама, назад путем изменения направления, причем это направление в основном является осевым для буровой скважины, от забоя через каналы, сделанные с этой целью в указанных компонентах блока оборудования 42 низа бурильной колонны, или мимо указанных компонентов в кольцевом зазоре, ограниченном скважиной и указанным оборудованием 42 низа бурильной колонны, неся с собой взвешенный буровой шлам в верхнюю часть ловушки 40 для бурового шлама, снова изменяя направление на первоначальное направление пути потока, при этом указанное новое направление в основном является осевым для буровой скважины в сторону забоя скважины, через секцию 41 очистки жидкости ловушки 40 для бурового шлама, где буровой шлам отделяется от жидкости и собирается для временного хранения в ловушке 40, и, наконец, через приемный резервуар 58 для очищенной жидкости, откуда промывочная жидкость возвращается к всасывающей стороне насоса 39, который расположен относительно буровой головки в таком положении, что буровая головка и насос остаются в фиксированном или приблизительно фиксированном положении друг относительно друга в процессе бурения,
v) блок 57 управления процессом бурения 57, который содержит, но этим не ограничивается, такие части, как системы для взятия замеров и обработки информации о скважине и система 32 управления и привода, компьютеризированные электрогидравлические или другие средства для буровых операций, например, но этим не ограничиваясь, средство для управления и позиционирования электродов 4, 5, средство управления соплами 7 для направления гидравлического воздействия и управления координацией электрических разрядов, средство управления энергией промывочной жидкости и ее объемным расходом, включая или исключая управление перемещением буровой головки и керноотборника 36, причем указанный блок управления расположен относительно буровой головки в таком положении, что буровая головка и блок управления остаются в фиксированном или приблизительно фиксированном положении друг относительно друга с малым расстоянием между ними в процессе бурения,
vi) соединительный вывод 55 для трубопроводного канала 44, идущего к поверхности, указанный вывод обеспечивает передачу промывочной жидкости и включает средства 45, 46 передачи электроэнергии и сигналов к оборудованию низа бурильной колонны,
vii) соединительный вывод 55 для линии передачи, например, но этим не ограничиваясь, со стальным тросом 65 со встроенными в него кабелями 45, 46 для передачи электроэнергии и сигналов, указанный вывод включает средства 45, 46 для передачи электроэнергии и сигналов от поверхности к оборудованию низа бурильной колонны.
55. Оборудование 42 низа бурильной колонны для бурильной машины по п.34 для бурения скважин в земле с циркуляцией соответствующей промывочной жидкости с использованием электрического разряда, генерируемого высоковольтными импульсами между электродами 4, 5 противоположной полярности, содержащее буровую головку 1 по одному или обоим из пп.44 и 46 и генератор высоковольтных импульсов или множество таких генераторов 31, расположенных относительно буровой головки в таком положении, что буровая головка и генератор или генераторы остаются в фиксированном или приблизительно фиксированном положении друг относительно друга в процессе бурения, при этом между ними имеется только керноотборник, отличающееся наличием множества подсистем, таких, как перечисленные ниже, но этим не ограничиваясь:
i) керноотборник 36 фиксированной длины, включающий устройство 37 для отрубания керна вблизи его нижнего конца и кернорватель 38, причем указанный керноотборник расположен относительно буровой головки в таком положении, что буровая головка и керноотборник остаются в фиксированных или приблизительно фиксированных положениях друг относительно друга рядом друг с другом в процессе бурения,
ii) источник 33 вращательной энергии для создания вращательного перемещения буровой головки 1 в виде однонаправленного вращения с постоянной или переменной скоростью, колебательного перемещения любого вида, прерывистого вращательного, или колебательного, или любого вида вращательного, или другого перемещения с помощью соответствующего двигателя с гидравлическим, электрическим или другим приводом, расположенным относительно буровой головки в таком положении, что двигатель остается в фиксированном или приблизительно фиксированном положении рядом с генератором или генераторами 31 импульсов в процессе бурения,
iii) блок 57 управления процессом бурения, который содержит, но этим не ограничивается, такие детали, как системы для взятия замеров и обработки информации о скважине и система 32 управления и привода, компьютеризированные электрогидравлические или другие средства для буровых операций, например, но этим не ограничиваясь, средство для управления и позиционирования электродов 4, 5, средство управления соплами 7 для направления гидравлического воздействия и управления координацией электрического разряда, средство управления энергией промывочной жидкости и ее объемным расходом, включая или исключая управление перемещением буровой головки и керноотборником 36, причем указанный блок управления расположен относительно буровой головки в таком положении, что блок управления в процессе бурения остается в фиксированном или приблизительно фиксированном положении рядом или в непосредственной близости и выше двигателя 33, если смотреть от буровой головки,
iv) циркуляционный насос 39 для промывочной жидкости, с помощью которого промывочная жидкость циркулирует по замкнутому контуру в нижней части скважины, при этом путь потока в основном направлен по оси буровой скважины к забою скважины со стороны повышенного давления циркуляционного насоса 39 в нижней части скважины, через или мимо компонентов оборудования низа бурильной колонны, например, но этим не ограничиваясь, и не обязательно в таком порядке: через или мимо системы 32 управления бурением и привода, через или мимо двигателя 33, через или мимо генератора 31 или генераторов 31 импульсов, через или мимо керноотборника 36, через или мимо корпуса буровой головки 1, наружу в забой скважины через сопла 7 и по открытым каналам на торце буровой головки в приоритетном направлении 13 выхода бурового шлама, обратно путем изменения направления, причем это новое направление в основном является осевым направлением буровой скважины от забоя через каналы, сделанные с этой целью в указанных компонентах блока оборудования 42 низа бурильной колонны или мимо указанных компонентов в кольцевом зазоре, ограниченном скважиной и указанным оборудованием 42 низа бурильной колонны, неся с собой взвешенный буровой шлам в верхнюю часть ловушки 40 для бурового шлама, затем вновь меняя направление на первоначальное направление пути потока, причем указанное новое направление в основном является осевым направлением буровой скважины в сторону забоя скважины, через секцию 41 очистки жидкости из ловушки 40 для бурового шлама, где буровой шлам отделяется от жидкости и собирается для временного хранения в ловушке 40, и, наконец, через приемный резервуар 58 для очищенной жидкости, откуда промывочная жидкость возвращается к всасывающей стороне насоса 39, который расположен относительно буровой головки в таком положении, что в процессе бурения насос остается в фиксированном или почти фиксированном положении рядом или в непосредственной близости и над блоком 57 управления процессом бурения, если смотреть от буровой головки,
v) система 40 для отделения 41 и временного хранения бурового шлама, называемая здесь ловушкой для бурового шлама, где буровой шлам отделяется от промывочной жидкости и временно хранится, в то время как очищенная промывочная жидкость подается в приемный резервуар для рециркуляции в нижней секции буровой скважины, причем указанная система расположена относительно буровой головки в таком положении, что в процессе бурения система для отделения и временного хранения бурового шлама находится в фиксированном или в приблизительно фиксированном положении рядом или в непосредственной близости и выше циркуляционного насоса 39 для промывочной жидкости, если смотреть от буровой головки,
vi) соединительный вывод 55 для соединения с линией передачи, например, но этим не ограничиваясь, стальным тросом 65 со встроенными в него кабелями 45, 46 для передачи электроэнергии и сигналов, указанный вывод включает средства 45, 46 для передачи электроэнергии и сигналов от поверхности к оборудованию низа бурильной колонны и дополнительно характеризуется тем, что остается в таком положении, что он находится рядом или в непосредственной близости и выше системы 41 для отделения и временного хранения бурового шлама, если смотреть от буровой головки, таким образом образуя окончание оборудования низа бурильной колонны, если смотреть со стороны буровой головки.
56. Оборудование 42 низа бурильной колонны по п.54, отличающееся тем, что генератор или генераторы 31 импульсов выполнены с возможностью протекания потока промывочной жидкости мимо них согласно одной из следующих альтернатив или их комбинации:
i) через внутренний трубопровод, позволяющий жидкости течь в буровую скважину через корпус или последовательность корпусов генераторов и из буровой скважины через кольцевой зазор, образованный буровой скважиной и внешней периферией корпуса или последовательностью корпусов генераторов,
ii) через внешний трубопровод с круглым, кольцеобразным или любым другим поперечным сечением, позволяющий жидкости течь в буровую скважину мимо корпуса или корпусов генераторов и из буровой скважины через кольцевой зазор, образованный буровой скважиной и внешней периферией корпуса генератора, включая указанный внешний трубопровод для жидкости, или последовательностью корпусов.
57. Бурильная машина 43 по п.34 для бурения буровых скважин в земле с циркуляцией соответствующей промывочной жидкости с использованием электрического разряда, создаваемого высоковольтными импульсами между электродами 4, 5 противоположной полярности, которая содержит оборудование 42 низа бурильной колонны по п.53 и содержит множество подсистем, например, но этим не ограничиваясь, комбинацию всех или некоторых из перечисленных ниже:
i) трубопровод 44, соединяющий верх 55 оборудования низа бурильной колонны с поверхностью, указанный трубопровод обеспечивает перемещение промывочной жидкости и передачу 45, 46 электроэнергии и сигналов к оборудованию низа бурильной колонны,
ii) стальной трос 65, соединяющий верх 55 оборудования низа бурильной колонны с поверхностью, указанный трос обеспечивает передачу 45, 46 электроэнергии и сигналов между поверхностью и оборудованием низа бурильной колонны,
iii) циркуляционный насос 62 для промывочной жидкости или множество таких насосов 62, указанные насосы имеют достаточную производительность, чтобы обеспечить объемы промывочной жидкости при необходимом давлении, определяемые рабочими характеристиками буровой головки 1 и размерами буровой скважины, и расположены на поверхности выше буровой скважины,
iv) средства 48, 49 подъема и перемещения и источник 47 мощности для регулярного опускания и подъема оборудования 42 низа бурильной колонны и трубопровода 44 буровой скважины или стального троса 65 в буровую скважину и из нее, эти средства подъема и перемещения расположены на поверхности выше буровой скважины,
v) средства 47 генерации и преобразования электроэнергии, достаточной для питания всего оборудования 42 низа бурильной колонны и удовлетворяющей потребности в энергии на поверхности, эта энергия для оборудования низа бурильной колонны передается через буровую скважину с практически приемлемым уровнем напряжения, таким как 1000 В переменного напряжения, но не обязательно ограниченным этим точным значением, а средства генерации и преобразования энергии расположены на поверхности выше буровой скважины,
vi) промывочную жидкость, состоящую из дизельного или трансформаторного масла или другой композиции масел с аналогичной диэлектрической постоянной, причем к ней может быть примешано одно или несколько из следующих веществ:
i) регулятор удельного веса промывочной жидкости для управления давлением в буровой скважине в форме соответствующего минерала, например барита, но не ограничиваясь им,
ii) регулятор вязкости для улучшения подъема бурового шлама на поверхность, например, но этим не ограничиваясь, смесь полимеров, причем указанная промывочная жидкость дополнительно характеризуется тем, что средства ее хранения и обработки расположены на поверхности выше буровой скважины,
vii) схему перемещения промывочной жидкости характеризуется тем, что путь потока от поверхности до буровой головки 1 и назад к поверхности проходит внутри трубы 44 вниз по буровой скважине через оконечное соединение 55 на верхней стороне указанного оборудования 42 низа бурильной колонны, через или мимо двигателя 33, через или мимо системы 32 управления бурением и привода, через или мимо генератора 31 или генераторов 31 импульсов, через или мимо корпуса буровой головки 1, через сопла 7 и по открытым каналам на торце головки в предпочтительном направлении 13 выхода бурового шлама, обратно путем изменения направления, причем указанное новое направление является в основном осевым направлением буровой скважины от забоя к поверхности, мимо оборудования 42 низа бурильной колонны в кольцевом зазоре, ограниченном скважиной и указанным оборудованием 42 низа бурильной колонны, и мимо указанной трубы 44 в кольцевом зазоре, ограниченном скважиной и указанной трубой 44, неся с собой взвешенный буровой шлам к поверхности, причем эта схема перемещения промывочной жидкости дополнительно характеризуется тем, что она получает энергию от насосов, расположенных на поверхности выше буровой скважины, в количествах, достаточных для замыкания контура потока с необходимыми объемным расходом и перепадами давления,
viii) систему 61 очистки, смешивание и хранения промывочной жидкости согласно стандартам охраны здоровья и экологии и соответствующим законам, эта система расположена на поверхности выше буровой скважины,
ix) систему 56 регулирования и управления давлением в буровой скважине, когда это необходимо при чрезмерных давлениях в скважине, указанная система управления давлением расположена на поверхности выше буровой скважины,
х) систему для взятия замеров и обработки информации о скважине и систему 56 для управления процессом бурения, которые расположены на поверхности выше буровой скважины.
58. Бурильная машина 43 по п.34 для бурения скважин в земле с использованием электрического разряда, создаваемого высоковольтными импульсами между электродами 4, 5 противоположной полярности, отличающаяся наличием оборудования 42 низа бурильной колонны по п.54 и вспомогательным бурильным оборудованием 47, 48, 53, 56 на поверхности, причем это вспомогательное оборудование на поверхности включает комбинацию всех или некоторых из следующих подсистем:
i) систему 48, 53 подъема и перемещения, предназначенную для регулярного опускания и подъема оборудования 42 низа бурильной колонны и стального троса 65 в буровую скважину и из нее, эти средства подъема и перемещения расположены на поверхности выше буровой скважины,
ii) средства 47 генерации и преобразования электроэнергии, достаточной для питания всего оборудования 42 низа бурильной колонны и удовлетворяющей потребности в энергии на поверхности, эти средства генерации и преобразования энергии расположены на поверхности выше буровой скважины,
iii) средства для взятия замеров и обработки информации о скважине и систему 56 для управления процессом бурения, работающую во взаимодействии с аналогичной системой для управления бурением и направлением бурения в нижней части скважины, указанная система управления процессом бурения расположена на поверхности выше буровой скважины.
iv) средства хранения промывочной жидкости, содержащей дизельное или трансформаторное масло или другую композицию масел с аналогичной диэлектрической постоянной, регуляторы удельного веса жидкости для управления давлением в буровой скважине в форме соответствующего минерала, например барита, но им не ограничиваясь, регуляторы вязкости для улучшения подъема бурового шлама на поверхность, например, но этим не ограничиваясь, смеси полимеров, и другие дополнительные элементы композиции, которые могут требоваться время от времени, причем система подъема и перемещения расположена на поверхности выше буровой скважины и система хранения расположена на поверхности выше буровой скважины и выполняет вспомогательную функцию для системы циркуляции в скважине,
v) система 61 обработки промывочной жидкости согласно стандартам охраны здоровья и экологии и соответствующим законам, эта система расположена на поверхности выше буровой скважины,
vi) система 56 регулирования и управления давлением в буровой скважине, что может быть необходимо при чрезмерных давлениях в скважине, при этом система подъема и перемещения расположена на поверхности выше буровой скважины,
при этом циркуляция промывочной жидкости имеет место только в ограниченном контуре у забоя скважины, причем указанный контур циркуляции идет от забоя приблизительно до верха указанного оборудования 42 низа бурильной колонны, тогда как остальная часть буровой скважины остается пустой или заполненной жидкостью в зависимости от требований среды, окружающей буровую скважину, или по другим соображениям.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20035338A NO322323B2 (no) | 2003-12-01 | 2003-12-01 | Fremgangsmåte og anordning for grunnboring |
| NO20035338 | 2003-12-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006118141A true RU2006118141A (ru) | 2008-01-10 |
| RU2393319C2 RU2393319C2 (ru) | 2010-06-27 |
Family
ID=30439608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006118141/03A RU2393319C2 (ru) | 2003-12-01 | 2004-11-30 | Способ бурения, бурильная машина, буровая головка и оборудование низа бурильной колонны для бурения с помощью импульсов электрического разряда |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7784563B2 (ru) |
| EP (1) | EP1711679B1 (ru) |
| JP (1) | JP4703571B2 (ru) |
| NO (1) | NO322323B2 (ru) |
| RU (1) | RU2393319C2 (ru) |
| WO (1) | WO2005054620A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105888660A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-08-24 | 西南石油大学 | 一种径向水平井用自进式断续脉冲高压喷头 |
Families Citing this family (96)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9190190B1 (en) | 2004-08-20 | 2015-11-17 | Sdg, Llc | Method of providing a high permittivity fluid |
| US8789772B2 (en) | 2004-08-20 | 2014-07-29 | Sdg, Llc | Virtual electrode mineral particle disintegrator |
| US8172006B2 (en) | 2004-08-20 | 2012-05-08 | Sdg, Llc | Pulsed electric rock drilling apparatus with non-rotating bit |
| CA2581701C (en) * | 2004-08-20 | 2013-10-08 | Tetra Corporation | Pulsed electric rock drilling, fracturing, and crushing methods and apparatus |
| US8083008B2 (en) | 2004-08-20 | 2011-12-27 | Sdg, Llc | Pressure pulse fracturing system |
| GB2420358B (en) * | 2004-11-17 | 2008-09-03 | Schlumberger Holdings | System and method for drilling a borehole |
| US9416594B2 (en) | 2004-11-17 | 2016-08-16 | Schlumberger Technology Corporation | System and method for drilling a borehole |
| US10060195B2 (en) * | 2006-06-29 | 2018-08-28 | Sdg Llc | Repetitive pulsed electric discharge apparatuses and methods of use |
| NO330103B1 (no) * | 2007-02-09 | 2011-02-21 | Statoil Asa | Sammenstilling for boring og logging, fremgangsmate for elektropulsboring og logging |
| GB2454698B (en) * | 2007-11-15 | 2013-04-10 | Schlumberger Holdings | Gas cutting borehole drilling apparatus |
| US9347271B2 (en) | 2008-10-17 | 2016-05-24 | Foro Energy, Inc. | Optical fiber cable for transmission of high power laser energy over great distances |
| US9360631B2 (en) | 2008-08-20 | 2016-06-07 | Foro Energy, Inc. | Optics assembly for high power laser tools |
| US9138786B2 (en) | 2008-10-17 | 2015-09-22 | Foro Energy, Inc. | High power laser pipeline tool and methods of use |
| US9244235B2 (en) | 2008-10-17 | 2016-01-26 | Foro Energy, Inc. | Systems and assemblies for transferring high power laser energy through a rotating junction |
| US9719302B2 (en) | 2008-08-20 | 2017-08-01 | Foro Energy, Inc. | High power laser perforating and laser fracturing tools and methods of use |
| US9669492B2 (en) | 2008-08-20 | 2017-06-06 | Foro Energy, Inc. | High power laser offshore decommissioning tool, system and methods of use |
| US9089928B2 (en) | 2008-08-20 | 2015-07-28 | Foro Energy, Inc. | Laser systems and methods for the removal of structures |
| US9242309B2 (en) | 2012-03-01 | 2016-01-26 | Foro Energy Inc. | Total internal reflection laser tools and methods |
| US10301912B2 (en) * | 2008-08-20 | 2019-05-28 | Foro Energy, Inc. | High power laser flow assurance systems, tools and methods |
| US9027668B2 (en) | 2008-08-20 | 2015-05-12 | Foro Energy, Inc. | Control system for high power laser drilling workover and completion unit |
| US8662160B2 (en) | 2008-08-20 | 2014-03-04 | Foro Energy Inc. | Systems and conveyance structures for high power long distance laser transmission |
| US8571368B2 (en) | 2010-07-21 | 2013-10-29 | Foro Energy, Inc. | Optical fiber configurations for transmission of laser energy over great distances |
| AU2009340454A1 (en) | 2008-08-20 | 2010-08-26 | Foro Energy Inc. | Method and system for advancement of a borehole using a high power laser |
| US9267330B2 (en) | 2008-08-20 | 2016-02-23 | Foro Energy, Inc. | Long distance high power optical laser fiber break detection and continuity monitoring systems and methods |
| US9080425B2 (en) | 2008-10-17 | 2015-07-14 | Foro Energy, Inc. | High power laser photo-conversion assemblies, apparatuses and methods of use |
| US8627901B1 (en) | 2009-10-01 | 2014-01-14 | Foro Energy, Inc. | Laser bottom hole assembly |
| US9562395B2 (en) | 2008-08-20 | 2017-02-07 | Foro Energy, Inc. | High power laser-mechanical drilling bit and methods of use |
| US9664012B2 (en) | 2008-08-20 | 2017-05-30 | Foro Energy, Inc. | High power laser decomissioning of multistring and damaged wells |
| US8783361B2 (en) | 2011-02-24 | 2014-07-22 | Foro Energy, Inc. | Laser assisted blowout preventer and methods of use |
| US8783360B2 (en) | 2011-02-24 | 2014-07-22 | Foro Energy, Inc. | Laser assisted riser disconnect and method of use |
| US8684088B2 (en) | 2011-02-24 | 2014-04-01 | Foro Energy, Inc. | Shear laser module and method of retrofitting and use |
| US8720584B2 (en) | 2011-02-24 | 2014-05-13 | Foro Energy, Inc. | Laser assisted system for controlling deep water drilling emergency situations |
| US8528661B2 (en) | 2010-10-27 | 2013-09-10 | Baker Hughes Incorporated | Drill bit with electrical power generation devices |
| US8863860B2 (en) * | 2010-11-10 | 2014-10-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | System and method of improved depth of cut control of drilling tools |
| WO2012094676A2 (en) * | 2011-01-07 | 2012-07-12 | Sdg, Llc | Apparatus and method for supplying electrical power to an electrocrushing drill |
| WO2012116155A1 (en) | 2011-02-24 | 2012-08-30 | Foro Energy, Inc. | Electric motor for laser-mechanical drilling |
| RU2524101C2 (ru) * | 2011-03-23 | 2014-07-27 | Николай Данилович Рязанов | Способ электроимпульсного бурения скважин, электроимпульсной буровой наконечник |
| WO2012167102A1 (en) | 2011-06-03 | 2012-12-06 | Foro Energy Inc. | Rugged passively cooled high power laser fiber optic connectors and methods of use |
| US9279322B2 (en) * | 2011-08-02 | 2016-03-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Systems and methods for pulsed-flow pulsed-electric drilling |
| US20130032398A1 (en) * | 2011-08-02 | 2013-02-07 | Halliburton Energy Services, Inc. | Pulsed-Electric Drilling Systems and Methods with Reverse Circulation |
| US9181754B2 (en) | 2011-08-02 | 2015-11-10 | Haliburton Energy Services, Inc. | Pulsed-electric drilling systems and methods with formation evaluation and/or bit position tracking |
| CN103917736A (zh) * | 2011-11-08 | 2014-07-09 | 雪佛龙美国公司 | 用于在地层中钻井眼的装置和方法 |
| JP5199447B1 (ja) * | 2011-12-09 | 2013-05-15 | ファナック株式会社 | 回転軸を備えたワイヤ放電加工機 |
| ES2600170T3 (es) | 2012-03-15 | 2017-02-07 | Josef Grotendorst | Procedimiento y dispositivo para introducir o excavar cavidades en una masa rocosa |
| RU2500873C1 (ru) * | 2012-04-28 | 2013-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Электроимпульсный буровой снаряд |
| US10407995B2 (en) | 2012-07-05 | 2019-09-10 | Sdg Llc | Repetitive pulsed electric discharge drills including downhole formation evaluation |
| EP3656970B1 (en) * | 2012-07-05 | 2022-04-06 | Sdg Llc | Apparatuses and methods for supplying electrical power to an electrocrushing drill |
| BR112015004458A8 (pt) | 2012-09-01 | 2019-08-27 | Chevron Usa Inc | sistema de controle de poço, bop a laser e conjunto de bop |
| SK500582012A3 (sk) * | 2012-12-17 | 2014-08-05 | Ga Drilling, A. S. | Multimodálne rozrušovanie horniny termickým účinkom a systém na jeho vykonávanie |
| SK500062013A3 (sk) | 2013-03-05 | 2014-10-03 | Ga Drilling, A. S. | Generovanie elektrického oblúka, ktorý priamo plošne tepelne a mechanicky pôsobí na materiál a zariadenie na generovanie elektrického oblúka |
| WO2014189491A1 (en) * | 2013-05-21 | 2014-11-27 | Halliburton Energy Serviices, Inc. | High-voltage drilling methods and systems using hybrid drillstring conveyance |
| CA2962002C (en) | 2013-09-23 | 2021-11-09 | Sdg Llc | Method and apparatus for isolating and switching lower-voltage pulses from high voltage pulses in electrocrushing and electrohydraulic drills |
| US20160326806A1 (en) * | 2014-01-13 | 2016-11-10 | Sintef Tto As | A method for energy efficient and fast rotary drilling in inhomogeneous and/or hard rock formations |
| FR3017897B1 (fr) | 2014-02-21 | 2019-09-27 | I.T.H.P.P | Systeme de forage rotary par decharges electriques |
| DE102014004040A1 (de) * | 2014-03-21 | 2015-09-24 | Josef Grotendorst | Verfahren zum Abteufen eines Bohrlochs |
| NO339566B1 (no) * | 2014-04-08 | 2017-01-02 | Unodrill As | Hybrid borkrone |
| US20150322326A1 (en) * | 2014-05-08 | 2015-11-12 | Chevron U.S.A. Inc. | Pulse power drilling fluid and methods of use |
| US20160040504A1 (en) * | 2014-08-08 | 2016-02-11 | Baker Hughes Incorporated | Suction Nozzle |
| GB2596022B (en) * | 2015-08-19 | 2022-03-23 | Halliburton Energy Services Inc | High-power fuse-protected capacitor for downhole electrocrushing drilling |
| US10221687B2 (en) | 2015-11-26 | 2019-03-05 | Merger Mines Corporation | Method of mining using a laser |
| EP3405640B1 (en) * | 2016-01-20 | 2020-11-11 | Baker Hughes Holdings LLC | Electrical pulse drill bit having spiral electrodes |
| WO2017217991A1 (en) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Drilling fluid for downhole electrocrushing drilling |
| US10717915B2 (en) | 2016-06-16 | 2020-07-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Drilling fluid for downhole electrocrushing drilling |
| CA3023448C (en) | 2016-06-16 | 2020-06-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Drilling fluid for downhole electrocrushing drilling |
| EP3828248A1 (en) | 2016-06-16 | 2021-06-02 | Halliburton Energy Services Inc. | Drilling fluid for downhole electrocrushing drilling |
| CA3023452C (en) | 2016-06-16 | 2021-02-02 | Halliburton Energy Services, Inc. | Drilling fluid for downhole electrocrushing drilling |
| RU2725373C2 (ru) * | 2016-07-27 | 2020-07-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Мобильная электрогидродинамическая буровая установка |
| JP2018053573A (ja) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 国立研究開発法人海洋研究開発機構 | 地盤掘削装置 |
| EP3327247A1 (de) * | 2016-11-23 | 2018-05-30 | BAUER Maschinen GmbH | Bohrvorrichtung und verfahren zum bohren von gestein |
| BR112019012395B1 (pt) * | 2017-01-17 | 2023-11-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Broca de eletrotrituração, e, sistema de perfuração de fundo de poço |
| CN106703686B (zh) * | 2017-03-08 | 2018-10-30 | 中国石油天然气集团公司 | 脉冲射流式纵向冲击器 |
| CN106703682B (zh) * | 2017-03-17 | 2018-10-16 | 吉林大学 | 一种等离子体液动动力旋转钻具 |
| CN107829688B (zh) * | 2017-11-21 | 2024-04-12 | 中南大学 | 一种旋冲震荡射流式pdc钻头 |
| CN108222839B (zh) * | 2018-01-22 | 2023-08-25 | 中国地质大学（武汉） | 一种多电极对电破碎钻头及电破碎实验装置 |
| WO2019160562A1 (en) * | 2018-02-19 | 2019-08-22 | Halliburton Energy Services, Inc. | Rotary steerable tool with independent actuators |
| RU182477U1 (ru) * | 2018-06-01 | 2018-08-21 | Дмитрий Алексеевич Гришко | Электрогидравлическая буровая головка |
| CA3118091A1 (en) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | The Texas A&M University System | Systems and methods for forming a subterranean borehole |
| CN109372514A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-02-22 | 中铁工程装备集团有限公司 | 基于高压脉冲放电-机械联合破岩的新型竖井钻机 |
| CN109458188A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-03-12 | 中铁工程装备集团有限公司 | 高压脉冲放电-机械联合破岩的隧道掘进机用刀盘 |
| EP3739163B1 (en) | 2019-05-17 | 2021-06-30 | Vito NV | Drill head for electro-pulse-boring |
| US11078727B2 (en) * | 2019-05-23 | 2021-08-03 | Halliburton Energy Services, Inc. | Downhole reconfiguration of pulsed-power drilling system components during pulsed drilling operations |
| EP4345510A3 (en) | 2019-07-09 | 2024-06-05 | Baker Hughes Oilfield Operations LLC | Electrical impulse earth-boring tools and related systems and methods |
| RU195056U1 (ru) * | 2019-10-28 | 2020-01-14 | Дмитрий Алексеевич Гришко | Устройство для бурения горных пород |
| RU2721147C1 (ru) * | 2019-10-30 | 2020-05-18 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» | Электроимпульсный буровой наконечник |
| US11525306B2 (en) * | 2020-04-06 | 2022-12-13 | Halliburton Energy Services, Inc. | Pulsed-power drill bit ground ring with two portions |
| US11225836B2 (en) * | 2020-04-06 | 2022-01-18 | Halliburton Energy Services, Inc. | Pulsed-power drill bit ground ring with variable outer diameter |
| US11585156B2 (en) * | 2020-04-06 | 2023-02-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Pulsed-power drill bit ground ring with abrasive material |
| US11598202B2 (en) | 2020-12-23 | 2023-03-07 | Halliburton Energy Services, Inc. | Communications using electrical pulse power discharges during pulse power drilling operations |
| CN113565439B (zh) * | 2021-07-14 | 2023-05-26 | 太原理工大学 | 监测电极角度可控的高压电脉冲能量及方向的装置和方法 |
| CN113565449B (zh) * | 2021-07-21 | 2023-08-22 | 西南石油大学 | 用于电脉冲-机械复合破岩钻头与钻具间的电缆连接装置 |
| CN113899537B (zh) * | 2021-09-09 | 2024-03-08 | 西南石油大学 | 一种用于电脉冲-机械复合钻头的破岩钻进实验装置及方法 |
| EP4159970A1 (en) * | 2021-09-29 | 2023-04-05 | Vito NV | A method and system for electro-pulse drilling |
| CN114592815A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-06-07 | 陕西太合智能钻探有限公司 | 一种用于定向分支钻孔的岩芯取样装置 |
| CH719772A2 (de) * | 2022-06-10 | 2023-12-15 | Swissgeopower Ag | Plasma-Puls-Geo-Bohreinrichtung. |
| CN116220562B (zh) * | 2023-05-10 | 2023-07-14 | 北京中联勘工程技术有限责任公司 | 一种岩土工程勘察钻探装置 |
| CN116771266B (zh) * | 2023-08-23 | 2023-11-10 | 中铁十二局集团有限公司 | 一种具有偏移矫正功能的溶洞施工用定位冲孔装置 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2953353A (en) * | 1957-06-13 | 1960-09-20 | Benjamin G Bowden | Apparatus for drilling holes in earth |
| GB1179093A (en) * | 1966-01-27 | 1970-01-28 | Tetronics Res And Dev Company | Improvements in or relating to the Penetration of Rock Formations |
| US3468387A (en) * | 1967-04-17 | 1969-09-23 | New Process Ind Inc | Thermal coring method and device |
| US3467206A (en) * | 1967-07-07 | 1969-09-16 | Gulf Research Development Co | Plasma drilling |
| US3588068A (en) * | 1969-02-24 | 1971-06-28 | American Air Filter Co | Cupola exhaust apparatus |
| US3583766A (en) * | 1969-05-22 | 1971-06-08 | Louis R Padberg Jr | Apparatus for facilitating the extraction of minerals from the ocean floor |
| US3840270A (en) * | 1973-03-29 | 1974-10-08 | Us Navy | Tunnel excavation with electrically generated shock waves |
| US4741405A (en) * | 1987-01-06 | 1988-05-03 | Tetra Corporation | Focused shock spark discharge drill using multiple electrodes |
| US5168940A (en) * | 1987-01-22 | 1992-12-08 | Technologie Transfer Est. | Profile melting-drill process and device |
| RU2083824C1 (ru) * | 1995-06-13 | 1997-07-10 | Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом университете | Способ разрушения горных пород |
| EP0921270A4 (en) | 1996-08-22 | 2000-11-08 | Komatsu Mfg Co Ltd | UNDERGROUND AUGER MACHINE FOR ELECTRIC CRUSHING, EXCAVATOR AND EXCAVATION METHOD |
| RU2123596C1 (ru) * | 1996-10-14 | 1998-12-20 | Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом университете | Электроимпульсный способ бурения скважин и буровая установка |
| GB0203252D0 (en) * | 2002-02-12 | 2002-03-27 | Univ Strathclyde | Plasma channel drilling process |
-
2003
- 2003-12-01 NO NO20035338A patent/NO322323B2/no not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-11-30 EP EP04808863.7A patent/EP1711679B1/en not_active Not-in-force
- 2004-11-30 JP JP2006541069A patent/JP4703571B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2004-11-30 US US10/581,022 patent/US7784563B2/en active Active
- 2004-11-30 RU RU2006118141/03A patent/RU2393319C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2004-11-30 WO PCT/NO2004/000369 patent/WO2005054620A1/en active Application Filing
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105888660A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-08-24 | 西南石油大学 | 一种径向水平井用自进式断续脉冲高压喷头 |
| CN105888660B (zh) * | 2016-04-06 | 2018-03-02 | 西南石油大学 | 一种径向水平井用自进式断续脉冲高压喷头 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4703571B2 (ja) | 2011-06-15 |
| RU2393319C2 (ru) | 2010-06-27 |
| EP1711679A1 (en) | 2006-10-18 |
| US20090133929A1 (en) | 2009-05-28 |
| NO20035338D0 (no) | 2003-12-01 |
| EP1711679B1 (en) | 2016-11-23 |
| WO2005054620A1 (en) | 2005-06-16 |
| NO322323B2 (no) | 2016-09-13 |
| JP2007527962A (ja) | 2007-10-04 |
| NO322323B1 (no) | 2006-09-18 |
| NO20035338L (no) | 2005-06-02 |
| US7784563B2 (en) | 2010-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2006118141A (ru) | Способ бурения, бурильная машина, буровая головка и оборудование низа бурильной колонны для бурения с помощью импульсов электрического разряда | |
| JP2007527962A5 (ru) | ||
| CN102678044B (zh) | 一种钻井杆及脉冲等离子体钻机系统 | |
| US10060195B2 (en) | Repetitive pulsed electric discharge apparatuses and methods of use | |
| CN202596572U (zh) | 钻井杆及脉冲等离子体钻机系统 | |
| EP3508683B1 (en) | Apparatuses and methods for supplying electrical power to an electrocrushing drill | |
| CA2896335C (en) | Repetitive pulsed electric discharge apparatus for downhole formation evaluation | |
| EP2329095B1 (en) | Pulsed electric rock drilling apparatus with non-rotating bit and directional control | |
| RU2392422C1 (ru) | Способ добычи нефти с использованием энергии упругих колебаний и установка для его осуществления | |
| RU2690587C2 (ru) | Скважинный инструмент | |
| WO2006023998A2 (en) | Pulsed electric rock drilling, fracturing, and crushing methods and apparatus | |
| WO2010114415A1 (ru) | Способ электрогидравлического воздействия на нефтяной пласт и устройство для его осуществления | |
| CN114174630A (zh) | 用于电脉冲镗孔的钻头 | |
| CN107803942B (zh) | 方形桩线切割设备及硬岩地层方形桩的机械开挖方法 | |
| AU2010237175B2 (en) | Device for a downhole apparatus for machining of casings and also a method of depositing machined shavings | |
| RU2593850C1 (ru) | Способ подачи реагента и обработки скважины с высоковязкой нефтью | |
| RU2725373C2 (ru) | Мобильная электрогидродинамическая буровая установка | |
| CA2821140C (en) | Pulsed electric rock drilling, fracturing, and crushing methods and apparatus | |
| RU2445430C1 (ru) | Электроимпульсная буровая установка | |
| RU2331759C1 (ru) | Перфоратор двухсторонний гидромеханический щелевой | |
| RU2204189C2 (ru) | Искровой разрядник (варианты) | |
| CN116163659A (zh) | 液电脉冲等离子体导向钻井系统和钻井方法 | |
| SU804783A1 (ru) | Устройство дл проходки узкихТРАНшЕй | |
| JPH0938831A (ja) | 遠隔制御水中切断方法及び遠隔制御水中放電加工装置 | |
| WO1980002049A1 (en) | Method and device for filling up the borehole |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201201 |