RU2254434C1 - Способ и устройство для бурения скважин - Google Patents
Способ и устройство для бурения скважин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2254434C1 RU2254434C1 RU2004101266/03A RU2004101266A RU2254434C1 RU 2254434 C1 RU2254434 C1 RU 2254434C1 RU 2004101266/03 A RU2004101266/03 A RU 2004101266/03A RU 2004101266 A RU2004101266 A RU 2004101266A RU 2254434 C1 RU2254434 C1 RU 2254434C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drilling
- eccentric
- casing
- rock cutting
- centering
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к области горного дела, а именно, к способам и устройствам для бурения глубоких скважин из-под башмака обсадной колонны и может быть использовано для бурения нефтяных, газовых и водяных скважин. Способ бурения заключается в бурении, спуске и цементации обсадной колонны, спуске расширителя и бурении из-под башмака обсадной колонны. Бурение производят на глубину, большую длины обсадной колонны, образуют подбашмачную камеру, после засыпки которой песком производят спуск и цементацию обсадной колонны. Бурение из-под башмака обсадной колонны производят после спуска расширителя с промывкой в подбашмачную камеру и центрации относительно оси скважины. Устройство для бурения скважин включает колонну бурильных труб, расширитель, содержащий корпус с эксцентричной породоразрушающей и центрирующей лопастями, пилот-долото. Корпус расширителя снабжен замком и противоположно расположенными под ним направляющими, одна из которых, со стороны эксцентричной породоразрушающей лопасти эксцентрична, с которыми подвижно соединены эксцентричная породоразрушающая и центрирующая лопасти посредством соединительных муфт со средством связи между собой. Соединительная муфта центрирующей лопасти в нижнем положении установлена на направляющих, а соединительная муфта эксцентричной породоразрушающей лопасти на замке. Замок выполнен с учетом эксцентриситета эксцентричной породоразрушающей лопасти. Способ и устройство обеспечивают надежную, стабильную и эффективную работу. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области горного дела, в частности, к способам и устройствам для бурения скважин из-под башмака обсадной колонны и может быть использовано для нефтяных, газовых и водяных глубоких скважин.
Известен способ бурения скважин, включающий процессы: бурение из-под башмака обсадной колонны долотом-расширителем с раздвижными породоразрушающими лопастями, спуск и цементацию обсадной колонны [1].
Недостатком известного способа является совмещение процессов бурения и крепление ствола скважины, что приводит к осложнениям и авариям, кроме того, использование раздвижных породоразрушающих лопастей не обеспечивает надежную центрацию расширителя относительно оси скважины.
Известен также способ бурения скважин, включающий бурение с использованием долота с эксцентричным расширителем для формирования скважины больше диаметра обсадной колонны или пробуренного ствола, через который спускают инструмент на забой [2].
Недостатком известного способа является сложность обеспечения надежной центрации расширителя относительно оси скважины, что приводит к искривлению скважины в процессе бурения.
Наиболее близким известным способом бурения является способ бурения скважин, включающий бурение под обсадную колонну, спуск и цементацию обсадной колонны, спуск расширителя с эксцентричной породоразрушающей и центрирующей лопастями и бурение из-под башмака [3].
Недостатком известного способа является то, что давление на центрирующую лопасть осуществляется подачей промывочной жидкости, которую через дроссель также подают для промывки скважины, в результате чего она пульсирует и не обеспечивается надежная центрация инструмента и промывка забоя скважины.
В соответствии с настоящим изобретением предусмотрено создание способа бурения скважин, который обеспечивает стабильную и эффективную работу за счет надежной центрации расширителя относительно оси скважины в процессе бурения.
Указанная задача решается тем, что в способе бурения скважин, включающем бурение, спуск и цементацию обсадной колонны, спуск расширителя и бурение из-под башмака обсадной колонны, бурение производят на глубину, большую длины обсадной колонны, образовывают подбашмачную камеру, после засыпки которой песком производят спуск и цементацию обсадной колонны, а бурение из-под башмака обсадной колонны производят после спуска расширителя с промывкой в подбашмачную камеру и центрации относительно оси скважины.
Известно устройство для бурения скважин, включающее колонну бурильных труб с долотом-расширителем с раздвижными породоразрушающими лопастями [1].
Недостатком известного устройства является сложность обеспечения надежной центрации инструмента относительно оси скважины.
Известно также устройство для бурения скважин, включающее эксцентричный расширитель, состоящий из корпуса, расширяющих породоразрушающих элементов, выходящих за габариты пилот-долота [2].
Недостатком известного устройства является недостаточно надежная центрация относительно оси скважины.
Наиболее близким устройством для бурения скважин является устройство, включающее колонну бурильных труб, расширитель, содержащий корпус с эксцентричной породоразрушающей и центрирующей лопастями, пилот-долото [3].
Недостатком известного устройства является отсутствие надежной центрации устройства относительно оси скважины.
В соответствии с настоящим изобретением предусмотрено создание устройства для бурения скважин, обеспечивающего стабильную и эффективную работу за счет надежной центрации устройства относительно оси скважины в процессе бурения.
Указанная задача выполняется тем, что в устройстве для бурения скважин, включающем колонну бурильных труб, расширитель, содержащий корпус с эксцентричной породоразрушающей и центрирующей лопастями, пилот-долото, корпус расширителя снабжен замком и противоположно расположенными под ним направляющими, одна из которых со стороны эксцентричной породоразрушающей лопасти эксцентрична, с которыми соединены подвижно эксцентричная породоразрушающая и центрирующая лопасти посредством соединительных муфт, со средством связи между собой, причем соединительная муфта центрирующей лопасти в нижнем положении установлена на направляющих, а соединительная муфта эксцентричной породоразрушающей лопасти - на замке, который выполнен с учетом эксцентриситета эксцентричной породоразрушающей лопасти.
Кроме того, эксцентричная породоразрушающая и центрирующая лопасти снабжены шарошечными лапами, установленными на меньший диаметр расширения.
Также центрирующая лопасть снабжена радиальными породоразрушающими элементами.
А также средство связи соединительных муфт эксцентричной породоразрушающей лопастей выполнено посредством установки соединительной муфты центрирующей лопасти на опорную раму, установленную подвижно на корпусе и жестко закрепленную к эксцентричной породоразрушающей лопасти.
Сущность изобретения пояснена чертежом.
Скважина 1 включает обсадную колонну 2, подбашмачную камеру 3. Устройство для бурения включает колонну бурильных труб 4, расширитель 5 с корпусом 6, эксцентричной породоразрушающей лопастью 7, центрирующей лопастью 8.
Корпус 6 снабжен замком 9, эксцентричной направляющей 10, размещенной на корпусе 6 со стороны эксцентричной породоразрушающей лопасти 7 и направляющей 11, размещенной под замком 9 с противоположной стороны на корпусе 6. Эксцентричная породоразрушающая и центрирующая лопасти и замок 9 с направляющей 11 и эксцентричной направляющей 10 соединены подвижно посредством соединительных муфт 12, 13 и снабжены шарошечными лапами 14, 15, которые установлены на меньший диаметр расширения в сравнении с диаметром расширения эксцентричной породоразрушающей лопасти и радиальных породоразрушающих элементов 16 центрирующей лопасти 8. Разница диаметров составляет 5-10 мм. К эксцентричной породоразрушающей лопасти 7 закреплена жестко опорная рама 17, на которой установлена соединительная муфта 13 и которая установлена подвижно на корпусе 6.
Расширитель 5 соединен с пилот-долотом 18. Замок 9 выполнен с учетом эксцентриситета эксцентричной породоразрушающей лопасти.
Работа устройства заключается в следующем. В пробуренную скважину 1 глубиной более чем длина обсадной колонны на 2,5-3 м засыпают песок для образования подбашмачной камеры и спускают обсадную колонну 2 и цементируют ее.
После этого спускают на колонне бурильных труб 4 расширитель 5 с пилот-долотом 18 и при малых оборотах устройства с промывкой разбуривают цементную пробку и спускают расширитель в подбашмачную камеру и промывают ее и центрируют расширитель 5 относительно оси скважины подачей устройства на забой, при которой шарошечная лапа 14 за счет опоры на забой перемещается в верхнее рабочее положение, а вместе с ней эксцентричная породоразрушающая лопасть 7 и центрирующая лопасть 8 с шарошечной лапой 15.
При этом соединительная муфта 13 предварительно перемещается с меньшего диаметра центрации на номинальный на эксцентричной направляющей 10 и направляющей 11, а после достижения соосности с замком 9 за счет давления опорной рамы 17 перемещается на замок 9 в рабочее положение.
В дальнейшем бурение производится из-под башмака обсадной колонны с обеспечением надежной центрации расширителя относительно оси буримой скважины.
Замок 9 выполнен с учетом некоторого перекрытия рабочего хода в осевом направлении.
После бурения из-под башмака обсадной колонны на глубину, большую длины очередной обсадной колонны, операции по сооружению скважины продолжают аналогично приведенным выше.
При этом при подъеме устройства из скважины центрирующая лопасть 8 перемещается в нижнее транспортное положение.
Технический результат
1. Снижение объема выбуренной породы, расхода долот и капитальных затрат в целом в 1,5-1,8 раза.
2. Повышение коммерческой производительности бурения за счет исключения осложнений в процессе бурения, спуска и крепления обсадных колонн.
3. Снижение диаметров обсадных труб и расширителей на порядок в сравнении с проектными диаметрами без изменения проектного диаметра эксплуатационной колонны.
Пример осуществления способа
1. Бурению подлежит эксплуатационная скважина №76 на пл. Увезовская ПХГ.
Согласно геолого-техническому наряду проектная глубина скважины №76 составляет 800 м, эксплуатационная колонна - 168 мм - 760 м; диаметры и длина обсадных труб: 426 мм - 10 м; 325 мм - 120 м; 245 мм - 540 м; диаметры долот соответственно: 530 мм; 393,7 мм; 295,3 мм; 215,9 мм.
2. В соответствии с настоящим изобретением при использовании проектных длин диаметры обсадных труб составят 324 мм; 273 мм; 219 мм; 168 мм.
3. Бурение под каждую обсадную колонну производится на глубину больше длины обсадной колонны на 2,5-3 м.
4. Диаметры расширителей составят соответственно: 393,7 мм; 320 мм; 295,3 мм; 215,9 мм.
5. Спуск и цементация очередной обсадной колонны производятся после образования, засыпки песком подбашмачной камеры глубиной 2,5-3 м.
6. Процесс бурения из-под башмака обсадных колонн производится после предварительной промывки подбашмачной камеры и центрации расширителя подачей устройства на забой и выведения расширителя в рабочее положение.
7. Бурение эксплуатационного ствола скважины производится согласно геотехническому наряду.
8. Снижение трудозатрат и времени на сооружение скважины составляет 1,5-1,8 раза в сравнении с проектными.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №1590537, МКИ 5, Е 21 В 7/20, 07.09.90.
2. Патент РФ №2152502, МПК 7, Е 21 В 7/28, 10.07.2000.
3. Патент РФ №2179618, МПК 7, Е 21 В 7/28, 20.02.2002.
Claims (5)
1. Способ бурения скважин, включающий бурение, спуск и цементацию обсадной колонны, бурение из-под башмака обсадной колонны, отличающийся тем, что бурение производят на глубину, большую длины обсадной колонны, образуют подбашмачную камеру, после засыпки которой песком производят спуск и цементацию обсадной колонны, а бурение из-под башмака обсадной колонны производят после спуска расширителя с промывкой в подбашмачную камеру и центрации относительно оси скважины.
2. Устройство для бурения скважин, включающее колонну бурильных труб, расширитель, содержащий корпус с эксцентричной породоразрушающей и центрирующей лопастями, пилот - долото, отличающееся тем, что корпус расширителя снабжен замком и противоположно расположенными под ним направляющими, одна из которых со стороны эксцентричной породоразрушающей лопасти эксцентрична, с которыми подвижно соединены эксцентричная породоразрушающая и центрирующая лопасти посредством соединительных муфт со средством связи между собой, причем соединительная муфта центрирующей лопасти в нижнем положении установлена на направляющих, а соединительная муфта эксцентричной породоразрушающей лопасти - на замке, который выполнен с учетом эксцентриситета эксцентричной породоразрушающей лопасти.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что эксцентричная породоразрушающая и центрирующая лопасти снабжены шарошечными лопастями, установленными на меньший диаметр расширения.
4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что центрирующая лопасть снабжена радиальными породоразрушающими элементами.
5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что средство связи соединительных муфт эксцентричной породоразрушающей и центрирующей лопастей выполнено посредством установки соединительной муфты центрирующей лопасти на опорную раму, установленную подвижно на корпусе и закрепленную жестко к эксцентричной породоразрушающей лопасти.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004101266/03A RU2254434C1 (ru) | 2004-01-20 | 2004-01-20 | Способ и устройство для бурения скважин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004101266/03A RU2254434C1 (ru) | 2004-01-20 | 2004-01-20 | Способ и устройство для бурения скважин |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2254434C1 true RU2254434C1 (ru) | 2005-06-20 |
Family
ID=35835831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004101266/03A RU2254434C1 (ru) | 2004-01-20 | 2004-01-20 | Способ и устройство для бурения скважин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2254434C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110984845A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-10 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 一种中部聚能改变井底围压分布的钻井提速方法 |
RU2782906C1 (ru) * | 2021-11-09 | 2022-11-07 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Долото-расширитель |
-
2004
- 2004-01-20 RU RU2004101266/03A patent/RU2254434C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110984845A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-10 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 一种中部聚能改变井底围压分布的钻井提速方法 |
RU2782906C1 (ru) * | 2021-11-09 | 2022-11-07 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Долото-расширитель |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2378479C2 (ru) | Способ и устройство для выполнения операций в стволе подземной скважины посредством использования гибких обсадных труб | |
US7520328B2 (en) | Completion apparatus and methods for use in hydrocarbon wells | |
US8839864B2 (en) | Casing cutter | |
US8191655B2 (en) | Apparatus and method for reaming a wellbore during the installation of a tubular string | |
RU2007148901A (ru) | Система буровых скважин с полостью | |
US7475726B2 (en) | Continuous monobore liquid lining system | |
CN100575659C (zh) | 一种欠平衡完井方法 | |
RU2149247C1 (ru) | Способ строительства многозабойной скважины | |
CN104963656B (zh) | 一种用于石油天然气开发的井身结构及其安装方法 | |
RU2254434C1 (ru) | Способ и устройство для бурения скважин | |
RU2382166C1 (ru) | Способ вскрытия продуктивных пластов | |
RU2515739C1 (ru) | Способ ремонта скважины с дефектным участком со смещением обсадной колонны | |
CN205713982U (zh) | 一种适用于岩溶地区的桩基施工钻孔装置 | |
CN212671732U (zh) | 一种用于大肚子井眼的井身结构 | |
RU2209917C1 (ru) | Способ ориентированного выреза окон в обсадной колонне | |
RU2378495C2 (ru) | Способ установки скважинного фильтра | |
RU2710577C1 (ru) | Способ установки цементного моста для проходки неустойчивых пород при бурении скважины | |
RU2315849C1 (ru) | Скважинный расширитель | |
RU2190089C1 (ru) | Способ глубокой перфорации обсаженных скважин | |
KR20100008587A (ko) | 시추용 드릴 비트 | |
CN112431583A (zh) | 疏松砂岩储层鱼刺型水平分支井钻完井支撑装置及其支撑钻井方法 | |
RU2254433C1 (ru) | Устройство для бурения скважин | |
RU2750805C1 (ru) | Способ интенсификации работы скважины бурением боковых стволов | |
RU2794830C1 (ru) | Способ заканчивания скважины | |
US11530595B2 (en) | Systems and methods for horizontal well completions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20070417 |
|
RH4A | Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation |
Effective date: 20101005 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180121 |