RU2282707C2 - Method for pipe-driving drilling in water areas and drilling tool for above method realization - Google Patents

Method for pipe-driving drilling in water areas and drilling tool for above method realization Download PDF

Info

Publication number
RU2282707C2
RU2282707C2 RU2004111625/03A RU2004111625A RU2282707C2 RU 2282707 C2 RU2282707 C2 RU 2282707C2 RU 2004111625/03 A RU2004111625/03 A RU 2004111625/03A RU 2004111625 A RU2004111625 A RU 2004111625A RU 2282707 C2 RU2282707 C2 RU 2282707C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
core receiver
removable core
receiver
drilling
water
Prior art date
Application number
RU2004111625/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004111625A (en
Inventor
Артур Петрович Пронкин (RU)
Артур Петрович Пронкин
Игорь Станиславович Хворостовский (RU)
Игорь Станиславович Хворостовский
Станислав Сигизмундович Хворостовский (RU)
Станислав Сигизмундович Хворостовский
шкин Сергей Иванович Кот (RU)
Сергей Иванович Котяшкин
Original Assignee
Государственный научный центр - государственное унитарное геологическое предприятие "Южное научно-производственное объединение по морским геологоразведочным работам" (ГНЦ ФГУГП "ЮЖМОРГЕОЛОГИЯ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный научный центр - государственное унитарное геологическое предприятие "Южное научно-производственное объединение по морским геологоразведочным работам" (ГНЦ ФГУГП "ЮЖМОРГЕОЛОГИЯ") filed Critical Государственный научный центр - государственное унитарное геологическое предприятие "Южное научно-производственное объединение по морским геологоразведочным работам" (ГНЦ ФГУГП "ЮЖМОРГЕОЛОГИЯ")
Priority to RU2004111625/03A priority Critical patent/RU2282707C2/en
Publication of RU2004111625A publication Critical patent/RU2004111625A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2282707C2 publication Critical patent/RU2282707C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: well drilling, particularly to drill loose rock in water areas along with simultaneous core taking and well casing.
SUBSTANCE: method involves applying force to sealing member of removable core receiver to retain sealing member in its lower extreme position, wherein above force is equal or greater than friction force appeared during sealing member movement along removable core receiver. Drilling tool comprises drilling tool having cylindrical spiral spring 24 put on ejector pump body 13 between sliding sealing bush 23 and fungiform member 21 adapted to receive fishing member of removable core receiver. The spring has initial inter-coil pressure equal or greater than friction force between movable sealing bush 23 and body 13 of ejector pump.
EFFECT: increased core receiver fixation reliability inside casing pipe.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области горного дела, а именно к забивному бурению на акваториях в рыхлых породах с совмещением процессов отбора керна и крепления скважин обсадными трубами.The invention relates to the field of mining, namely to hammer drilling in water areas in loose rocks with a combination of coring and casing wells.

Известен способ [1, с.248-253] забивного бурения, включающий спуск обсадной колонны с башмаком, спуск в колонну керноприемника и добивку его до упора в башмак, фиксацию (закрепление) керноприемника в колонне, их совместную забивку в породы, освобождение керноприемника от связи с колонной и извлечение его на поверхность вместе с поступившим в него керном. Этот способ бурения реализуется при помощи бурового снаряда [3], содержащего керноприемник с обратным клапаном, направляющий цилиндр с установленным в него подвижным грузом, подвешенным на тяговом канате, наковальню, соединенную с верхним концом керноприемника, и механизм закрепления снаряда в кольцевой проточке обсадной колонны, жестко связанный с подвижным грузом и включающий две защелки, размещенные на оси и постоянно распираемые пружиной.There is a known method [1, pp. 248-253] of downhole drilling, including lowering the casing string with a shoe, lowering the core receiver into the casing and pushing it all the way into the shoe, fixing (securing) the core receiver in the string, their joint driving into rocks, releasing the core receiver from communication with the column and its extraction to the surface together with the core received in it. This drilling method is implemented using a drill [3], containing a core receiver with a check valve, a guide cylinder with a movable load mounted on it, suspended on the traction rope, an anvil connected to the upper end of the core receiver, and a mechanism for securing the shell in the annular groove of the casing, rigidly connected with a moving load and including two latches placed on the axis and constantly bursting with a spring.

Способ и устройство [3] недостаточно надежны вследствие возможного деформирования механизма закрепления снаряда в кольцевой проточке обсадной колонны. Кроме того, их недостатком является необходимость добивания бурового снаряда.The method and device [3] is not reliable due to the possible deformation of the mechanism for securing the projectile in the annular groove of the casing. In addition, their disadvantage is the need to finish the drill.

Известен способ [1, с.253-256] забивного бурения на акваториях, принятый за прототип и включающий спуск обсадной колонны до дна акватории, спуск в колонну керноприемника до упора в грунт забоя скважины, фиксацию керноприемника в колонне давлением воды в полости колонны выше керноприемника, создание обратных потоков воды в заколонном пространстве и в керноприемнике, забивку колонны с керноприемником в породы на длину рейса, освобождение керноприемника от связи с колонной и извлечение его на поверхность вместе с поступившим в него керном.The known method [1, p.253-256] of downhole drilling in the waters, adopted as a prototype and includes lowering the casing to the bottom of the water, lowering the core receiver to the bottom of the bottom hole, fixing the core receiver in the column with water pressure in the cavity of the column above the core receiver , creating reverse flows of water in the annulus and in the core receiver, driving the column with the core receiver into the rocks for the length of the flight, releasing the core receiver from communication with the column and removing it to the surface along with the core that entered it.

Указанный способ бурения реализуется при помощи бурового снаряда [2], принятого за прототип устройства и содержащего обсадную колонну труб, съемный керноприемник с обратным клапаном, нагнетальный переходник на верхнем конце обсадной колонны, забивной снаряд, эжекторный насос, грибок под ловитель съемного керноприемника и узел герметизации, включающий жестко смонтированный в колонне кольцевой конический выступ и подвижную герметизирующую втулку, перемещаемую по корпусу эжекторного насоса.The specified drilling method is implemented using a drill [2], adopted as a prototype of the device and containing a casing string, a removable core receiver with a check valve, a discharge adapter at the upper end of the casing, a hammer, an ejector pump, a fungus for a removable core receiver catch and a sealing unit including an annular conical protrusion rigidly mounted in the column and a movable sealing sleeve moving along the body of the ejector pump.

Недостаток прототипа заключается в нестабильной работе узла фиксации бурового снаряда в обсадной колонне. В известном буровом снаряде [2] перед его спуском в колонну труб подвижная герметизирующая втулка, перемещающаяся по наружной поверхности корпуса эжектора, устанавливается в ее крайнее нижнее положение исходя из того, что она еще до касания башмаком керноприемника забоя скважины упрется в кольцевой конический выступ колонны, а при создании в колонне давления воды керноприемник сместится относительно втулки вниз, внедряясь в породы. Однако втулка при малой плотности посадки ее на корпусе эжектора в процессе спуска керноприемника в колонну под действием гидравлического сопротивления воды, находящейся в колонне, может сместиться вверх, вплоть до ее упора в бурт грибка под ловитель. В этом случае после постановки керноприемника на забой скважины кольцевой зазор между керноприемником и колонной не загерметизирован, в колонне не удается создать необходимого давления воды и при нанесении ударов забивным снарядом по колонне труб керноприемник не внедряется в породы.The disadvantage of the prototype is the unstable operation of the node fixing the drill in the casing. In the well-known drilling tool [2], before it is lowered into the pipe string, a movable sealing sleeve moving along the outer surface of the ejector body is set to its lowest position based on the fact that even before the shoe touches the core receiver of the well bottom, it abuts against the annular conical protrusion of the column, and when a water pressure column is created in the column, the core receiver will move downward relative to the sleeve, penetrating into the rocks. However, the sleeve with a low density of its landing on the ejector body during the descent of the core receiver into the column under the action of hydraulic resistance of the water in the column can move up, up to its stop in the collar of the fungus under the catcher. In this case, after placing the core receiver at the bottom of the well, the annular gap between the core receiver and the column is not sealed, the required water pressure cannot be created in the column, and when the hammer strikes the pipe string with a driven shell, the core receiver does not penetrate into the rocks.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в создании таких способа забивного бурения на акваториях и бурового снаряда для осуществления способа, которые бы стабильно обеспечивали надежную фиксацию керноприемника в обсадной колонне труб при их совместном погружении ударами в породы любой плотности и при любых рациональных длинах рейса.The essence of the invention lies in the creation of such a method of hammer drilling in water areas and a drill for implementing a method that would consistently provide reliable fixation of the core receiver in the casing string of pipes when they are jointly immersed in rocks of any density and at any rational length of the voyage.

Технический результат изобретения - повышение эффективности забивного бурения на акваториях за счет обеспечения надежной и безаварийной фиксации керноприемника в обсадной колонне труб, а также повышение качества и длины рейса бурения за счет уменьшения сопротивления пород продвижению в них керноприемника по его лобовой и боковым поверхностям.The technical result of the invention is to increase the efficiency of downhole drilling in water areas by ensuring reliable and trouble-free fixation of the core receiver in the pipe casing, as well as improving the quality and length of the drilling flight by reducing the resistance of the rocks to the movement of the core receiver along their frontal and lateral surfaces.

Технический результат в предлагаемом способе достигается следующим образом.The technical result in the proposed method is achieved as follows.

Способ забивного бурения на акваториях включает спуск обсадной колонны труб до дна акватории, перемещение в крайнее нижнее положение съемного керноприемника его элемента герметизации кольцевого зазора между керноприемником и колонной, спуск керноприемника с элементом герметизации в колонну, создание давления воды в колонне над керноприемником и его фиксацию.The method of driving drilling in water areas includes lowering the casing string to the bottom of the water area, moving the annular gap sealing element between the core receiver and the string to the extreme lower position of the core receiver, lowering the core receiver with the sealing element into the column, creating water pressure in the column above the core receiver and fixing it.

Отличительной особенностью способа является то, что к элементу герметизации керноприемника прикладывают силу, постоянно удерживающую элемент герметизации в его крайнем нижнем положении, причем величину этой силы устанавливают равной или несколько большей силы трения, возникающей при перемещении элемента герметизации по керноприемнику.A distinctive feature of the method is that a force is constantly applied to the sealing element of the core receiver, which constantly holds the sealing element in its lowest position, and this force is set equal to or somewhat greater friction force that occurs when the sealing element moves along the core receiver.

В конкретном случае выполнения способа силу, постоянно удерживающую элемент герметизации в его крайнем нижнем положении, прикладывают посредством, например, винтовой цилиндрической пружины.In the specific case of the method, the force constantly holding the sealing element in its lowermost position is applied by, for example, a coil spring.

Технический результат устройства достигается следующим образом.The technical result of the device is achieved as follows.

Буровой снаряд для забивного бурения на акваториях включает обсадную колонну труб с башмаком, жестко соединенный с колонной и выступающий вовнутрь нее кольцевой конический выступ, нагнетательный переходник на верхнем конце обсадной колонны, забивной снаряд и съемный керноприемник, содержащий керноприемный стакан, башмак с кернодержателем, эжекторный насос, грибок под ловитель керноприемника и подвижную герметизирующую втулку, перемещаемую по корпусу эжекторного насоса.A drill for driving drilling in water areas includes a pipe casing with a shoe rigidly connected to the column and an annular conical protrusion protruding inside it, a discharge adapter at the upper end of the casing, a hammer and a removable core receiver containing a core receiver, a shoe with a core holder, an ejector , a fungus under the core receiver catcher and a movable sealing sleeve that moves along the body of the ejector pump.

Отличительной особенностью бурового снаряда является то, что между подвижной герметизирующей втулкой и грибком под ловитель керноприемника на корпус эжекторного насоса надета винтовая цилиндрическая пружина с начальной силой межвиткового давления, равной или несколько превосходящей силу трения между герметизирующей втулкой и корпусом эжекторного насоса.A distinctive feature of the drill is that between the movable sealing sleeve and the fungus under the core receiver catcher, a helical cylindrical spring is put on the ejector pump body with an initial inter-turn pressure equal to or somewhat greater than the friction force between the sealing sleeve and the ejector pump body.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид бурового снаряда для забивного бурения на акваториях при спуске керноприемника в обсадной колонне труб до забоя скважины; на фиг.2 - то же при наличии давления воды в обсадной колонне труб и совместном погружении колонны и керноприемника в породы (стрелками показано направление движения нагнетаемой в обсадную колонну труб воды).The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the drill for driving drilling in the water when lowering the core receiver in the casing string to the bottom of the well; figure 2 is the same in the presence of water pressure in the casing string of pipes and the joint immersion of the string and core receiver in the rock (arrows indicate the direction of motion of the water injected into the casing string of the pipe).

Буровой снаряд для забивного бурения на акваториях содержит колонну обсадных труб 1 с внутренним кольцевым коническим выступом 2. На нижнем конце колонны труб 1 закреплен выступающий вовнутрь колонны породоразрушающий башмак 3, а на верхнем - нагнетательный переходник 4, соединяемый при помощи шланга 5 с нагнетательной линией бурового насоса (не показан). Обсадная колонна труб 1 снабжена наковальней 6 под забивной снаряд 7, установленный на колонне 1 с возможностью перемещения по ней посредством троса 8 лебедкой, установленной на буровом плавсредстве (не показаны). В интервале между кольцевым выступом 2 и породоразрушающим башмаком 3 в трубе обсадной колонны 1 выполнены выходные отверстия 9, расположенные на одном уровне. Внутри колонны труб 1 установлен съемный керноприемник, состоящий из керноприемного стакана 10 и эжекторного насоса. На нижнем конце керноприемного стакана 10 установлен башмак 11 с кернодержателем. В башмаке 11 со стороны его нижней торцевой поверхности в радиальном направлении выполнены промывочные каналы 12. Верхний конец керноприемного стакана 10 жестко соединен с нижним концом корпуса 13 эжекторного насоса при помощи переходника 14, в котором смонтированы диффузор 15 эжекторного насоса, канал 16 выхода воды из него и обратный клапан 17. В корпусе 13 эжекторного насоса образована камера смешения 18 и над ней установлены насадок 19 и шайбы 20, при помощи которых регулируют величину расстояния между диффузором 15 и насадком 19 эжекторного насоса. С верхним концом корпуса 13 эжекторного насоса жестко соединен грибок 21 и в нем выполнены каналы 22 для поступления воды в эжекторный насос. Грибок 21 своим нижним концом фиксирует положение насадка 19 и регулировочных шайб 20 эжекторного насоса и служит для извлечения съемного керноприемника из скважины при помощи ловителя (не показан). На внешней поверхности корпуса 13 эжекторного насоса установлена с возможностью принудительного по нему перемещения подвижная коническая втулка 23. Между втулкой 23 и грибком 21 на корпус 13 эжекторного насоса установлена винтовая цилиндрическая пружина 24, характеризующаяся начальной силой межвиткового давления, равной или несколько превосходящей силу трения между втулкой 23 и корпусом 13. Втулка 23 выполнена из эластичного материала и при взаимодействии с кольцевым выступом 2 выполняет функцию герметизатора кольцевого зазора между колонной труб 1 и корпусом 13 эжекторного насоса в процессе бурения.A drill for drilling in water areas contains a casing string 1 with an inner annular conical protrusion 2. At the lower end of the pipe string 1, a rock cutting shoe 3 protruding into the column is fixed, and an injection adapter 4 is connected to the upper end and connected via a hose 5 to the drill pipe pump (not shown). The casing string 1 is equipped with an anvil 6 for a driven shell 7 mounted on the string 1 with the possibility of moving along it using a cable 8 with a winch mounted on a drilling craft (not shown). In the interval between the annular protrusion 2 and the rock cutting shoe 3 in the pipe of the casing string 1 there are outlet openings 9 located at the same level. Inside the pipe string 1, a removable core receiver is installed, consisting of a core receiver 10 and an ejector pump. A shoe 11 with a core holder is mounted on the lower end of the core receiving cup 10. Wash channels 12 are made in the shoe 11 from the side of its lower end surface in the radial direction. The upper end of the core receiver 10 is rigidly connected to the lower end of the ejector pump housing 13 by means of an adapter 14 in which the diffuser 15 of the ejector pump is mounted, the water outlet channel 16 from it and a check valve 17. In the housing 13 of the ejector pump, a mixing chamber 18 is formed and nozzles 19 and washers 20 are installed above it, by which the distance between the diffuser 15 and the nozzle 19 of the ejector pump is adjusted . A fungus 21 is rigidly connected to the upper end of the housing 13 of the ejector pump and channels 22 are formed in it for water to enter the ejector pump. The fungus 21, with its lower end, fixes the position of the nozzle 19 and the adjusting washers 20 of the ejector pump and serves to extract the removable core receiver from the well using a catcher (not shown). A movable conical sleeve 23 is installed on the outer surface of the ejector pump housing 13 with the possibility of forced movement. Between the sleeve 23 and the fungus 21, a coil spring 24 is installed on the ejector pump housing 13, characterized by an initial inter-turn pressure equal to or slightly greater than the friction force between the sleeve 23 and the housing 13. The sleeve 23 is made of elastic material and when interacting with the annular protrusion 2 performs the function of a sealant of the annular gap between the column tube 1 and the housing 13 of the ejector pump during drilling.

Забивное бурение на акваториях с использованием предложенных способа и устройства осуществляется следующим образом.Hammer drilling in water using the proposed method and device is as follows.

Обсадную колонну труб 1 опускают при помощи лебедки в проем бурового плавсредства. Поочередно наращивая трубы, колонну опускают до упора породоразрушающего башмака 3 в дно акватории. Далее съемный керноприемник в собранном виде сбрасывают в колонну труб 1, на верх колонны устанавливают нагнетательный переходник 4, соединенный шлангом 5 с буровым насосом, и в полость колонны нагнетают воду. Съемный керноприемник падает в колонне под действием собственной тяжести. Находящаяся впереди падающего керноприемника вода перетекает по кольцевому зазору между колонной труб 1 и втулкой 23, а также через канал 16, диффузор 15 и обратный клапан 17, далее через насадок 19 и каналы 22 грибка 21. Керноприемник по завершении падения в первую очередь упирается втулкой 23 в кольцевой выступ 2 колонны, так как под действием силы межвиткового давления пружины 24, превосходящей силу трения втулки 23 о корпус 13 эжекторного насоса, втулка 23 при падении керноприемника в колонне труб 1 всегда находится в ее крайнем нижнем положении. После достижения втулкой 23 кольцевого выступа 2 зазор между колонной труб 1 и корпусом эжекторного насоса перекрыт, и нагнетаемая в колонну труб 1 вода поступает только через каналы 22 в эжекторный насос съемного керноприемника, преодолевая соответствующие гидравлические сопротивления. Величина этих сопротивлений во многом зависит от сечения элементов эжекторного насоса и каналов 22 для прохода через них воды.The casing string 1 is lowered by means of a winch into the opening of the drilling craft. Alternately increasing the pipes, the column is lowered to the stop of the rock-cutting shoe 3 in the bottom of the water area. Next, the assembled core receiver is dumped into the pipe string 1, the discharge adapter 4 is connected to the top of the column, connected by a hose 5 to the mud pump, and water is pumped into the cavity of the column. The removable core receiver falls in the column under its own gravity. Water flowing in front of the falling core receiver flows over the annular gap between the pipe string 1 and the sleeve 23, as well as through the channel 16, the diffuser 15 and the check valve 17, then through the nozzles 19 and the channels 22 of the fungus 21. Upon completion of the fall, the core receiver primarily abuts the sleeve 23 in the annular protrusion 2 of the column, since under the influence of the inter-turn pressure of the spring 24, which exceeds the friction force of the sleeve 23 about the housing 13 of the ejector pump, the sleeve 23 is always in its lowest position when the core receiver falls in the pipe string 1. After the sleeve 23 reaches the annular protrusion 2, the gap between the pipe string 1 and the ejector pump body is closed, and the water pumped into the pipe string 1 enters only through the channels 22 into the ejector pump of the removable core receiver, overcoming the corresponding hydraulic resistances. The magnitude of these resistances largely depends on the cross section of the elements of the ejector pump and channels 22 for the passage of water through them.

Величины сечений этих элементов и каналов 22 определяют расчетным путем при проектировании и изготовлении съемного керноприемника с учетом необходимой силы его прижатия к башмаку 3 колонны труб 1. Величина этой силы равна произведению давления воды в колонне над керноприемником на площадь поперечного сечения эжекторного насоса. Эта сила, сжимая пружину 24, перемещает съемный керноприемник относительно уже неподвижной втулки 23 вниз даже через возможно оставшуюся на башмаке 3 колонны труб 1 после предыдущего рейса часть породы до упора башмака 11 керноприемника в башмак 3 колонны и удерживает башмаки с такой силой прижатия друг к другу в процессе совместного погружения колонны труб 1 и съемного керноприемника в породы, т.е. в процессе бурения скважины. При этом прошедшая через каналы 22 вода поступает далее через насадок 19, диффузор 15 и канал 16 выхода воды из эжекторного насоса в кольцевой зазор между стенками колонны труб 1 и керноприемного стакана 10.The cross-sectional values of these elements and channels 22 are determined by calculation when designing and manufacturing a removable core receiver taking into account the necessary force of its pressing against the shoe 3 of the pipe string 1. The value of this force is equal to the product of the water pressure in the column above the core receiver and the cross-sectional area of the ejector pump. This force, compressing the spring 24, moves the removable core receiver relative to the already stationary sleeve 23 down even through the portion of the rock that may remain on the shoe 3 of the pipe string 1 after the previous voyage until the shoe 11 of the core receiver stops in the shoe 3 of the column and holds the shoes with such pressing force against each other in the process of joint immersion of the pipe string 1 and the removable core receiver in the rock, i.e. while drilling a well. In this case, the water passing through channels 22 enters further through nozzles 19, a diffuser 15, and a channel 16 for exiting the water from the ejector pump into the annular gap between the walls of the pipe string 1 and the core receiver 10.

В соответствии с принципом работы эжектора часть воды, нагнетаемой в кольцевой зазор между стенками колонны труб 1 и керноприемного стакана 10, поступает вниз до упора в породоразрушающий башмак 3, засасывается через промывочные каналы 12 башмака 11 керноприемника в керноприемный стакан 10 и далее через обратный клапан 17 в камеру смешения 18 и из нее через диффузор 15 снова нагнетается в кольцевой зазор между стенками колонны труб 1 и керноприемного стакана 10. Таким образом, осуществляется принудительный отсос воды из керноприемного стакана и обратная циркуляция ее в нем. Это улучшает условия поступления керна в керноприемный стакан, так как снижает давление или обеспечивает разрежение в полости стакана над керном, а также снижает коэффициент трения входящих в керноприемный стакан пород на контакте с его внутренними стенками.In accordance with the principle of operation of the ejector, part of the water injected into the annular gap between the walls of the pipe string 1 and the core receiving cup 10 flows down all the way into the rock cutting shoe 3, is sucked through the washing channels 12 of the core receiver 11 shoe into the core receiving cup 10 and then through the check valve 17 into the mixing chamber 18 and from it through the diffuser 15 it is again pumped into the annular gap between the walls of the pipe string 1 and the core receiver 10. Thus, forced water is sucked out of the core receiver and about Ratna its circulation in it. This improves the conditions for the core to enter the core collection cup, as it reduces the pressure or provides a vacuum in the cup cavity above the core, and also reduces the friction coefficient of the rocks entering the core collection cup at the contact with its internal walls.

Вторая же, большая часть воды, поступает из кольцевого зазора между стенками колонны труб 1 и керноприемного стакана 10 через отверстия 9 в трубе колонны в кольцевой зазор между колонной труб 1 и стенками скважины, омывает наружную поверхность колонны труб 1 и изливается из кольцевого зазора на уровне дна акватории. Создание в заколонном пространстве потока нагнетаемой воды облегчает условия забивки колонны в породы, так как снижает коэффициент трения по ее боковой поверхности.The second, most of the water, comes from the annular gap between the walls of the pipe string 1 and the core receiver 10 through the holes 9 in the column pipe into the annular gap between the pipe string 1 and the well walls, washes the outer surface of the pipe string 1 and pours out of the ring gap at the level bottom of the water area. The creation of a flow of injected water in the annular space facilitates the conditions for driving the column into the rocks, since it reduces the coefficient of friction along its lateral surface.

Продолжая нагнетание воды, колонну труб 1 погружают в породы на длину рейса бурения ударами по наковальне 6 забивным снарядом 7, поочередно поднимая и опуская его на тросе 8. Съемный керноприемник погружается при этом в породы одновременно с колонной труб 1. Обусловлено это перепадом давления воды над и под керноприемником, которое создает силу, необходимую для прижатия башмака 11 керноприемника к башмаку 3 колонны труб 1.Continuing the injection of water, the pipe string 1 is immersed in the rocks for the length of the drilling voyage by striking the anvil 6 with a hammer 7, lifting and lowering it alternately on the cable 8. The removable core receiver is then immersed in the rocks simultaneously with the pipe string 1. This is caused by the difference in water pressure above and under the core receiver, which creates the force necessary to press the shoe 11 of the core receiver to the shoe 3 of the pipe string 1.

В моменты нанесения ударов забивным снарядом 7 по наковальне 6 из-за инерционности съемного керноприемника возможно мгновенное его отставание от породоразрушающего башмака 3 колонны труб 1. При этом колонна труб 1 перемещается вниз, а керноприемник зависает. Однако втулка 23 не отстает от перемещения колонны труб 1 и ее выступа 2, так как обладает малой инерционностью и прижата к выступу 2 силой, равной сумме сил: межвиткового давления сжатой пружины 24 и создаваемой перепадом давления воды над и под втулкой. Поэтому втулка 23 перемещается вниз вместе с колонной труб 1 и скользит при этом по поверхности корпуса 13 эжекторного насоса. Этим самым стабильно сохраняется надежная герметизация кольцевого зазора между стенками колонны труб 1 и корпусом 13 эжекторного насоса. При отставании съемного керноприемника от башмака 3 в полости колонны труб 1 над керноприемником резко повышается давление воды. Поэтому в промежутках времени между ударами забивным снарядом 7 по наковальне 6 съемный керноприемник при наличии обратной циркуляции воды перемещается вниз на величину забивки в породу колонны труб 1 до упора башмака 11 в башмак 3. При этом корпус 13 эжекторного насоса скользит относительно втулки 23 вниз. Поэтому в итоге съемный керноприемник не отстает от колонны труб 1.At the moments of striking with a hammer 7 on the anvil 6, due to the inertia of the removable core receiver, it may immediately lag behind the rock cutting shoe 3 of the pipe string 1. At the same time, the pipe string 1 moves down, and the core receiver hangs. However, the sleeve 23 does not lag behind the movement of the pipe string 1 and its protrusion 2, since it has a low inertia and is pressed against the protrusion 2 by a force equal to the sum of the forces: inter-turn pressure of the compressed spring 24 and the differential pressure of water above and below the sleeve created. Therefore, the sleeve 23 moves down along with the pipe string 1 and slides along the surface of the housing 13 of the ejector pump. This stably maintains reliable sealing of the annular gap between the walls of the pipe string 1 and the housing 13 of the ejector pump. When the removable core receiver lags behind the shoe 3 in the cavity of the pipe string 1 above the core receiver, the water pressure sharply rises. Therefore, in the time intervals between hitting a projectile 7 with an anvil 6, a removable core receiver, in the presence of reverse water circulation, moves down by the amount of driving into the rock of the pipe string 1 until the shoe 11 rests on the shoe 3. In this case, the ejector pump housing 13 slides downward relative to the sleeve 23. Therefore, as a result, the removable core receiver does not lag behind the pipe string 1.

После углубления на необходимую длину рейса забивку колонны труб 1 прекращают, выключают буровой насос, от колонны труб 1 отсоединяют переходник 4 вместе с шлангом 5, на тросе специальной лебедки бурового плавсредства опускают в колонну труб 1 ловитель, который захватывает грибок 21 съемного керноприемника, извлекают керноприемник из скважины, освобождают керноприемный стакан 10 от керна, грибок 21 от ловителя и съемный керноприемник готов к следующему спуску в скважину.After deepening to the required flight length, the pipe string 1 is stopped, the mud pump is turned off, the adapter 4 is disconnected from the pipe string 1 together with the hose 5, the catcher is lowered into the pipe string 1 on the cable of a special drilling rig winch, which captures the fungus 21 of the removable core receiver, the core receiver is removed from the well, the core receiver cup 10 is freed from the core, the fungus 21 from the catcher and the removable core receiver is ready for the next run into the well.

При подъеме керноприемника из скважины сила межвиткового давления пружины 24 автоматически перемещает и удерживает втулку 23 в ее крайнем нижнем положении. Поэтому отпадает необходимость выполнения операций по перемещению подвижной втулки в ее крайнее нижнее положение перед каждым спуском керноприемника, т.е. по сравнению с прототипом уменьшаются затраты времени и труда на перемещение втулки 23 во всех рейсах бурения.When the core receiver is lifted from the well, the inter-turn pressure force of the spring 24 automatically moves and holds the sleeve 23 in its lowermost position. Therefore, there is no need to perform operations to move the movable sleeve to its lowest position before each lowering of the core receiver, i.e. Compared with the prototype, the time and labor required to move the sleeve 23 in all drilling flights are reduced.

Принудительное удержание элемента герметизации (подвижной втулки) в его крайнем нижнем положении при помощи силы межвиткового давления пружины исключает случаи нарушения герметизации кольцевого зазора между колонной труб и съемным керноприемником, имеющие место при использовании прототипа. Это исключает дополнительные потери времени на чистку забоя скважины, спуски и подъемы керноприемника, потери качества бурения из-за чистки забоя скважины. Обусловлено это тем, что исключение разгерметизации кольцевого зазора между колонной труб и керноприемником обеспечивает возможность поддержания повышенного давления воды в полости колонны над керноприемником и тем самым стабильность и надежность фиксации (удержания) башмака съемного керноприемника у башмака колонны.Forcing the sealing element (movable sleeve) to be held in its lowermost position by means of inter-turn spring pressure eliminates the cases of sealing failure in the annular gap between the pipe string and the removable core receiver that occur when using the prototype. This eliminates the additional loss of time for cleaning the bottom of the well, descents and rises of the core receiver, loss of drilling quality due to cleaning of the bottom of the well. This is due to the fact that the exclusion of depressurization of the annular gap between the pipe string and the core receiver provides the ability to maintain increased water pressure in the cavity of the column above the core receiver and thereby the stability and reliability of fixation (retention) of the removable core receiver shoe at the column shoe.

Выполнение в башмаке съемного керноприемника промывочных каналов и ограничение его хода вниз башмаком обсадной колонны исключает случаи заклинивания керноприемника в колонне, улучшает условия поступления керна в керноприемный стакан, так как снижает давление или обеспечивает разрежение в полости стакана над керном, а также уменьшает коэффициент трения входящих в керноприемный стакан пород на контакте с его внутренними стенками.Performing flushing channels in the shoe of the removable core receiver and restricting its downward stroke by the casing shoe eliminates cases of core receiver jamming in the string, improves the conditions for the core to enter the core collection cup, as it reduces pressure or provides a vacuum in the cup cavity above the core, and also reduces the friction coefficient of the core core-receiving glass of rocks in contact with its inner walls.

Источники информацииInformation sources

1. Пронкин А.П., Хворостовский И.С., Хворостовский С.С. Морские буровые моноопорные основания / Под ред. С.С.Хворостовского. - М.: OOO "Недра-Бизнесцентр", 2002. - 303 с. (аналог способа: с.248-253, прототип способа и устройства: с.253-256).1. Pronkin A.P., Hvorostovsky I.S., Hvorostovsky S.S. Monorail Offshore Drilling Bases / Ed. S.S.Hvorostovsky. - M .: Nedra-Biznescentr OOO, 2002. - 303 p. (analogue of the method: s.248-253, prototype of the method and device: s.253-256).

2. RU 1571212 A1, 15.06.1990 (прототип устройства).2. RU 1571212 A1, 06/15/1990 (prototype device).

3. RU 985249 A1, 30.12.1982 (аналог устройства).3. RU 985249 A1, 12.30.1982 (analogue of the device).

Claims (3)

1. Способ забивного бурения на акваториях, включающий спуск обсадной колонны труб до дна акватории, перемещение в крайнее нижнее положение съемного керноприемника его элемента герметизации кольцевого зазора между съемным керноприемником и колонной, спуск съемного керноприемника с элементом герметизации в колонну, создание давления воды в колонне над съемным керноприемником и его фиксацию в колонне, их совместную забивку в породы на длину рейса и извлечение съемного керноприемника из скважины вместе с поступившим в него керном, отличающийся тем, что к элементу герметизации съемного керноприемника прикладывают силу, постоянно удерживающую элемент герметизации в его крайнем нижнем положении, причем величину этой силы устанавливают равной или несколько большей силы трения, возникающей при перемещении элемента герметизации по съемному керноприемнику.1. A method of driving drilling in water areas, including lowering the casing string to the bottom of the water area, moving the annular gap sealing element between the removable core receiver and the string to the extreme lower position of the removable core receiver, lowering the removable core receiver with the sealing element into the column, creating water pressure in the column above a removable core receiver and its fixation in the column, their joint driving into rocks for the length of the run and removal of a removable core receiver from the well together with the core received in it, I distinguish in that a force is constantly applied to the sealing element of the removable core receiver, which constantly holds the sealing element in its lowest position, and this force is set equal to or somewhat greater friction force that occurs when the sealing element is moved along the removable core receiver. 2. Буровой снаряд для забивного бурения на акваториях, включающий обсадную колонну труб с башмаком, жестко соединенный с колонной и выступающий вовнутрь нее кольцевой конический выступ, нагнетательный переходник на верхнем конце обсадной колонны, забивной снаряд и съемный керноприемник, содержащий керноприемный стакан, башмак с кернодержателем, эжекторный насос, грибок под ловитель съемного керноприемника и подвижную герметизирующую втулку, перемещаемую по корпусу эжекторного насоса, отличающийся тем, что между подвижной герметизирующей втулкой и грибком под ловитель съемного керноприемника на корпус эжекторного насоса надета винтовая цилиндрическая пружина с начальной силой межвиткового давления, равной или несколько превосходящей силу трения между герметизирующей втулкой и корпусом эжекторного насоса.2. A drill for driving drilling in water areas, including a casing string of pipes with a shoe, rigidly connected to the casing and an annular conical protrusion protruding inwardly, a discharge adapter at the upper end of the casing, a hammer and a removable core receiver containing a core receiver, a shoe with a core holder , an ejector pump, a fungus for a removable core receiver catcher and a movable sealing sleeve that is moved along the body of the ejector pump, characterized in that between the movable seal conductive sleeve and a fungus catcher removable core receiver on the body of the ejector pump is fitted a helical coil spring with an initial force interturn pressure equal to or somewhat exceeding the friction force between the sealing sleeve and the jet pump housing. 3. Буровой снаряд для забивного бурения на акваториях по п.2, отличающийся тем, что в башмаке съемного керноприемника со стороны его нижней торцевой поверхности в радиальном направлении выполнены промывочные каналы.3. A drill for driving drilling in water according to claim 2, characterized in that in the shoe of a removable core receiver from the side of its lower end surface in the radial direction flushing channels are made.
RU2004111625/03A 2004-04-16 2004-04-16 Method for pipe-driving drilling in water areas and drilling tool for above method realization RU2282707C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004111625/03A RU2282707C2 (en) 2004-04-16 2004-04-16 Method for pipe-driving drilling in water areas and drilling tool for above method realization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004111625/03A RU2282707C2 (en) 2004-04-16 2004-04-16 Method for pipe-driving drilling in water areas and drilling tool for above method realization

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004111625A RU2004111625A (en) 2005-10-20
RU2282707C2 true RU2282707C2 (en) 2006-08-27

Family

ID=35862775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004111625/03A RU2282707C2 (en) 2004-04-16 2004-04-16 Method for pipe-driving drilling in water areas and drilling tool for above method realization

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2282707C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101936143A (en) * 2010-08-31 2011-01-05 江苏省无锡探矿机械总厂有限公司 Reclaimable drilling rig device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОЛУБЕВ А.И. и др. Справочник уплотнения и уплотнительная техника. Москва, "Машиностроение", 1986, с.163. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101936143A (en) * 2010-08-31 2011-01-05 江苏省无锡探矿机械总厂有限公司 Reclaimable drilling rig device
CN101936143B (en) * 2010-08-31 2012-11-28 江苏省无锡探矿机械总厂有限公司 Reclaimable drilling rig device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004111625A (en) 2005-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2282708C1 (en) Downhole hydraulic jack for releasing of stuck pipes
US4275790A (en) Surface controlled liquid removal method and system for gas producing wells
RU2618548C1 (en) Device for cleaning bottomhole of vertical well
EA012903B1 (en) Wellbore cleaning method and apparatus
EP0738365A1 (en) Formation injection tool for down-bore in-situ disposal
CN202300332U (en) Underground staging device for plunger gas production system and multi-stage plunger gas production system
RU2282707C2 (en) Method for pipe-driving drilling in water areas and drilling tool for above method realization
CN108019167B (en) Switch well flushing device for underground and use method thereof
RU143019U1 (en) PACKER
RU41074U1 (en) DRILLING HYDRAULIC DRILLING Shell
RU2305173C2 (en) Method and device for production string sealing during sandy well flushing
RU2265712C1 (en) Bottomhole ball catcher
RU2542062C1 (en) Device for formation treatment in horizontal well
RU43907U1 (en) ADJUSTABLE HYDRAULIC BOILER
RU48361U1 (en) DEVICE FOR RESTORING COLLECTOR PROPERTIES OF THE FORM
RU2099506C1 (en) Device for well depression cleanup
RU207597U1 (en) BOTTOM HOLE CLEANING DEVICE
RU2360101C2 (en) Installation for depressive cleaning of well bottomhole
US11913323B2 (en) Desander assembly for plunger lift system
RU2225937C1 (en) Device for cleaning and opening up wells
RU2065948C1 (en) Method and device for initiating inflow from stratum
CN115613981B (en) Downhole jet flow blockage removing pipe column
RU215773U1 (en) Device for complex treatment of a productive formation
RU211101U1 (en) Device for cleaning wells from dense deposits
CN217501612U (en) Full-sealed hydraulic cutting knife started by throwing ball

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080417