RU2027840C1

RU2027840C1 - Method of control of energy characteristic of hydraulic face motor

Info

Publication number: RU2027840C1
Authority: RU
Inventors: Сергей Аванесович Оганов
Original assignee: Сергей Аванесович Оганов
Priority date: 1990-10-17
Filing date: 1990-10-17
Publication date: 1995-01-27

Abstract

FIELD: mining. SUBSTANCE: motor having as many number of sections as possible is lowered into the well. Lower section is of regular design. Upper sections are made with hollow shafts as in the turbo drill bit, and with shut-off device to shift the fluid flow to the turbines or through the shaft. In the course of drilling, only lower section operates. At design depth of the well, the ball is thrown inside the pipe to shift the flow to the turbines of the second section. The third section and others are put into operation in the same manner. EFFECT: enhanced efficiency of drilling. 1 dwg

Description

Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для регулирования энергетической характеристики гидравлического забойного двигателя в процессе бурения. The invention relates to drilling wells and is intended to control the energy characteristics of a hydraulic downhole motor during drilling.

Известен способ регулирования энергетической характеристики гидравлического забойного двигателя-турбобура путем секционирования [1]. Способ заключается в том, что для повышения эффективности турбинного бурения используют турбобур, состоящий из нескольких секций. A known method of regulating the energy characteristics of a hydraulic downhole turbo-drill engine by sectioning [1]. The method consists in the fact that to increase the efficiency of turbine drilling using a turbodrill, consisting of several sections.

Наиболее близким к изобретению является секционный турбобур, состоящий из двух, трех секций, так называемые двухсекционный или трехсекционный турбобуры [2]. Closest to the invention is a sectional turbo-drill, consisting of two, three sections, the so-called two-section or three-section turbo-drills [2].

Недостатком прототипа является то, что в процессе бурения секции турбобура работают как единое целое, как один двигатель, в то время как изменяющиеся по мере углубления скважины условия проходки требуют применения турбобура с изменяющимся количеством одновременно работающих секций. The disadvantage of the prototype is that during drilling the sections of the turbodrill operate as a single unit, as a single engine, while the conditions of penetration, which vary with the deepening of the well, require the use of a turbodrill with a varying number of simultaneously working sections.

Целью изобретения является повышение эффективности применения секционных турбобуров в процессе бурения скважины. The aim of the invention is to increase the efficiency of the use of sectional turbodrills in the process of drilling a well.

Указанная цель достигается тем, что в скважину спускается турбобур, состоящий из максимального числа секций, например из трех секций. При этом процесс бурения скважины ведется с использованием сначала одной, затем двух и трех секций. Регулирование энергетической характеристики гидравлического забойного двигателя достигается тем, что в требуемый момент процесса бурения, когда эффективность работы двигателя снижается, дистанционно и последовательно подключается необходимое число секций турбобура. Причем эта операция осуществляется без подъема бурильного инструмента на поверхность в отличие от известного способа при применении прототипа. This goal is achieved by the fact that a turbodrill, consisting of a maximum number of sections, for example, of three sections, descends into the well. In this case, the drilling process is carried out using first one, then two and three sections. The regulation of the energy characteristics of a downhole hydraulic motor is achieved by the fact that at the required moment in the drilling process, when the efficiency of the engine decreases, the required number of sections of the drill is remotely and sequentially connected. Moreover, this operation is carried out without lifting the drilling tool to the surface, in contrast to the known method when using the prototype.

Предлагаемый способ может быть осуществлен путем применения устройства, включающего одну или две секции турбобура с полым валом, верхние концы которых снабжены специальными гнездами под бросовые шарики и с помощью которых при необходимости поочередно перекрываются каналы полых валов и поток жидкости направляется на турбинки соответствующих секций турбобура. The proposed method can be implemented by using a device comprising one or two sections of a turbo-drill with a hollow shaft, the upper ends of which are equipped with special sockets for throw balls and with which, if necessary, the channels of the hollow shafts are alternately blocked and the fluid flow is directed to the turbines of the corresponding sections of the turbo-drill.

Осуществление способа показано на чертеже. В скважину спускается долото; забойный двигатель-турбобур состоит из нижней секции 1, представляющей собой нижнюю секцию от серийного секционного турбобура, и двух верхних секций 2 и 3 с полым валом. Процесс бурения начинается с работы одной нижней секции, а верхние секции при этом не работают. После проходки определенного интервала ствола скважины в момент, когда показатели бурения снижаются и требуется увеличить момент и мощность на валу двигателя, т.е. когда возникает необходимость перехода на бурение с использованием двухсекционного турбобура, в бурильные трубы сбрасывается шарик 4, который садится в гнездо 5, направляя поток бурового раствора на турбинки (показано стрелкой), включая вторую секцию двигателя. Так бурится новый интервал скважины. Затем на расчетной глубине, когда требуется подключить к работе третью секцию турбобура, в трубу сбрасывается шарик 6, который садится в гнездо 7 и переключает поток раствора на секции турбины. Бурение скважины уже ведется трехсекционным турбобуром. The implementation of the method is shown in the drawing. A chisel descends into the well; the downhole turbo-drill motor consists of a lower section 1, which is the lower section from the serial sectional turbo-drill, and two upper hollow shaft sections 2 and 3. The drilling process begins with the operation of one lower section, and the upper sections do not work. After driving a certain interval of the wellbore at the moment when the drilling performance is reduced and it is necessary to increase the moment and power on the motor shaft, i.e. when it becomes necessary to switch to drilling using a two-section turbodrill, a ball 4 is thrown into the drill pipes, which sits in socket 5, directing the flow of drilling mud to the turbines (shown by the arrow), including the second section of the engine. So the new interval of the well is drilled. Then at the calculated depth, when it is necessary to connect the third section of the turbodrill to work, a ball 6 is dropped into the pipe, which sits in socket 7 and switches the flow of the solution to the turbine sections. Well drilling is already underway with a three-section turbodrill.

Следует отметить, что отверстие в гнезде 5 и шарик 4 имеют диаметр меньше, чем диаметр гнезда 7 и шарика 6, что обеспечивает поочередное свободное прохождение шарика 4 через гнездо 7. It should be noted that the hole in the socket 5 and the ball 4 have a diameter smaller than the diameter of the socket 7 and the ball 6, which provides alternate free passage of the ball 4 through the socket 7.

Применение предложенного способа позволяет существенно увеличить технические показатели работы долота за счет выбора оптимальных параметров режима бурения, расширения диапазонов использования высокостойких долот с алмазно-твердосплавными пластинками и долот большого диаметра, требующих по мере углубления скважины применение турбобуров с различным числом секций. Экономический эффект позволяет вследствие возможности дистанционного подключения секций турбобура исключить необходимость преждевременного подъема бурильной колонны для замены турбобура. The application of the proposed method can significantly increase the technical performance of the bit by selecting the optimal parameters of the drilling mode, expanding the ranges of use of high-resistant bits with diamond carbide inserts and bits of large diameter, which require the use of turbodrills with a different number of sections as the hole deepens. The economic effect allows, due to the possibility of remote connection of sections of the turbodrill, to eliminate the need for premature lifting of the drill string to replace the turbodrill.

Claims

METHOD FOR REGULATING THE ENERGY CHARACTERISTIC OF A HYDRAULIC BOTTOM ENGINE, including pumping a mud flow into a turbine of a multi-section turbo-drill and creating kinetic energy on the motor shaft and bit for drilling a rock, characterized by the fact that, in order to increase the turbine drilling performance, the multi-section include in the work in turn, while the shafts of the upper sections are hollow with sockets for the corresponding discharge balls, and each th section is carried out by dropping the corresponding ball.