RU2543226C2 - Method for enlargement and reaming of well shaft - Google Patents
Method for enlargement and reaming of well shaft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2543226C2 RU2543226C2 RU2013101665/03A RU2013101665A RU2543226C2 RU 2543226 C2 RU2543226 C2 RU 2543226C2 RU 2013101665/03 A RU2013101665/03 A RU 2013101665/03A RU 2013101665 A RU2013101665 A RU 2013101665A RU 2543226 C2 RU2543226 C2 RU 2543226C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- expanding
- bit
- tool
- housing
- cutters
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам расширения - увеличения диаметра и калибрования ствола скважины.The invention relates to methods of expansion - increasing the diameter and calibration of the wellbore.
Известен способ расширения и калибрования скважины с помощью алмазных коронок и/или алмазных расширителей с использованием принципа истирающего действия (Рябчиков С.Я., Храменков В.Г., Брылин В.И. Технология и техника бурения геологоразведочных и геотехнологических скважин: Томский политехнический университет - Учебное пособие. - Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2010. - 494 с. - стр.39-45, 48-50).A known method of expanding and calibrating a well using diamond crowns and / or diamond reamers using the principle of abrasive action (Ryabchikov S.Ya., Khramenkov V.G., Brylin V.I. Technology and technique for drilling exploration and geotechnological wells: Tomsk Polytechnic University - Textbook. - Tomsk: Publishing House of the Tomsk Polytechnic University, 2010. - 494 pp. - pp. 39-45, 48-50).
К недостаткам данного способа можно отнести:The disadvantages of this method include:
- отсутствие центрации по заранее пробуренному стволу скважины, что обуславливает отклонение от профиля скважины;- lack of centering along a pre-drilled wellbore, which causes a deviation from the well profile;
- беспорядочное расположение алмазов в матрице затрудняет прогнозирование съема породы со стенок скважины;- random arrangement of diamonds in the matrix makes it difficult to predict the removal of rock from the walls of the well;
недостаточно надежное закрепление алмазов в матрице, что приводит к их выпадению в процессе работы и преждевременному износу инструмента.insufficiently reliable fixing of diamonds in the matrix, which leads to their loss during operation and premature tool wear.
Известен способ расширения и калибрования скважины шарошечным долотом и/или шарошечным расширителем режуще-скалывающего, дробящего и дробяще-скалывающего действия (Рябчиков С.Я., Храменков В.Г., Брылин В.И. Технология и техника бурения геологоразведочных и геотехнологических скважин: Томский политехнический университет - Учебное пособие. - Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2010. - 494 с. - стр.45-47, 48-50).There is a method of expanding and calibrating a well with a cone bit and / or cone reamer of cutting-chipping, crushing and crushing-chipping action (Ryabchikov S.Ya., Khramenkov V.G., Brylin V.I. Technology and technique for drilling exploration and geotechnological wells: Tomsk Polytechnic University - Textbook. - Tomsk: Publishing House of Tomsk Polytechnic University, 2010. - 494 pp. - pp. 45-47, 48-50).
Недостатками данного способа является:The disadvantages of this method are:
- как и у предыдущего аналога, отсутствие центрации по заранее пробуренному стволу скважины, что обуславливает отклонение от профиля скважины;- like the previous analogue, the lack of centering along a pre-drilled wellbore, which leads to a deviation from the well profile;
- высокий уровень вибраций, так как применяемый шарошечный инструмент представляет собой инструмент дробяще-скалывающего действия;- a high level of vibration, since the used cone tool is a crushing-shearing tool;
- снижение стойкости инструмента из-за наличия в опорах шарошек подшипников с телами качения, скольжения или комбинированных, так как возможно возникновение заклинок;- decrease in tool life due to the presence of bearings with rolling, sliding, or combined bodies in the bearings of roller cones, since spells may occur;
- низкие эксплуатационные показатели - износостойкость и механическая скорость бурения.- low performance - wear resistance and mechanical drilling speed.
Наиболее близким к предлагаемому способу по принципу действия, является выбранный в качестве ближайшего аналога способ расширения и калибрования ствола скважины, с помощью инструмента, содержащего шарошки, включающего полый корпус с промывочным каналом вдоль оси инструмента и промывочным отверстием на торце, нижняя часть корпуса имеет торцевую и боковые поверхности, а верхняя хвостовая часть устройства имеет форму цилиндра, оканчивающегося резьбой, причем нижняя часть корпуса состоит из имеющей цилиндрическую форму пилотной центрирующей части, на боковой поверхности которой выполнены промывочные каналы, и расширяющей части (патент РФ RU 2276246, C2, 10.05.2006, всего 12 с.: п.1 формулы, фиг.2).Closest to the proposed method according to the principle of operation, is a method of expanding and calibrating a wellbore selected as the closest analogue using a tool containing cutters including a hollow body with a washing channel along the tool axis and a washing hole at the end, the lower part of the body has an end face and lateral surfaces, and the upper tail part of the device has the shape of a cylinder ending with a thread, and the lower part of the housing consists of a cylindrical pilot center generating portion on the side surface of which flushing channels are formed, and a spreading part (Russian patent RU 2276246, C2, 10.05.2006, only 12 p .:
Использование данного изобретения позволило решить проблему центрации инструмента в стволе скважины и исключить отклонения от направления заранее пробуренного ствола, однако же, ему присущи все остальные вышеперечисленные недостатки шарошечного инструмента.The use of this invention allowed to solve the problem of centering the tool in the wellbore and to exclude deviations from the direction of the pre-drilled barrel, however, it is inherent in all the other disadvantages of the cone tool listed above.
Задача изобретения заключается в разработке способа расширения и калибрования ствола скважины, при реализации которого улучшаются эксплуатационные показатели (проходка на долото и механическая скорость).The objective of the invention is to develop a method for expanding and calibrating a wellbore, the implementation of which improves performance (penetration at a bit and mechanical speed).
Поставленная задача решается тем, что расширение и калибрование ствола скважины производят с помощью инструмента режуще-скалывающего действия - долота, включающего полый корпус с промывочным каналом вдоль оси инструмента и промывочным отверстием на торце, нижняя часть корпуса имеет торцевую и боковые рабочие поверхности, армированные вооружением, а верхняя хвостовая часть устройства имеет форму цилиндра, оканчивающегося резьбой, причем нижняя часть корпуса состоит из имеющей цилиндрическую форму пилотной центрирующей части, на боковой поверхности которой выполнены промывочные каналы и расширяющей лопастной части, имеющей форму цилиндра большего диаметра, в межлопастном пространстве которой размещены промывочные отверстия.The problem is solved in that the expansion and calibration of the wellbore is carried out using a cutting-shearing tool - a bit, including a hollow body with a washing channel along the axis of the tool and a washing hole at the end, the lower part of the body has end and side working surfaces reinforced with weapons, and the upper tail part of the device has the shape of a cylinder ending in thread, the lower part of the body consisting of a cylindrical-shaped pilot centering part, on the sides on the surface of which washing channels are made and of an expanding blade part having the form of a cylinder of a larger diameter, in the inter-blade space of which washing holes are located.
На торцевой рабочей поверхности пилотной центрирующей части нижней части корпуса может быть выполнен промывочный канал.A flushing channel may be provided on the end working surface of the pilot centering portion of the lower part of the housing.
В качестве вооружения могут быть использованы резцы из твердосплавного материала, и/или алмазные PDC резцы, и/или резцы из твердосплавного материала, импрегнированного алмазной крошкой.As armaments, carbide cutters and / or PDC diamond cutters and / or carbide cutters impregnated with diamond chips can be used.
На торцевой рабочей поверхности пилотной центрирующей части нижней части корпуса в качестве вооружения предпочтительнее использование твердосплавных резцов.On the front working surface of the pilot centering part of the lower part of the hull, carbide cutters are preferred as weapons.
Боковая рабочая поверхность пилотной центрирующей части нижней части корпуса может быть усилена вставками из любого износостойкого материала (PDC, твердый сплав, твердый сплав с импрегнированной алмазной крошкой и т.д.).The lateral working surface of the pilot centering part of the lower part of the housing can be reinforced with inserts of any wear-resistant material (PDC, hard alloy, hard alloy with impregnated diamond chips, etc.).
На расширяющей лопастной части нижней части корпуса в качестве вооружения предпочтительнее использование алмазных PDC резцов, гораздо менее склонных к истиранию.On the expanding lobed part of the lower part of the hull, it is preferable to use diamond PDC cutters as weapons, which are much less prone to abrasion.
Расширяющая лопастная часть нижней части корпуса может быть усилена вставками из любого износостойкого материала (PDC, твердый сплав, твердый сплав с импрегнированной алмазной крошкой и т.д.).The expanding blade part of the lower part of the housing can be reinforced with inserts of any wear-resistant material (PDC, hard alloy, hard alloy with impregnated diamond chips, etc.).
Количество лопастей и резцов определяется геометрическими размерами и условиями работы, и должно обеспечивать максимальную эффективность процесса расширения ствола скважины.The number of blades and cutters is determined by the geometric dimensions and working conditions, and should ensure maximum efficiency of the process of expansion of the wellbore.
При осуществлении способа - работе долота по расширению и калиброванию ствола скважины, благодаря имеющемуся на долоте вооружению происходит равномерное распределение нагрузки на каждую единицу вооружения и обеспечивается сплошной равномерный съем породы скважины, что значительно увеличивает ресурс работы долота (проходку на долото) и механическую скорость расширения и калибрования скважины. Для создания режущего действия требуется осевая нагрузка на порядок меньшая, чем для шарошечных долот при тех же или больших скоростях работы. Повышение механической скорости процесса расширения и калибрования также обусловлено наличием острой режущей кромки вооружения, низкой скоростью его износа и эффектом самозатачивания во время бурения.When implementing the method - the work of the bit to expand and calibrate the wellbore, due to the weapons available on the bit, the load on each unit of weapons is uniformly distributed and a uniform removal of the rock is ensured, which significantly increases the life of the bit (sinking to the bit) and the mechanical expansion speed and well calibration. To create a cutting action, an axial load of an order of magnitude less is required than for cone bits at the same or high speeds. The increase in the mechanical speed of the expansion and calibration process is also due to the presence of a sharp cutting edge of the weapon, its low wear rate and the effect of self-sharpening during drilling.
Наличие вооружения на торцевой рабочей поверхности пилотной центрирующей части нижней части корпуса дополнительно обеспечивает возможность разбуривания завалов и пробок, образованных разрушенной ранее породой.The presence of weapons on the end working surface of the pilot centering part of the lower part of the hull additionally provides the possibility of drilling blockages and traffic jams formed previously destroyed rock.
Таким образом, приведенные выше сведения обеспечивают решение задачи, на выполнение которой направлено заявляемый способ, а именно, улучшение эксплуатационных показателей (проходки на долото, механической скорости).Thus, the above information provides a solution to the problem to which the claimed method is directed, namely, improving performance (penetration on a bit, mechanical speed).
В заявке приведены все средства, с помощью которых возможно осуществление способа.The application contains all the means by which the implementation of the method is possible.
Сущность технического решения поясняется чертежами долота специального в различных предпочтительных вариантах его реализации и его описанием.The essence of the technical solution is illustrated by drawings of a special bit in various preferred variants of its implementation and its description.
На фиг.1, 3, 5 изображен вид снизу устройства в предпочтительных вариантах его реализации.Figure 1, 3, 5 shows a bottom view of the device in the preferred variants of its implementation.
На фиг.2, 4, 6 изображен общий вид устройства в предпочтительных вариантах его реализации.Figure 2, 4, 6 shows a General view of the device in the preferred embodiments of its implementation.
На фиг.2 устройство состоит из полого корпуса 1 с промывочным каналом расположенным внутри корпуса вдоль его оси (на фигурах не показан). Условно устройство делится на две части: армированная вооружением нижняя часть I и верхняя хвостовая часть II часть устройства в форме цилиндра, оканчивающегося резьбой. Нижняя часть устройства состоит из имеющей цилиндрическую форму пилотной центрирующей части Iа, и расширяющей лопастной части Iб, имеющей форму цилиндра большего диаметра. Пилотная центрирующая часть Iа с промывочным каналом 6 и промывочным отверстием 4 на торце армирована вооружением в виде твердосплавных (в данном варианте исполнения) резцов 2 на торце для разбуривания завалов и пробок, образованных разрушенной ранее породой. Расширяющая лопастная часть Iб предназначена для расширения и калибрования ствола скважины, выполнена в виде цельнофрезерованных (в данном варианте исполнения) лопастей армированных вооружением в виде резцов 3, в межлопастном пространстве выполнены промывочные отверстия 4. Боковая рабочая поверхность пилотной центрирующей части с промывочными каналами 6 и расширяющая лопастная часть нижней части корпуса усилена вставками 5 из износостойкого материала (в данном варианте исполнения).In Fig.2, the device consists of a
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
От трубы бурильной долоту передаются осевая сила и вращающий момент. Под действием этих сил долото резцами 3 внедряется в породу и разрушает ее. Поток буровой промывочной жидкости, выходя через промывочные отверстия 4, омывает забой и удаляет частицы разрушенной породы из призабойной зоны, одновременно с этим охлаждая резцы. Таким образом, долото углубляется в породу, и расширяет существующий ствол скважины. Пилотная центрирующая часть Iа нижней части корпуса центрирует долото по заранее пробуренному стволу скважины, исключая отклонение от заданного направления.Axial force and torque are transmitted from the drill bit pipe. Under the influence of these forces, the
Конкретный пример реализации способа.A specific example of the implementation of the method.
Способ расширения и калибрования ствола скважины с помощью долота в варианте исполнения, приведенном на фиг.1, 2 был апробирован при бурении скважины №1202 ИГ, партия «Сибайский филиал» ОАО «Башкиргеология», участок Вишневский. Работа по расширению и калибровке стенок скважины производилась в следующих породах: агломерато-глыбовых туфах андезитового состава и кварц-плагиоплазовых дацитах долотом производства ОАО НПП «Бурсервис» -BS-76/93 ED 613-001. Расширение 76 мм скважины до 93 мм. Показаны следующие результаты - механическая скорость 2,5 м/ч, максимальная проходка на долото 200 м, отклонений от первоначального профиля скважины нет.The method of expanding and calibrating a wellbore using a bit in the embodiment shown in FIGS. 1, 2 was tested during drilling of well No. 1202 IG, the Sibaysky branch of Bashkirgeologiya OJSC, Vishnevsky section. The work on expanding and calibrating the walls of the well was carried out in the following rocks: sinter-block tuffs of andesite composition and quartz-plagioplase dacites with a bit produced by NPP Burservis -BS-76/93 ED 613-001. Extension of 76 mm well to 93 mm. The following results are shown - mechanical speed 2.5 m / h, maximum penetration per bit 200 m, there are no deviations from the original profile of the well.
В аналогичных условиях работы скорость расширения ствола скважины шарошечным долотом не превышала 0,8 м/ч, максимальная проходка на долото 13 м.Under similar operating conditions, the speed of expansion of the wellbore with a cone bit did not exceed 0.8 m / h, and the maximum penetration per bit was 13 m.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013101665/03A RU2543226C2 (en) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | Method for enlargement and reaming of well shaft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013101665/03A RU2543226C2 (en) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | Method for enlargement and reaming of well shaft |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013101665A RU2013101665A (en) | 2014-07-20 |
RU2543226C2 true RU2543226C2 (en) | 2015-02-27 |
Family
ID=51215345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013101665/03A RU2543226C2 (en) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | Method for enlargement and reaming of well shaft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2543226C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU176117U1 (en) * | 2017-08-31 | 2018-01-09 | Владимир Вадимович Калинин | Combined Expander |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU241164A1 (en) * | А. И. Демин, Н. Г. Назаров, Д. И. Воробьев, А. Д. Костыле | DEVICE FOR EXPANSION OF WELLS IN GROUND | ||
RU2166606C1 (en) * | 2000-03-02 | 2001-05-10 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Буровая техника" | Expander of cutting type |
RU2276246C2 (en) * | 2000-10-12 | 2006-05-10 | Транско Мэнюфэкчуринг Острейлиа Пти Лтд | Drilling tool used for horizontal drilling |
US7726415B1 (en) * | 2005-04-07 | 2010-06-01 | Ots International, Inc. | Fixed cutter drill bit |
RU2460867C2 (en) * | 2010-10-11 | 2012-09-10 | Закрытое акционерное общество "ПРОММАШСЕРВИС" | Calibrator-centraliser |
-
2013
- 2013-01-11 RU RU2013101665/03A patent/RU2543226C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU241164A1 (en) * | А. И. Демин, Н. Г. Назаров, Д. И. Воробьев, А. Д. Костыле | DEVICE FOR EXPANSION OF WELLS IN GROUND | ||
RU2166606C1 (en) * | 2000-03-02 | 2001-05-10 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Буровая техника" | Expander of cutting type |
RU2276246C2 (en) * | 2000-10-12 | 2006-05-10 | Транско Мэнюфэкчуринг Острейлиа Пти Лтд | Drilling tool used for horizontal drilling |
US7726415B1 (en) * | 2005-04-07 | 2010-06-01 | Ots International, Inc. | Fixed cutter drill bit |
RU2460867C2 (en) * | 2010-10-11 | 2012-09-10 | Закрытое акционерное общество "ПРОММАШСЕРВИС" | Calibrator-centraliser |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU176117U1 (en) * | 2017-08-31 | 2018-01-09 | Владимир Вадимович Калинин | Combined Expander |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013101665A (en) | 2014-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2469173C2 (en) | Well drilling bit, and drilling method | |
US20140014412A1 (en) | Polycrystalline diamond percussion drill bits using low thrust and torque for application with small diameter drill bits | |
US10907417B2 (en) | Polycrystalline diamond chisel type insert for use in percussion drill bits even for use in large hole percussion drilling of oil wells | |
RU138675U1 (en) | DRILL BIT | |
CN106869799A (en) | One kind is applied to wear-resisting rock stratum hydraulic rotary drill-following reamer | |
CN203452651U (en) | Strong cone PDC (Polycrystalline Diamond Compact) vibration reduction acceleration drill bit | |
CN109339709A (en) | It is novel to bore PDC cutter composite drill bit again | |
CN108138543A (en) | Roll the improvement of cutter stability | |
US20160258221A1 (en) | Expandable Diameter Drill Bit | |
CN111720060A (en) | Impact cutting composite two-stage drill bit | |
RU2543226C2 (en) | Method for enlargement and reaming of well shaft | |
RU2353748C1 (en) | Bore bit | |
RU2298636C1 (en) | Drill head for short hole drilling in frozen ground | |
RU190484U1 (en) | Drill bit | |
RU131408U1 (en) | BIT | |
RU131410U1 (en) | MILLING TOOL | |
RU163879U1 (en) | DRILLING HEAD | |
RU2631948C1 (en) | Drilling bit of cutting and rotating type | |
CN203640608U (en) | Composite mono-cone bit with inner cone | |
RU2694872C1 (en) | Drilling bit | |
Pushmin et al. | Efficiency increase of hard rock destruction with the use of eccentric pulses | |
RU2652726C1 (en) | Blade chisel with wear-resistant cylindrical cutting structure | |
RU2332556C1 (en) | Crown drilling bit | |
CN104832104A (en) | Rapid type drill bit special for drilling and bottom expanding and capable of improving efficiency | |
RU2769009C1 (en) | Drill bit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160112 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170111 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210112 |