RU2578682C2 - Borehole cleanout at drilling of its horizontal sections and drilling pipe to this end - Google Patents

Borehole cleanout at drilling of its horizontal sections and drilling pipe to this end

Info

Publication number
RU2578682C2
RU2578682C2 RU2013112262A RU2013112262A RU2578682C2 RU 2578682 C2 RU2578682 C2 RU 2578682C2 RU 2013112262 A RU2013112262 A RU 2013112262A RU 2013112262 A RU2013112262 A RU 2013112262A RU 2578682 C2 RU2578682 C2 RU 2578682C2
Authority
RU
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
pipe
helical
clearance
hole
drilling
Prior art date
Application number
RU2013112262A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013112262A (en )
Inventor
Михаил Матвеевич Самсонов
Original Assignee
Михаил Матвеевич Самсонов
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
Grant date

Links

Images

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: flushing fluid flow is created at drilling in a hole clearance by the activation of its helical motion by the pipe spinning energy. Note here that slime fallout and slime particles outflow to the hole clearance top cross-section are effected by the centrifugal forces of the activated helical flushing fluid flow in the hole clearance. The pipe outer helical surface is equipped with three activators of helical motion. The said activators are made integral with the pipe body arranged at equal angular spacings over its outer surface and shaped in the cross-section to hemispherical profiles. Each of the latter is composed of a helical bearing belt at its vertex with the bearing profile aligned with the borehole horizontal sections profile. Note here that the activator hemispherical profile radius of the appropriate pipe in the hole clearance is defined by the design.
EFFECT: higher efficiency of borehole cleaning.
2 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности, а именно, к способам очистки ствола скважины при бурении, преимущественно, ее горизонтальных участков и к бурильным трубам для осуществления способа. The invention relates to the mining industry, namely, to methods of cleaning a wellbore during drilling, preferably, its horizontal sections and to drill pipes for carrying out the method.

1. Способ очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков. 1. A method of cleaning a wellbore during drilling of its horizontal sections.

1.1. 1.1. Существующее положение проблемы: ухудшение объективных условий горизонтального бурения. Present situation problems: deteriorating objective conditions of horizontal drilling.

Из уровня данной области техники (см. ниже) установлено, что принцип необходимости и достаточности совокупности существенных признаков для достижения технического результата - надежное и эффективное бурение, работает в определенных ограниченных условиях - при бурении вертикальных скважин. From art level (see below.) Found that the principle necessary and sufficient set of essential features for achieving the technical result - a reliable and efficient drilling, working in certain limited circumstances - during drilling of vertical wells.

В ходе анализа существующего положения проблемы бурения горизонтальных участков ствола скважины выявлено, почему вышеуказанный технический результат не достигается. During the analysis of wellbore drilling problems horizontal sections revealed existing situation why said technical effect is not obtained. Бурение не надежно и не эффективно, вследствие интенсивного выпадения шлама, последующего оседания и отложения его частиц - выбуренной породы на нижней стенке горизонтальных участков ствола скважины. Drilling not reliably and efficiently due to intensive deposition of sludge settling and subsequent deposition of its particles - the cuttings on the bottom wall of the horizontal sections of the wellbore.

Для обеспечения технического результата - повышение надежности и эффективности бурения в изменившихся условиях, то есть в условиях бурения горизонтальных участков ствола скважины, необходимо достигнуть решение соответствующей технической задачи. To ensure the technical result - increasing the reliability and efficiency of drilling in the changed circumstances, ie in terms of drilling the horizontal section of the well bore, it is necessary to reach a decision related technical problem. То есть необходимо обеспечить качественную и эффективную очистку горизонтальных участков ствола скважины. That is, it is necessary to provide quality and efficient cleaning of the horizontal section of the well bore.

Известные способы очистки ствола скважины, связанные с периодической остановкой работ по бурению для необходимости очистки уже не обеспечивают надежного и эффективного бурения, так как допускают систематическое его забивание и, как следствие, систематическое прекращение процесса бурения на время его очистки. Known methods for cleaning the wellbore associated with the periodic stopping drilling for you to clean do not provide a reliable and efficient drilling, as it allowed the systematic blockage and, as a consequence, a systematic termination of the drilling process at the time of cleaning.

В заявляемом же способе очистки негативные условия - выпадения шлама и последующее оседание и отложение (накопление) его частиц в «русле» горизонтальных участков ствола скважины устранены. In the disclosed method, the adverse conditions of treatment - deposition of sludge and consequent settling and deposition (accumulation) of its particles in the "mainstream" horizontal borehole portions are eliminated.

Заявляемый способ, как обосновано его автором, обеспечивает качественную и эффективную очистку горизонтальных участков ствола скважины, путем профилактики выпадения шлама и последующего оседания и отложения (накопления) его частиц в «русле» скважины, в процессе бурения. The claimed method is justified by its author, provides a qualitative and efficient purification of the horizontal sections of the wellbore by preventing the deposition of sludge and subsequent sedimentation and deposition (accumulation) of its particles in the "mainstream" wells while drilling.

Что касается вертикального бурения, то удаление выбуренной породы в виде частиц шлама осуществляется с удовлетворительным качеством и эффективностью, так как вектор выпадения и оседания шлама под действием сил гравитации и вектор восходящего потока промывочной жидкости, противоположно направлены и ограничены в одной, вертикальной плоскости - пространством вертикального ствола скважины. As for vertical drilling, removal of cuttings in the form of sludge particles is carried out with a satisfactory quality and efficiency, because the vector precipitation and sedimentation of sludge by gravity, and the vector rising wash liquid stream are oppositely directed and limited to a single, vertical plane - space vertical wellbore. Поэтому выбуренная порода в форме массы шлама, с удовлетворительным качеством и эффективностью выносится более сильным вектором восходящего потока промывочной жидкости непрерывно, равномерно - вокруг колонны бурильных труб (с затрубного пространства). Therefore, the cuttings in the form of slurry mass, with satisfactory quality and efficiency imposed stronger vector rising wash liquid flow is continuous, uniformly - about the drill string (with annulus).

То есть очистка ствола скважины на ее вертикальных участках осуществляется с удовлетворительным качеством и эффективностью, с обеспечением выноса наружу выбуренной породы в процессе бурения, в силу благоприятных условий бурения. Ie, cleaning the well bore on its vertical sections carried out with satisfactory quality and efficiency, ensuring the removal of out cuttings during drilling, due to favorable drilling conditions.

Поэтому, чем больше изменяются условия вертикального бурения - на наклонно-горизонтальные, то есть, чем больше отклоняются от вертикального направления процесса бурения, тем более снижается качество и эффективность очистки ствола скважины (вымывание и вынос выбуренной породы). Therefore, the more vertical drilling conditions change - in deviated, horizontal, i.e., the more deflected from the vertical direction of the drilling process, the more reduced the quality and efficiency of the wellbore cleaning (flushing and stem cuttings).

Следовательно, тем более снижается надежность и эффективность бурения. Consequently, the more decreases the reliability and efficiency of drilling. При достижении положения, когда вектор выпадения шлама и осаждения его частиц (действие сил гравитации) и вектор потока промывочной жидкости принимают взаимно-перпендикулярное направление, вынос выбуренной породы осуществляется наименее качественно и эффективно. Upon reaching the position where the vector deposition of sludge and deposition of its particles (action of gravitational forces) and the vector of the wash liquid stream receiving mutually-perpendicular direction, cuttings removal is performed less efficiently and effectively. То есть в этих условиях процесс бурения - наименее надежен и эффективен. That is, in these conditions, the drilling process - the least reliable and effective.

Проанализируем такие неблагоприятные условия бурения ствола скважины с горизонтальными участками. Let us analyze these adverse conditions drilling the borehole with horizontal sections.

Если рассмотреть протяженный (например до ~2500 м) горизонтальный участок ствола скважины (фиг.1, поз.1.1.), то проходящая сквозь нее колона бурильных труб (поз.1.2.) не соостна (в горизонтальной плоскости) с цилиндрической полостью ствола скважины, а провисает под собственным весом - силой тяжести и ложится значительной частью (поз.1.3.) своей протяженности (например, до ~2500 м) на нижнюю стенку ствола скважины (поз.1.4.). If we consider the longest (for example up to about 2,500 m), the horizontal portion of the wellbore (1, poz.1.1.), Then passing through it the drill string (poz.1.2.) Not soostna (horizontal) with a cylindrical cavity of the wellbore and sags under its own weight - the force of gravity and falls a significant part (poz.1.3.) of its length (eg, up to ~ 2500 meters) on the bottom wall of the wellbore (poz.1.4.). Следовательно, процесс бурения горизонтальных участков ствола скважины (фиг.1) ведется в условиях, где длиномерная, горизонтально направленная колонна бурильных труб (поз.1.3.) вращается, «уложенная» на нижнюю стенку ствола скважины. Consequently, the process of drilling the horizontal sections of the wellbore (1) is carried out under conditions where long length, horizontal directional drill string (poz.1.3.) Rotates, "laid" on the lower borehole wall.

Более того, такие неблагоприятные условия бурения усиливаются тем, что между лежащей на нижней стенке ствола скважины и трущейся о нее (поз.1.4.) колонной бурильных труб (поз.1.3.), затрубное пространство отсутствует, т.к. Furthermore, these adverse drilling conditions are enhanced by the fact that between lying on a bottom wall of the borehole and rubbing against it (poz.1.4.) Drill string (poz.1.3.), The annulus is absent, since оно «заглушено» прилеганием колонны бурильных труб, с силой ее тяжести. it is "plugged" abutment of the drill string, with the force of gravity.

В результате в зоне соприкосновения колонны бурильных труб (поз.1.3.) с нижней стенкой ствола скважины (поз.1.4.) создается некая «мертвая зона», где отсутствующий горизонтально направленный восходящий поток (поз.1.5.) промывочной жидкости преодолевается вертикально вниз направленной (см. на фиг.3, поз.3.5.) силой гравитации частиц шлама. As a result, the contact area of ​​the drill string (poz.1.3.) From the bottom of the borehole wall (poz.1.4.) Creates a kind of "dead zone" where no horizontally directed upward flow (poz.1.5.) Washing liquid surmounted vertically downwardly directed (cm. 3, poz.3.5.) force of gravity sludge particles.

В создавшихся условиях процесс горизонтального бурения сопровождается интенсивным выпадением шлама, осаждением и отложением его частиц на нижней стенке ствола скважины, по линии контакта ее с колонной бурильных труб (см. на фиг.1 - последовательность забивания ствола скважины: сечения А-А; Б-Б; В-В). Under these conditions, the horizontal drilling process is accompanied by intense precipitation of sludge, its precipitation and deposition of the particles on the bottom of the borehole wall at its line of contact with the drill pipe (see Figure 1 - wellbore plugging sequence:.-Section A-A, B- B; B-B).

Вследствие выпадения шлама, осаждения и отложения его частиц вдоль колонны бурильных труб, на нижней стенке ствола скважины, линия контакта и трения (см. фиг.2, поз.2.1.) перерастает, соответственно, в площадь контакта (см. фиг.3 поз.3.1., фиг.4 поз.4.1.) и трения, с многократным возрастанием передаваемой через колонну бурильных труб осевой нагрузки и крутящего момента. Because deposition of sludge, its precipitation and deposition of the particles along the drill string, on the bottom of the borehole wall, the line of contact and friction (see FIG. 2, poz.2.1.) Develops, respectively, in the contact area (cm. 3, Pos .3.1., 4 poz.4.1.) and friction with repeated increase transmitted through the drill string axial load and torque.

Следствием возросших указанных нагрузок является многократное уменьшение механической скорости бурения, то есть многократно снижается надежность и эффективность бурения. The consequence of these loads is increased repeated reduction ROP, i.e. repeatedly decreases reliability and efficiency of drilling.

Проанализируем динамику изменения (ухудшения) условий бурения на рассматриваемом горизонтальном участке ствола скважины. Analyze the dynamics of change (deterioration) in the drilling conditions at the considered horizontal section of the wellbore.

Итак, поток (фиг.1, поз.1.5.) восходящей промывочной жидкости в зоне выпадения шлама, оседания и отложения его частиц (в нижней части затрубного пространства) не работает, то есть выбуренная порода промывочной жидкостью (поз.1.5.) не перемещается и не удаляется (не выносится). Thus, the stream (1, poz.1.5.) Washing liquid upward in zone precipitation sludge, sedimentation and deposition of its particles (at the bottom of the annulus) is not working, i.e. cuttings washing liquid (poz.1.5.) Does not move and not removed (not submitted).

Более того, в «зоне отложения» порода, от перемещения и удаления восходящим потоком промывочной жидкости, «защищается» утрамбовывающей ее в ходе вращения колонной бурильных труб (поз.3.1., поз.4.1.). Moreover, in the "deposition zone" formation, the displacement and removal of the washing liquid upflow "protected" rammed it during rotation of the drill string (poz.3.1., Poz.4.1.).

К какому состоянию приходит горизонтальный участок ствола скважины, в ходе его бурения? Which comes as a horizontal section of the wellbore, in the course of its drilling?

На фиг.1 и на фиг.2-4 изображена последовательность забивания горизонтального участка ствола скважины, в ходе его бурения, вследствие выпадения шлама, осаждения и отложения его частиц (см. поперечные сечения: А-А, Б-Б, В-В на фиг.1). 1 and 2-4 depicts the sequence of clogging of the horizontal section of the wellbore during drilling it, due to deposition of sludge, its precipitation and deposition of particles (see the cross-sections:. A-A, B-B, C-B in Figure 1).

Как наглядно изображен горизонтальный участок ствола скважины, в ходе его бурения, никакого активно циркулирующего восходящего потока промывочной жидкости на этом участке, для профилактики выпадения шлама и перемещения (выноса) выбуренной и отложившейся породы не может быть осуществлено. As graphically depicted the horizontal section of the wellbore during drilling it, no active upflow circulating washing liquid in this area, for preventing deposition of sludge and movement (removal) and sedimented cuttings rock can not be effected. Следовательно, исключается перемещение и вынос отложившейся породы восходящим потоком промывочной жидкости с нижней стенки ствола скважины (фиг.1, фиг.2 - фиг.4). Consequently, the movement is eliminated and removal of rock deposited upflow washing liquid from the bottom of the borehole wall (1, 2 - 4).

Выпадая и оседая под действием сил гравитации, частицы шлама попадают в естественно создавшийся своеобразный «механизм-ловитель», образовавшийся тремя факторами. Dropping and settling by gravity, fall into the sludge particles naturally creates a kind of "mechanism-catcher" formed by three factors. Сужающийся к «нулю» конический проем (поз.3.2.) между стенкой (поз.3.4) ствола скважины и вращающейся (по стрелке поз.3.3) поверхностью колонны бурильных труб (поз.3.1), совместно с силами гравитации (по стрелке поз.3.5) обеспечивают интенсивное нарастание массы отложившейся породы на нижней стенке ствола скважины (поз.1.4.). Tapering to "zero" the conical opening (poz.3.2.) Between the wall (poz.3.4) borehole and rotating (at poz.3.3 direction) surface of the drill string (poz.3.1), together with the forces of gravity (arrow key. 3.5) provide intense growth rock mass deposited on the bottom of the borehole wall (poz.1.4.).

В процессе бурения оседающая порода проникает под колонну бурильных труб (поз.1.3), утрамбовываясь последней, откладывается, вытесняет ее же к центру и далее, выше, в полости скважины (см. горизонтальный участок ствола скважины в разрезах: фиг.2 - фиг.4). In the process of rock drilling settles penetrates the drill string (poz.1.3) Tamping last delayed, it displaces the same to the center and further higher in the well cavity (see a horizontal section of the wellbore in the sections:. 2 - Fig. 4).

Таким образом, вследствие объективно существующих неблагоприятных условий при горизонтальном бурении, шлам интенсивно выпадает, его частицы откладываются (накапливаются), заполняют нижнюю стенку горизонтального участка ствола скважины и вытесняют бурильную колонну выше, по схеме позиций на фигурах 1, 2-4. Thus, due to objectively existing adverse conditions during horizontal drilling sludge falls rapidly, the particles thereof are deposited (pile up) fill bottom wall of the horizontal section of the borehole and displace the drill string above scheme positions in Figures 1, 2-4.

К каким негативным последствиям приводит подобная динамика выпадения шлама, нарастания массы его частиц (породы) на нижней стенке горизонтального участка ствола скважины? Which results in negative consequences such dynamics precipitation sludge, increase the mass of its particles (rocks) on the lower wall of the horizontal section of the wellbore?

На фиг.1, 2-4 изображены смоделированные (для наглядности) условия бурения горизонтального участка ствола скважины: динамика отложения массы выбуренной породы на нижней стенке горизонтального участка ствола скважины, как следствие выпадения шлама. 1, 2-4 shows simulated (for clarity) conditions drilling the horizontal section of the wellbore: the dynamics of the mass deposition of the cuttings on the bottom wall of the horizontal section of the wellbore, as a consequence of loss of sludge.

Негативные последствия объективных условий бурения горизонтальных участков ствола скважины: The negative effects of the objective conditions of drilling of horizontal wellbore sections:

- кратно увеличиваются крутящий момент и осевая нагрузка, передаваемые инструменту (долото); - fold increase of torque and axial load transmitted by the tool (the bit);

- соответственно, кратно увеличиваются энергетические затраты на единицу длины проходки скважины; -, respectively, fold increase energy costs per unit length of penetration wells;

- для исключения прихвата, «опасности» возможности разрыва и потери бурильной колонны, необходимость периодической очистки горизонтального участка ствола скважины, то есть периодическое прекращение работ по бурению скважины; - to avoid sticking, "danger" possible rupture and loss of the drill string, the need for periodic cleaning of the horizontal section of the wellbore, i.e. periodic cessation of drilling works on the well;

- как следствие всего негативного, снижается надежность и эффективность бурения, увеличиваются сроки изыскательских работ, повышается стоимость конечного продукта, например, нефти и газа, снижается их конкурентоспособность на мировом рынке. - as a result of all the negative, reduced reliability and drilling efficiency, prolongs the exploration work, increases the final cost of the product, for example, oil and gas, reduces their competitiveness on the world market.

Выводы conclusions

Из приведенного анализа существующего положения проблемы необходимо сделать выводы: From the above analysis of the current situation of the problem it is necessary to draw conclusions:

1.1.1. 1.1.1. Следствием вскрытых, объективно существующих негативных условий горизонтального бурения является интенсивное выпадение шлама, последующее оседание и отложение его частиц на нижней стенке ствола скважины. The consequence exposed, objectively negative conditions existing horizontal drilling is intensive precipitation sludge settling and subsequent deposition of its particles on the lower borehole wall. Поскольку поток промывочной жидкости «способен» нести выбуренную породу только в своей активной зоне - верхней половине горизонтального участка ствола скважины и только в течении ограниченного времени, до выпадения шлама. Since the flow of washing liquid "capable" carry cuttings only its active zone - the upper half of the horizontal section of the wellbore, and only for a limited time, to precipitate the sludge.

1.1.2. 1.1.2. Следовательно, чтобы обеспечить качественную и эффективную очистку ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков, необходимо синхронно осуществлять непрерывное перемещение (активацию) шлама в затрубном пространстве, на всем протяжении горизонтального участка ствола скважины - в активную зону потока промывочной жидкости, в верхнюю часть ствола скважины, то есть необходимо осуществлять способ очистки путем профилактики выпадения шлама. Accordingly, to provide proper and effective cleaning of the well bore during drilling of its horizontal sections must synchronously perform continuous transfer (activation) slurry in the annulus, all over the horizontal section of the wellbore - the active washing liquid flow zone in the upper part of the wellbore, that is necessary to carry out cleaning method by preventing deposition of sludge.

1.1.3. 1.1.3. Профилактика выпадения шлама, в свою очередь, может быть осуществлена в процессе бурения, посредством сообщения энергии вращающихся труб (в составе колонны) - потоку промывочной жидкости в затрубном пространстве. Preventing deposition of sludge, in turn, can be performed during drilling by rotating posts energy pipes (in a convoy) - flow of washing liquid in the annulus.

1.1.4. 1.1.4. А поскольку в настоящее время таких способов не разработано и не предложено, то известные способы очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков содержат недостатки: Since now these methods have not been developed and proposed, the known methods of cleaning a wellbore during drilling of horizontal sections comprise its drawbacks:

1.1.4.1. 1.1.4.1. Низкое качество и эффективность очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков; Poor quality and efficiency of cleaning a wellbore during drilling of its horizontal sections;

1.1.4.2. 1.1.4.2. Возрастает степень и вероятность прихвата и потери бурильной колонны, вследствие некачественной очистки горизонтальных участков ствола скважины от выбуренной породы, то есть снижается надежность бурения; Degree increases and the probability of sticking the drill string and the loss, caused by inadequate cleaning horizontal sections of the wellbore from drill cuttings, i.e. reduced reliability of drilling;

1.1.4.3. 1.1.4.3. Как следствие по п.1.1.4.2., низкая эффективность горизонтального бурения из-за необходимости периодического прекращения бурения и очистки от отложившейся выбуренной породы на горизонтальных участках ствола скважины. As a consequence of p.1.1.4.2., Low horizontal drilling efficiency due to the necessity of periodic cessation of drilling and cleaning of deposited cuttings at the horizontal sections of the wellbore.

1.2. 1.2. Техническая задача для решения заявляемым способом очистки: The technical problem for the solution of the claimed method treatment:

Разработать способ по качественной и эффективной очистке ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков. To develop a method for qualitative and effective cleaning of the well bore during drilling of its horizontal sections.

1.3. 1.3. Достигаемый технический результат The achieved technical result

Как следствие решения задачи по п.1.2., достигается технический результат: «повышение надежности и эффективности бурения горизонтальных участков ствола скважины». . As a result of solving the problem of section 1.2, the technical result is achieved: "improving the reliability and efficiency of drilling horizontal sections of the wellbore."

1.4. 1.4. О необходимости обеспечения условий при бурении горизонтальных участков ствола скважины, при которых причинно-следственно достигается положительный технический результат. The need to ensure conditions for drilling horizontal sections of the wellbore in which the causal positive technical result is achieved.

Из аналитических исследований существующего положения проблемы (условий) горизонтального бурения установлено, что технический результат - повышение надежности и эффективности бурения не достигается, вследствие объективно существующей причины: процесс горизонтального бурения сопровождается интенсивным выпадением шлама. From analyzes problems existing situation (environment) horizontal drilling found that technical result - an increase of reliability and drilling efficiency is not attained due to an existing objective reasons: horizontal drilling process is accompanied by intense precipitation sludge. Последующая причинно-следственная цепь негативных явлений: оседание и отложение частиц шлама (выбуренной породы) на нижней стенке горизонтального участка ствола скважины, необходимость прекращения проходки ствола скважины, необходимость его очистки от отложений породы (фиг.1, фиг.3-4). Subsequent causal chain of negative phenomena: sedimentation and deposition of sludge particles (cuttings) in the lower wall of the horizontal section of the wellbore, the need to stop penetration of the wellbore, the need for its purification from rock deposits (Figure 1, Figures 3-4).

«Следствие, порожденное некой причиной, само становится причиной другого явления; "The investigation spanned some reason itself becomes the cause of another phenomenon; последнее, в свою очередь, оказывается причиной третьего явления и т.д. Recently, in turn, is the third cause of the phenomenon, etc. Эту последовательность явлений, связанных друг с другом отношением жесткой внутренней необходимости, называют причинной или причинно-следственной цепью. This sequence of events associated with each other attitude rigid inner necessity called causal or causal chain. Ее можно более точно назвать «цепью причинения», что подчеркивает не статический, а динамический характер этой цепи: ее звенья не существуют в готовом неизмененном виде, они последовательно возникают и исчезают, одно порождая (причиняя) другое». It can be more accurately called "chain causing 'that emphasizes not static and the dynamic nature of the circuit: it links do not exist in the finished unaltered, they sequentially appear and disappear, giving rise to one (causing) another".

Философская энциклопедия. Encyclopedia of Philosophy. Главный редактор Ф.В. Chief editor of FV Константинов. Konstantinov. Том 4-й. Volume 4 th. «Наука логики - СИТЕТИ». "Science of Logic - versity." Издательство «Советская энциклопедия», 1967 (далее (1)) с.370-371. Publisher "Soviet Encyclopedia", 1967 (hereinafter referred to (1)) s.370-371.

Известно, динамика причинно-следственной цепи (причинность) «работает» строго при наличии определенных условий. Known dynamics of a causal chain (causality) "works" strictly under certain conditions. Поэтому обеспечивая необходимые условия и воздействуя на причинно-следственную цепь (изменения ее), можно управлять процессом, прогнозируя и программируя получение требуемых, например, технических результатов. Therefore, providing the necessary conditions and acting on a causal chain (changing it), it is possible to control the process, predicting and receiving programming required, for example, technical results.

Из понятия «осадки атмосферные», уточняем, что это: «вода в жидком или в твердом состоянии (дождь, снег, крупа и пр.), выпадающая из облаков или осаждающаяся из воздуха на земной поверхности». Because the concept of "precipitation atmospheric", specifies that this "water in liquid or in solid state (rain, snow, grit and so forth.), Falling outside the cloud or precipitate from the air at the surface." Большой энциклопедический словарь. Great Encyclopedic Dictionary. Главный редактор А.М. Editor in Chief AM Прохоров. Prokhorov. Том I. - Сов. Volume I. - Owls. Энциклопедия, 1991 (далее (2) с.85. Encyclopedia of 1991 (hereinafter referred to (2) p.85.

А понятием «Осадконакопление» поясняется, что «образование всех видов отложений на поверхности Земли - при переходе осаждаемого вещества из подвижного, взвешенного или растворенного (в воздушной или в водной среде) - в неподвижное (осадок) состояние. A term "Sedimentation" explains that "the formation of all kinds of deposits on the earth's surface - deposited at the transition from the moving matter, dissolved or suspended (in air or in an aqueous medium) - in a stationary (pellet) state.

Траектория движения частиц шлама (породы) в потоке промывочной жидкости с верхней (активной) части сечения затрубного пространства - до нижней стенки (фиг.3 поз.3.5.) горизонтального участка ствола скважины представляет собой (в цикле полуоборота) «пространственную спиральную кривую», располагающуюся на поверхности круглого цилиндра - поверхности бурильной трубы - цилиндрическую винтовую линию. The trajectory of the movement of sludge particles (rock) in the flow of washing liquid to the upper (active) part of the annulus section - up to the bottom wall (. Poz.3.5 3) of the horizontal section of the wellbore is (a half-turn loop) "spatial spiral curve" located on the surface of a circular cylinder - the surface of the drill pipe - a cylindrical helical line.

Далее, движение потока промывочной жидкости в затрубном пространстве, в угловом секторе, между колонной и нижней стенкой участка ствола скважины прекращается, так как пространство затрубное «заглушено» самой колонной бурильных труб (фиг.1, фиг.3-4). Further, flushing fluid flow motion in the annulus, in the angular sector between the column and the bottom wall portion of the wellbore ceases, since the annular space is "plugged" drill string itself (Figure 1, Figures 3-4).

В момент прекращения движения в нижней половине ствола скважины промывочной жидкости, находящийся в ее составе шлам, его частицы (порода) прекращают движение (взвешенное состояние) и выделяются из ее состава по следующей причинно-следственной цепи (см. также выше: (1) с.370-371): At the time of termination of the movement in the lower half of the barrel washing liquid hole located in its composition slurry, the particles (rock) stop moving (suspension) and separated from its composition by the following causal chain (see also above:. (1) .370-371):

прекращение движения → выпадение → оседание → отложение (накопление). cessation of motion loss → → → sedimentation deposition (accumulation).

Но если затрубное пространство высвободить кругом, то есть колонну труб с нижней стенки горизонтального участка ствола скважины поднять (см.например (6) с.1-5), то только такое (свободное) состояние затрубного пространства не предотвратит выпадение и так далее (оседание и отложение): этому выпадению способствуют силы гравитации и отсутствие необходимой энергии для осуществления необходимой динамики частиц шлама в составе потока промывочной жидкости. But if the annulus around release, i.e. a pipe string with the horizontal portion of the wellbore to lift the bottom wall (sm.naprimer (6) s.1-5), then only such a (free) state annulus will not prevent hair loss and so on (subsidence and deposition) that contribute to the loss of force of gravity and the absence of the necessary energy to carry out the necessary dynamics of the sludge particles in the flow of washing liquid.

Выводы conclusions

Для удержания шлама (его частиц) от выпадения, то есть для профилактики выпадения шлама, необходимо условие: постоянная его динамика в затрубном пространстве со скоростью, необходимой и достаточной для профилактики выпадения его (из состава промывочной жидкости), на всем протяжении горизонтальных участков ствола скважины, постоянно, в процессе их бурения. To hold the sludge (its particles) from falling, that is, for the prevention of loss of sludge, it is necessary condition: the constant of its dynamics in the annulus at a rate necessary and sufficient for loss prevention it (from the washing liquid) throughout the horizontal sections of the wellbore constantly in the process of drilling.

«Уже сам факт конечности скорости переноса материи и движения, структуры и информации свидетельствуют о его последовательном развертывании во времени. "The very fact of the finiteness of matter transport velocity and movement pattern information and evidence of its deployment sequence in time. Исходным пунктом процесса причинения служит формирование самой причины для действования в данных условиях. The starting point is the process of causing the formation of the reasons for of acting under these conditions. Она должна достигнуть определенной интенсивности и «зрелости», прежде чем станет осуществима фактическая реализация заложенной в ней возможности порождения следствия (технического результата), соответствующего данным условиям» (1) с.372. It must reach a certain intensity and "maturity", before it becomes feasible embodied in actual implementation it possible generation of investigation (technical result) corresponding to the given conditions "(1) s.372.

1.5. 1.5. Обеспечение необходимой динамики шлама (его частиц) в затрубном пространстве ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков, как условие достижения намеченного технического результата. Providing the necessary sludge dynamics (its particle) in the annulus of the wellbore during drilling of its horizontal sections, as a condition for achieving the intended technical effect.

Как установлено аналитическими исследованиями в материалах настоящей заявки (см. раздел 1.1. «Существующее положение проблемы…», фиг.1, фиг.3-4), траектория движения шлама, его частиц (выбуренной породы) в затрубном пространстве формируется под направленным действием (вектором) двух сил. As established analytical research herein (see. Section 1.1. "Current status problems ...", Figure 1, Figures 3-4), the trajectory of movement of sludge, its particle (drill cuttings) in the annular space formed under the directional action ( vector) of the two forces.

Здесь не учитывается третья сила, как незначительная в формировании негативных условий горизонтального бурения. This does not include the third force, as insignificant in the formation of the negative conditions of horizontal drilling. Третья - сила трения поверхности бурильной трубы (в составе колонны) с потоком промывочной жидкости, усиливающая процесс динамики шлама к нижней стенке ствола скважины, но недостаточная для ее активации с нижней части затрубного пространства - в ее верхнюю, активную часть. Third - the surface frictional force of the drill pipe (as part of the column) with a flow of flushing fluid dynamics process of amplifying sludge to the bottom wall of the borehole, but not enough to activate it from the bottom of the annulus - in its upper, active portion.

Первая - это сила потока промывочной жидкости с вектором горизонтального, поступательного направления в затрубном пространстве (фиг.1, поз.1.5.). First - a flushing fluid flow force vector with horizontal translational direction in the annular space (1, poz.1.5.). Эта сила изначально управляемая, технологически заданная (предназначенная): для промывки зоны забоя, очистки затрубного пространства от шлама, его частиц (выбуренной породы), их выноса из скважины. This force is initially driven, technologically predetermined (designed) for washing the face area of ​​the annulus purification sludge, its particle (drill cuttings), their removal from the wellbore.

Вторая - это сила гравитации, изначально неуправляемая (стихия), действующая на траекторию поступательного движения шлама, его частиц (выбуренной породы) в затрубном пространстве, в составе потока промывочной жидкости, заставляющая шлам стремиться (в негативных условиях горизонтального бурения): выпадать, оседать и откладываться на нижней стенке горизонтальных участков ствола скважины (см. фиг.1, фиг.3, поз.3.5., фиг.4 поз.4.2). The second - is the force of gravity, initially uncontrolled (element) acting on the trajectory of forward slurry movement, its particle (drill cuttings) in the annulus, comprising a flow of wash liquid, forcing slurry strive (in adverse conditions, horizontal drilling) fall, sag and deposited on the lower wall of the horizontal sections of the wellbore (see FIG. 1, 3, poz.3.5., 4 poz.4.2).

Эти две силы действуют одновременно, постоянно. These two forces act simultaneously, continuously. Поэтому шлам, его частицы (выбуренная порода), двигаясь в затрубном пространстве под действием кинетической энергии (силы) потока промывочной жидкости в горизонтальном, поступательном направлении (см. фиг.1., поз.1.5), в то же время, под действием силы гравитации стремятся вниз, в перпендикулярном к поступательному направлению (см. фиг.3., поз.3.5), на нижнюю стенку горизонтальных участков ствола скважины (см. фиг.1, поз.1.4.), частицы шлама принимают «промежуточную» траекторию динамики - по спирали, в затрубном пространстве, вокруг бурильной трубы. Therefore, sludge, its particle (drill cuttings) moving in the annular space under the influence of the kinetic energy (power) of the flushing liquid flow in a horizontal translational direction (see FIG. 1., Poz.1.5), at the same time, by the force gravity tend downward perpendicular to the forward direction (see. Figure 3., poz.3.5) on a bottom wall of the horizontal sections of the wellbore (see FIG. 1, poz.1.4.), sludge particles take "intermediate" dynamics trajectory - in a spiral in the annulus around the drill pipe.

Выводы conclusions

1.5.1. 1.5.1. Поэтому траектория движения шлама (его частиц) в затрубном (цилиндрическом) пространстве ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков представляет собой (в цикле полуоборота - сверху - вниз) «пространственную спиральную кривую, располагающуюся вокруг поверхности круглого цилиндра - поверхности бурильной трубы - цилиндрическую винтовую линию» Краткий политехнический словарь, главный редактор Ю.А. Therefore, the trajectory of the slurry (its particle) in the annular (cylindrical) space of the borehole during drilling of its horizontal sections is a cycle (half-turn - top - bottom) "spatial spiral curve extending there around the surface of a circular cylinder - the surface of the drill pipe - a cylindrical helical line "Short Technical dictionary, editor in chief Yu Степанов, Государственное издательство технико-теоретической литературы, Москва,1955, далее (3) с 149. Stepanov, State Publishing House of technical and theoretical literature, Moscow, 1955, hereinafter referred to (3) 149.

1.5.2. 1.5.2. Тогда поверхность каждой из бурильных труб в составе колонны, посредством которой должна осуществляться траектория эффективного движения шлама (его частиц) в составе потока промывочной жидкости в затрубном (цилиндрическом) пространстве, путем ее активации, при бурении ее горизонтальных участков, «… должна соответствовать винтовой поверхности» (3) с.149. Then the surface of each of the drill pipes in a convoy by means of which must be carried trajectory efficient flow slurry (its particles) consisting of the wash liquid stream in annular (cylindrical) space, by its activation, while drilling its horizontal sections, "... must correspond helical surface "(3) p.149.

1.6. 1.6. Уровень техники BACKGROUND

В результате исследования известных способов очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков и их существенных признаков, заявитель устанавливает их недостатки, которые не позволяют осуществлять качественную и эффективную очистку ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков. As a result of research known methods hole cleaning during drilling its horizontal sections and their essential features, the applicant establishes their shortcomings, which do not allow for high-quality and efficient cleaning of the wellbore while drilling its horizontal sections.

Учитывая объективные условия бурения горизонтальных участков ствола скважины: Taking into account the objective conditions of drilling of horizontal wellbore sections:

- интенсивное выпадение шлама из состава промывочной жидкости; - intensive precipitation sludge from the washing liquid;

- необходимость, например, подачи с большей скоростью промывочной жидкости, с одной стороны; - the need, for example, supplying a higher rate of wash fluid, on the one hand;

- и необходимость, например, с другой стороны, ограничивать скорость и объем прохождения промывочной жидкости при бурении в мягких породах, вследствие опасности разрушения стенок горизонтальных участков ствола скважины и т.д. - the need, for example, on the other hand, limit the speed and volume of the flushing fluid passage in the drilling in soft rocks, because of the danger of destruction of the walls of the horizontal sections of the wellbore, etc.

Все это множество негативных признаков усложняет и ухудшает условия бурения вообще и горизонтального бурения, в особенности. All this complicates many negative signs and impairs drilling conditions in general, and horizontal drilling, in particular.

Как следствие низкого качества и низкой эффективности известных способов очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков, не обеспечивается необходимая надежность и эффективность бурения. As a consequence of poor quality and low efficiency of known methods for cleaning the wellbore during drilling of its horizontal sections without providing the necessary reliability and efficiency of drilling.

Для того чтобы приступить к критике известных из «уровня техники» аналогов, сформулируем более конкретно техническую задачу по разработке заявляемого «Способа очистки…», для чего вернемся к основам роторного бурения. In order to proceed with the criticism of the well-known "prior art" counterparts, formulate more specific technical task of developing the claimed "method of cleaning ...", which go back to the basics of rotary drilling.

«Для спуска и подъема долота, передачи ему вращения и подачи промывочной жидкости служит длинный гибкий вал, составленный из специальных звеньев…» Буровая техника и технология за рубежом. "For lowering and lifting of the bit, the transmission of rotation to him and the flushing fluid is a long flexible shaft is made up of special units ..." Drilling equipment and technology abroad. Н.Н. NN Калмыков, Ю.А. Kalmyks, Y. Стефанов, А.И. Stefanov, AI Яковлев. Yakovlev. Москва, Издательство «Недра», 1968, далее (4) с.55. Moscow, "Nedra" Publishing House, 1968 onwards (4) p.55.

То есть колонна бурильных труб - универсальный механизм по передаче энергии, с функциями для выполнения большинства основных операций по осуществлению технологии бурения (4) с.55: That is, the drill string - a universal mechanism for power transmission, with functions to perform most of the basic operations for the implementation of drilling technologies (4) p.55:

- спуск и подъем долота; - descent and ascent bit;

- передача долоту энергии вращения; - the transfer of the bit rotational energy;

- разрушение (разбуривание) скальной, например, породы, посредством долота; - failure (drilled out) rock, for example rock by the bit;

- охлаждения долота; - cooling of the bit;

- подача в виде нисходящего потока промывочной жидкости для очистки забоя; - feeding to a downstream washing liquid for cleaning the face;

- очистки скважины (качественной и эффективной), путем выноса выбуренной породы (шлама), в процессе бурения. - cleaning wells (quality and efficiency), by removal of cuttings (slurry) during drilling.

Из проведенных аналитических исследований по настоящей теме: «Способ очистки…», на основе известных аналогов - способов очистки скважины…, в частности, и технология бурения, вообще, заявитель приходит к выводу, что функцию (работу) по качественной и эффективной очистке ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков «должна осуществлять» труба в составе колонны бурильных труб. From the analyzes conducted under this theme: "A method of cleaning ...", based on the known analogues - ways well clean ..., in particular, drilling technology, in general, the applicant concludes that the function (operation) of high-quality and efficient cleaning of the wellbore at drilling sites its horizontal "must carry" the pipe consisting of the drill string.

Только труба в составе бурильной колонны «обладает» (потенциально) функциями по осуществлению качественной и эффективной очистки горизонтального участка ствола скважины, посредством активации потока промывочной жидкости в затрубном пространстве, в процессе бурения, путем профилактики выпадения шлама. Only pipe consisting of the drill string "possesses" (potentially) functions to implement the high-quality and efficient cleaning of the horizontal section of the wellbore, through the activation of the washing liquid flow in the annular space in the drilling process, by preventing deposition of sludge.

Учитывая негативные условия горизонтального бурения, связанные с проблемой качественной и эффективной очистки горизонтальных участков ствола скважины, можно сделать окончательный вывод по принципу ее очистки: только посредством трубы в составе бурильной колонны, потенциально «обладающей» избыточной энергией, необходимой и достаточной для ее непрерывной передачи, в процессе непрерывного бурения, восходящему потоку промывочной жидкости, для ее активации, для необходимости обеспечения профилактики выпадения шлама и последующего, неп Given the negative conditions of horizontal drilling related to the problem of quality and effective cleaning of the horizontal sections of the wellbore, it is possible to make a definitive conclusion on the basis of its treatment: only through a pipe composed of the drill string, potentially "having" excess energy necessary and sufficient for its continuous transmission, during continuous drilling, upward flow of drilling fluid to activate it, the need to provide for the prevention and subsequent deposition of sludge, nep ерывного выноса частиц шлама (выбуренной породы) из горизонтальных участков ствола скважины. eryvnogo removal of sludge particles (cuttings) from the horizontal sections of the wellbore.

Из рекламных проспектов компании VAM DRILLING под товарной маркой HYDROCLEAN тм , далее (5), известны (из Интернета - «Виртуальная выставка»): From brochures VAM DRILLING Company under the trademark HYDROCLEAN TM, etc. (5) are known (from the Internet - "Virtual Exhibition"):

- конструкции бурильных труб для очистки ствола скважины (5) с.56-61; - drill pipe structure for cleaning the borehole (5) s.56-61;

- профили гидравлической очистки HCZ на центральных высадках бурильных труб, с бурильными замками, с двойным наружным диаметром (5) с.62-70; - profiles hydroblasting HCZ landings at the central drill pipe, a drill locks with dual outer diameter (5) s.62-70;

- рабочие, эксплуатационные показатели конструкции (5) с.71-78. - the workers, operational indicators structure (5) s.71-78.

В источнике (5) известные конструкции продекларированы, как «новое поколение оборудования для очистки ствола скважины и управления крутящим моментом и тягой, … как выход на новый уровень технологии бурения» (5) с.78. The source (5) known constructions is declared as a "new generation of equipment for cleaning the wellbore and control the torque and thrust, ... as the output of the next level of drilling technology" (5) p.78.

Известные конструкции бурильной трубы марки HYDROCLEAN тм разработаны для очистки скважин при их бурении, поэтому содержат признаки заявляемого «Способа очистки скважины при бурении ее горизонтальных участков», как-то: Known designs of drill pipe HYDROCLEAN tm brand designed for cleaning boreholes when drilling, therefore comprise the features of the claimed "Method for drilling wells purification its horizontal areas", such as:

- управление крутящим моментом и тягой, … как выход на новый уровень технологии бурения»(5) с.56; - a torque control and thrust, ... as the output of the next level of drilling technology "(5) p.56;

- уменьшение коэффициента трения на ~20-40% (5) с.71; - Reduction of coefficient of friction at ~ 20-40% (5) p.71;

- уменьшение крутящего момента и тяги на ~40% (5) с.71; - reduction of the torque and thrust by ~ 40% (5) p.71;

(5) с.62: (5) p.62:

- … оптимизация очистки при нормальных скоростях вращения; - optimization of the cleaning ... at normal speeds;

- срезающий (зачерпывающий) эффект для проникновения в отложения шлама; - chopping (spoonable) effect for the penetration of sludge deposits;

- … вращение сопровождается эффектом Вентури, что так же поднимает частицы шлама; - ... rotation is accompanied by Venturi effect, which also raises the sludge particles;

- центробежная сила перемещает частицы шлама в область большей скорости потока; - the centrifugal force moves the particles of the slurry to a higher flow speed;

(5) с.66-67; (5) s.66-67;

Основные функции очистки ствола скважины (ее горизонтальных участков): The main functions of cleaning the wellbore (its horizontal areas):

1. Зачерпывание максимального объема отложений на стороне низкого давления скважины (с зоны осаждения шлама). 1. scooping maximum amount of deposits on the low pressure side of the well (with sludge precipitation zone).

2. Рециркуляция (активация) максимального количества отложений (бурового шлама) - в активную зону восходящего потока промывочной жидкости. 2. Recirculation (activating) the maximum number of deposits (cuttings) - in upflow flushing liquid core.

3. Обеспечивать достаточную энергию для перемещения отложений в вертикальный уровень горизонтального участка скважины, где частицы не могут откладываться. 3. To provide sufficient energy to move sediment to a vertical level of the horizontal portion of the well where the particles can not be delayed.

4. «Эффект зачерпывания» обеспечивает быстрое уменьшение отложений, а «эффект Вентури» обеспечивает дополнительную очистку… скважины. 4. "scooping effect" provides a rapid decrease in deposits, and the "Venturi effect" provides additional cleaning of ... well.

Краткий критический анализ (критика) аналога (5) с.66-67, в виде продекларированных разработчиком «Основных функций по очистке ствола скважины» (ее горизонтальных участков). Brief critical analysis (critic) analogue (5) s.66-67, as the declared developer "Basic functions of wellbore cleaning" (its horizontal sections).

Продекларированные в аналоге-источнике (5) признаки причинно-следственно не обоснованы и носят характер саморекламы. To declare in an analog source (5) evidence of a causal are not justified and are in the nature of self-promotion.

Но в известной информации (5) обусловлены проблемы, связанные, преимущественно, с горизонтальным бурением. However, in the known information (5) due to problems associated mainly with horizontal drilling.

Поэтому необходимо привести краткий критический анализ (критику) аналога, как совокупность признаков способа по возможности очистки горизонтальных участков ствола скважины, при бурении ее горизонтальных участков. It is therefore necessary to give a brief critical analysis (criticism) analog as a combination of features as possible purification method horizontal sections of the wellbore, while drilling its horizontal sections.

Как обосновано выше, в разделе I «Существующее положение проблемы…», проблема обусловлена изменившимися (негативно) условиями горизонтального бурения: выпадение шлама и последующее оседание и отложение ее частиц (выбуренной породы) на нижней стенке горизонтального участка ствола скважины. As justified above, in Section I «Current status problems ...", the problem caused by the changing (adversely) horizontal drilling conditions: falling slurry and subsequent deposition of its settling and particle (drill cuttings) in the lower wall of the horizontal section of the wellbore.

Известные способы и средства по очистке ствола скважины не работают или некачественны, малоэффективны. Known methods and means of wellbore cleaning does not work, or of poor quality, are ineffective. Следствием чего является: ненадежное и неэффективное бурение горизонтальных участков ствола скважины. The consequence of which is: unreliable and inefficient drilling of horizontal sections of the wellbore.

Поэтому качественное, позитивное изменение создавшихся негативных условий горизонтального бурения обеспечат: техническое решение по разработке средств - способа и устройства по очистке ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков, путем профилактики выпадения шлама и выноса из скважины ее частиц (породы), в процессе бурения. Therefore, qualitative positive change creates a negative provide horizontal drilling conditions: solution for the development tools - a method and apparatus for cleaning the wellbore during drilling of its horizontal portions by preventing precipitation of sludge and the removal from the well of its particles (rocks) while drilling.

Материал аналога (5) представляет собой в совокупности - рекламный материал. analogue material (5) is in the aggregate - promotional material. Поэтому очевидная цель продекларированной информации в аналоге (5): коммерческая, то есть создать «рекламный фон» для потенциального потребителя рекламируемой продукции. Therefore, the obvious goal the declared information in analog (5) commercial, that is to create "an advertising background" for the potential consumer of the advertised product.

Потенциальному потребителю же продукции - аналога (5) не нужен собственно продекларированный огромный перечень «псевдофункций», как-то, см. выше: (5) с.78, (5) с.62, (5) с.66-67 и т.д. Potential consumers as products - analog (5) do not need to declare itself a huge list of "pseudofunctions", somehow, see above: (5) p.78 (5) p.62, (5) and s.66-67. etc.

Потенциальному потребителю необходима: качественная и эффективная очистка ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков. Potential consumer need: high-quality and efficient cleaning of the wellbore while drilling its horizontal sections.

Но «продекларированные функции» в аналоге (5) могут «возбуждаться» (а не работать) только в ограниченном секторе собственно профиля HCZ, но за его пределами шлам снова выпадает, осаждается, восстанавливая засоренное состояние участка ствола скважины. But "the declared function" in analog (5) can be "excited" (and not work) only a limited sector of the actual profile of HCZ, but outside of the sludge falls again precipitated by restoring the clogged condition of the wellbore section. Причины подобного негатива вскрыты и обоснованы в разделе I заявляемого способа. The reasons for this negative opened and grounded in Section I of the claimed method.

Поэтому, как закономерность (следствие), в самом аналоге (5) его эффективность (и качество) оцениваются (характеризуются) всего в 14% (вынос бурового шлама на поверхность(5) с.75. Therefore, as a pattern (effect) are measured (characterized) only 14% (removal of drill cuttings to the surface (5) in the analog p.75 (5), its effectiveness (and quality).

Из анализа и обзора известного аналога очевидно, что средство по очистке горизонтальных участков ствола скважины конструкции HYDROCLEAN тм (5) с.67 не справляется с решением задачи по их очистке, на уровне профилактики выпадения шлама, то есть по их качественной и эффективной очистке. From an analysis and a review of the known analog evident that the means for cleaning the wellbore design HYDROCLEAN tm horizontal sections (5) p.67 not cope with the solution according to their cleaning, at the slurry loss prevention, i.e. in their high quality and effective cleaning. Следовательно, вследствие выпадения шлама, причинно-следственно известная конструкция, см. (5) с.67 допускает оседание и отложение частиц шлама - выбуренной породы на нижней стенке горизонтального участка ствола скважины, а значит, приводит к необходимости периодической ее очистки. Consequently, due to deposition of sludge causal known construction, see (5) p.67 permits subsidence and deposition of sludge particle -. Cuttings on the lower wall of the horizontal section of the wellbore, and therefore leads to the necessity of periodic cleaning.

Критика аналога (5) для условий очистки при бурении в мягких породах. analog Critique (5) for the cleaning conditions during drilling in soft rocks.

Для характеристики работы устройства в этих условиях дано дополнительное описание (см. ниже) смоделированной динамики изменения профиля скважины, в ходе ее бурения. To characterize the operation of the apparatus in these conditions is given further description (see. Below) the modeled dynamics of the well profile, during its drilling.

Как очевидно, опорные пояски (профили HBZ (см. (5) с.61) под тяжестью провисающей рабочей колонны бурильных труб будут вдавлены в нижнюю стенку ствола скважины. В этом положении вдавленная часть профилей HBZ (на величину ~0,2 диаметра собственно, профиля опоры), в ходе вращения колонны, действительно будут взрыхлять, а, следовательно, разрушать стенку скважины (см. (5) с.67). As is apparent, the supporting belts (HBZ profiles (cm. (5) p.61) sagging under the weight of the work string of drill pipe to be pressed into the bottom wall of the well bore. In this position, a recessed portion HBZ profiles (by ~ 0.2 actual diameter, Profile support), during rotation of the column, indeed will loosen and, hence, to destroy the borehole wall (see. (5) p.67).

Поскольку у горизонтального участка ствола скважины в свободном (без опоры) состоянии, на значительном участке (например ~500-1000 м) провисание может быть несколько метров, такой участок будет стремиться к аналогичному провисанию, по мере разрушения и вымывания дна скважины (см. (5) с.67). Because of the horizontal portion of the wellbore in the free (unsupported) state, a considerable portion (e.g. ~ 500-1000 m) sagging may be several meters, this portion will tend to the same sagging, as destruction and washing out of the well bottom (cm. ( 5) p.67).

А то, что подобное динамичное, интенсивное разрушение закономерно, это очевидно. And the fact that such a dynamic, intensive destruction of natural, obviously. Так как каждое звено рабочей колонны провисает и вдавливает каждую соответствующую часть опорных поясков профилей HBZ см. (5) с.61, выполняющих в этом состоянии функцию фрезы - долота по разрушению (забою) стенки ствола скважины, на величину ~0,2 диаметра профиля HCZ (см. (5) с.62), то каждое очередное звено с профилями HCZ колонны будет углубляться в стенку ствола скважины на ~ очередные 0,2 его диаметра. Since each link workstring and presses the slack portion of each respective supporting belts HBZ profiles, see (5) p.61, performing in this state, the cutter function -. Demolition bit (slaughtering) the borehole wall, by an amount of 0.2 ~ profile diameter HCZ (cm. (5) p.62), each another link with profiles HCZ column will deepen the borehole wall at regular ~ 0.2 the diameter thereof.

Из механизма по очистке (в какой-то степени) ствола скважины, в условиях бурения твердых пород, профили HBZ (5) с.61 и HCZ (5) с.62 заявленной конструкции, в условиях бурения мягких пород превращаются в механизм интенсивного разрушения ствола скважины, а не ее очистки, вопреки ожиданиям. From the cleaning mechanism (to some extent) the borehole, drilling conditions in sawmills, HBZ profiles (5) p.61 and HCZ (5) p.62 stated construction, a drilling conditions softwood converted to intensive destruction mechanism trunk well, not its treatment, contrary to expectations.

Тогда, в лучшем случае: произойдет забивание, в сочетании с «самозарыванием» горизонтального участка скважины и, как следствие, прекращение бурения до надлежащей ее очистки, то есть неэффективное бурение. Then, in the best case: clogging occurs in conjunction with the "samozaryvaniem" horizontal section of the well and, as a consequence, the termination of drilling to properly clean it, that is inefficient drilling.

В худшем случае: при резком переходе (в ходе бурения) участка мягких пород - на участок твердых, условия бурения в искривленных участках для такой рабочей колонны будут настолько неблагоприятными, что могут повлечь ее разрыв и потерю, то есть ненадежное бурение. In the worst case: the sudden transition (during drilling) portion softwood - on solid portion, the drilling conditions in curved sections for such work string will be so unfavorable that can cause its rupture and loss, i.e. unreliable drilling.

Неблагоприятными условиями предполагаются такие, при которых на искривленном (за счет провисания колонны бурильных труб) участке выдающиеся за уровень поверхности профиля HCZ (на ~0,2 его диаметра) «конические активаторы» профиля HCZ с винтовой поверхностью, войдут во взаимодействие с твердой (скальной, например) породой и разрушаются, не справившись с полученными в создавшихся условиях «функциями долота в забое», в ходе бурения (см. (5) с.59). Adverse conditions are assumed to be those in which a curved (due to the sag of the drill string) beyond the level of prominent portion HCZ profile surface (~ 0.2 of the diameter) "tapered activators" profile HCZ with the screw surface, will enter into contact with the solid (rocky , for example) and broken rock, unable to cope with those obtained in current conditions "bit functions in a face" during drilling (cm. (5) p.59).

И, наконец, «проблема ресурса работы опоры HBZ и ее восстановления (реставрации)» в полевых условиях эксплуатации (на платформе). And finally, "the problem of resource of HBZ and support its recovery (restoration)" in the field of operation (on the platform).

Опора HBZ представляет собой ~5% от поверхности бурильной трубы - части в составе колонны. Prop HBZ is ~ 5% of the surface of the drill pipe - portion in a convoy. Учитывая, что (5) с.73: «… в большинстве случаев для транспортировки шлама соединения бурильных труб HYDROCLEAN следует располагать через каждые три стандартных соединения (иначе нельзя: дорого, т.е. экономически нецелесообразно), ресурс работы опоры HBZ при обусловленных нагрузках, в пластах, представленных абразивными породами, ограничен чрезвычайно. Given that (5) p.73: "... in most cases for the transportation of sludge compound HYDROCLEAN drill pipe should be arranged every three standard compounds (otherwise impossible: expensive, i.e., is not economically feasible), HBZ bearing service life under load due in reservoirs submitted abrasive rocks, is extremely limited.

Проблема же реставрации опор HBZ в полевых условиях, вероятнее всего несет в себе риски с дополнительными инвестициями на …вынужденные расходы на дополнительные, неочевидные ноу-хау. The problem of restoration HBZ towers in the field, most likely has some risks with additional investments in ... forced the cost of additional, non-obvious know-how.

Все изложенные выше недостатки известного аналога не позволяют вести качественную и эффективную очистку ствола скважина при бурении ее горизонтальных участков, а следовательно, исключает возможность достижения намеченного технического результата: надежное и эффективное бурение горизонтальных участков ствола скважины. All known analog disadvantages outlined above do not allow to conduct qualitative and efficient hole cleaning wells during drilling its horizontal portions, and hence excludes the possibility of achieving the intended technical effect: a reliable and efficient drilling horizontal sections of the wellbore.

1.7. 1.7. Выбор «прототипа» Selecting the "prototype"

Известен «Способ очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков», включающий процесс бурения, радиальное движение потока промывочной жидкости в затрубном пространстве, вынос частиц шлама в верхнюю часть сечения затрубного пространства, то есть в зону основной части потока промывочной жидкости (Главная страница / Технопарк предлагает / изобретения / виртуальная выставка / Вибрационные устройства для горизонтального бурения / Способ очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков. Руководитель проекта: Па Known "A method of cleaning a wellbore during drilling of its horizontal portions" comprising drilling process, the radial flushing flow of liquid in the annulus, removal of sludge particles into the upper part of the cross section of the annulus, i.e. the main portion of the washing liquid flow zone (Home / Technopark offers / invention / virtual exhibition / Vibratory apparatus for horizontal drilling / A method of cleaning a wellbore during drilling of its horizontal sections project head:. Pa филов Г.А., д.т.н., профессор тюменского государственного нефтегазового университета, e-mail panfilov@tsoqu.ru 09.12.2008), далее (6) стр.1-5. Filov GA, Ph.D., professor of Tyumen State Oil and Gas University, e-mail panfilov@tsoqu.ru 09.12.2008), etc. (6) buildings 1-5.

По совокупности существенных, общих с заявляемым «Способом» признаков и принципу достижения технического результата, известный «Способ…» (6) - наиболее близкий к заявляемому «способу очистки ствола скважины…», поэтому заявитель решил выбрать его за «прототип». By the combination of material in common with the claimed "method" principle features and achieve the technical result, known "Method ..." (6) - closest to the claimed "method of cleaning a wellbore ...", so the applicant decided to choose it for the "prototype".

Но известный, выбранный за «прототип» «Способ…» содержит недостатки, заключающиеся в следующем. But known selected for the "prototype" "Method ..." contains disadvantages as follows.

Известный «Способ очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков» (6) с.1, как следует из сущности его технического решения, не обеспечивает качественную и эффективную очистку горизонтальных участков ствола скважины насколько, чтобы очищать их на уровне профилактики выпадения шлама и последующей же причинно-следственной профилактики оседания и отложения ее частиц (выбуренной породы). Known "Method of cleaning a wellbore during drilling of its horizontal sections" (6) p.1, as the essence of its technical solutions do not provide high-quality and efficient purification of the horizontal sections of the wellbore as to clean them at the level of the slurry and subsequent deposition preventing the causal preventing sedimentation and deposition of its particles (cuttings).

Известный способ только «препятствует оседанию этих частиц» (выбуренной породы) и только «способствует их выносу в верхнюю часть сечения затрубного пространства» (6) с.2. The known method only "prevents sedimentation of these particles" (cuttings), and only "facilitates their removal in the upper portion of the annulus section" (6) c.2.

Почему только препятствует… негативным условиям и не может их устранить, в ходе процесса очистки, например, путем профилактики выпадения шлама? Why only prevents adverse conditions ... and can not eliminate them during the cleaning process, for example, by preventing loss of sludge?

Проанализируем сущность известного способа очистки - через вибрационное устройство (6) с.3 для реализации способа. Analyze the essence of the known purification method - through the vibratory device (6) for implementing the method p.3.

Радиальное движение потока промывочной жидкости неэффективно (слабо): оно создается (работает) последовательно, по мере вращения колонны бурильных труб, определяется ее скоростью вращения и ограниченным сегментом действия радиального движения каждой из четырех ограниченного сечения струй: через четыре радиальные отверстия вибрационного устройства нисходящего потока промывочной жидкости, из внутритрубного пространства (6) с.2-5. Radial flushing flow of liquid is inefficient (weakly): it creates (closed) in series with the rotation of the drill string is determined by its speed of rotation and limited segment action of radial movement of each of the four limited sections of jets: four radial holes vibratory device downflow wash fluid from the space-tube (6) s.2-5.

Поскольку на протяжении (например ~9 м) всей длины бурильной трубы по способу (6) предусмотрено одно вибрационное устройство, то: As for (e.g. ~ 9 m) of the entire length of the drill pipe by the method of (6), one vibrating device is provided, then:

- затрубное пространство каждой из бурильной трубы (длиной, например ~9 м) очищается последовательно, воздействием энергии только одной из четырех струй вибрационного устройства, путем ее (струи) воздействия (активации в радиальном направлении) на восходящий поток промывочной жидкости, в круговом сегменте длины затрубного пространства, равной всего лишь толщине радиальной струи каждой из четырех отверстий вибрационного устройства (6) с.3-4; - the annular space of each of the drill pipe (length, e.g. ~ 9m) is purified successively by the action of energy of only one of the four jets vibration device, by its (jet) action (activation in the radial direction) for the upward flow of washing liquid, in the circumferential length of the segment annulus equal to only the thickness of the radial jet holes of each of the four vibrating device (6) s.3-4;

- учитывая положение бурильной трубы в составе колонны: лежит на нижней стенке горизонтального участка ствола скважины, (см. фиг.1, фиг.2-4), в процессе бурения по известному способу (6), радиальное движение восходящего потока промывочной жидкости в затрубном пространстве ограничено лежащей на нижней стенке ствола скважины колонной, что прямо способствует его (ствола) забиванию частицами шлама (выбуренной породой). - taking into account the position of the drill pipe as part of the column: rests on the bottom wall of the horizontal section of the wellbore (see Figure 1, Figures 2-4.), In the drilling process by a known method (6), the radial movement of the uplink wash liquid stream in the annular limited space lying on a bottom wall of the borehole string, which directly contributes to its (barrel) plugging slurry particles (cuttings).

Однако низкая эффективность и качество процесса очистки, обусловленные технологическими и техническими недостатками известного «способа очистки ствола скважины…» допускается в процессе бурения: However, the low efficiency and quality of the cleaning process, due to technological and technical disadvantages of the "method of cleaning a wellbore ..." is permitted in the drilling process:

- выпадение шлама, оседание и отложение его частиц (выбуренной породы); - precipitation sludge, sedimentation and deposition of its particles (cuttings);

- как следствие, допускается забивание ствола скважины, при бурении ее горизонтальных участков; - as a result, may be clogging the wellbore during drilling of its horizontal sections;

- финальным причинно-следственным «звеном» цепи данного этапа бурения являются: - the final cause and effect "link" in the chain of this phase of drilling are:

- огромные энергетические потери (увеличение осевой нагрузки, крутящего момента, так как «…если бурение ведется при высоких осевых нагрузках, то возникают большие удельные нагрузки на трущиеся части» (4) с.182, что ведет к снижению надежности и эффективности бурения на данном его этапе. - huge energy losses (increase of axial load, torque, because "... if the drilling is carried out at high axial loads, then there are high specific load on the friction parts" (4) p.182, which leads to a decrease in the reliability and efficiency of drilling at this his step.

На операции по очистке горизонтальных участков ствола скважины: On the clean-up operation of the horizontal wellbore sections:

- временные потери (снижение эффективности бурения), когда колонну поднимают (наружу) переформируют для осуществления очистки (6) с.4: - temporary losses (reduction of drilling efficiency) when the column is raised (outside) to perform purification reshaped (6) p.4:

- «корпус 1 вибрационного устройства при помощи замковых соединений встраивают в колонну бурильных труб»; - "vibratory device body 1 by means of locking connections inserted into the drill string";

- «колонну опускаю в скважину». - "column is lowered into the well."

И даже когда «… вибрационные устройства поднимают колонну бурильных труб» (6) с.4, сообщаемое радиальной струей движение потоку промывочной жидкости, направляемой в освободившееся затрубное пространство, оказывается слишком слабым, чтобы поднять («препятствовать оседанию» (6) с.4) отложившиеся частицы шлама (выбуренную породу) и чтобы вынести («способствовать выносу (6) с.4) их в верхнюю часть сечения затрубного пространства, чтобы осуществлять качественную и эффективную очистку ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков. Even when "... vibration device raises the drill pipe" (6) p.4 imparted a radial motion of the jet flow of washing liquid directed into the annulus vacated, it is too weak to raise ( "prevent settling" (6) p.4 ) deposited sludge particles (cuttings), and to make ( "promote removal (6) p.4) in their upper part sectional annulus to carry out high-quality and effective cleaning of the well bore during drilling of its horizontal sections.

Следствием совокупности недостатков известного «Способа очистки ствола скважины…» является невозможность осуществлять качественную и эффективную очистку ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков, что, в свою очередь, исключает достижение технического результата: осуществлять надежное и эффективное бурение горизонтальных участков ствола скважины. The consequence of the drawbacks of the totality "Method of cleaning a wellbore ..." is the impossibility to perform high-quality and effective cleaning of the well bore during drilling of its horizontal sections, which in turn excludes the achievement of the technical result: to provide for reliable and efficient drilling horizontal sections of the wellbore.

1.8. 1.8. Раскрытие изобретения (по п.1 формулы изобретения). Disclosure of the invention (according to claim 1).

1.8.1. 1.8.1. «… очистку ствола скважины осуществляют путем профилактики выпадения шлама, …». "... cleaning the wellbore is accomplished by preventing precipitation of sludge, ...".

По результатам проведенных аналитических исследований автором в разделе 1.1. The results of the analyzes by the author in section 1.1. «Существующее положение проблемы: ухудшение объективных условий горизонтального бурения» сделаны выводы (п.п.1.1.1., 1.1.2., 1.1.3.). "Current status problems: deterioration of the objective conditions of horizontal drilling" conclusions (p.p.1.1.1, 1.1.2, 1.1.3...).

Следствием вскрытых объективно существующих негативных условий горизонтального бурения является интенсивное выпадение шлама, последующее оседание и отложение его частиц на нижней стенки горизонтального участка ствола скважины. The consequence exposed objectively negative conditions existing horizontal drilling is intensive precipitation sludge settling and subsequent deposition of its particles on the horizontal portion of the bottom wall of the borehole. Поскольку поток промывочной жидкости «способен» нести выбуренную породу только в своей активной зоне - верхней половине горизонтального участка ствола скважины и только в течение ограниченного времени, до выпадения шлама. Since the flow of washing liquid "capable" carry cuttings only its active zone - the upper half of the horizontal section of the wellbore, and only for a limited time, prior to deposition of sludge.

Следовательно, чтобы обеспечить качественную и эффективную очистку ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков, необходимо осуществлять способ путем непрерывного перемещения (движения) шлама в затрубном пространстве на всем протяжении горизонтального участка ствола скважины - в активную зону потока промывочной жидкости, в верхнюю часть ствола скважины, то есть необходимо осуществлять способ очистки путем профилактики выпадения шлама. Accordingly, to provide proper and effective cleaning of the well bore during drilling of its horizontal sections, it is necessary to perform the process by a continuous movement (motion) slurry in the annulus throughout the horizontal portion of the wellbore - the active washing liquid flow zone in the upper part of the wellbore, that is necessary to carry out cleaning method by preventing deposition of sludge.

То есть в результате анализа негативных условий горизонтального бурения выявлена причина некачественной и неэффективной очистки горизонтального участка ствола скважины: That is, by analyzing the negative horizontal drilling conditions found cause poor and inefficient cleaning of the horizontal section of the wellbore:

интенсивное выпадение шлама и последующее отложение ее частиц (на нижней стенке горизонтальных участков ствола скважины). intensive precipitation slurry and subsequent deposition of its particles (on the lower wall of the horizontal sections of the wellbore).

Поэтому автором поставлена техническая задача для решения заявленным способом очистки, то есть задача по устранению выявленных негативных условий, препятствующих обеспечению качественной и эффективной очистки - выпадение шлама. Therefore, the author of technical problem for the solution of the claimed method of treatment, that is the task of addressing the identified adverse conditions preventing the provision of quality and efficient cleaning - loss of sludge.

Как следствие устранения причины - выпадения шлама, путем его профилактики, достигается решение поставленной технической задачи: As a consequence of eliminating the causes - loss of sludge, through its prevention, achieved the solution of the technical problem:

повышение надежности и эффективности бурения горизонтальных участков ствола скважины. improving the reliability and efficiency of drilling horizontal sections of the wellbore.

Как следствие решения технической задачи, достигнут технический результат: «повышение надежности и эффективности бурения горизонтальных участков ствола скважины». As a consequence of the technical challenges, the technical result is achieved: "improving the reliability and efficiency of drilling horizontal sections of the wellbore."

Следовательно, признак 1.8.1. Consequently, a sign 1.8.1. причинно-следственно обусловлен с достигаемым техническим результатом и включен в п.1 формулы изобретения, как существенный. causal driven with achievable technical result and included in claim 1 as essential.

1.8.2. 1.8.2. «… для чего в процессе бурения движение потока промывочной жидкости в затрубном пространстве создают путем «активации его винтового движения», посредством энергии вращения трубы, …». "... for which during drilling flushing flow of liquid in the annulus is created by" activating its helical motion "rotation energy through the tube, ...".

Итак, в основе осуществления заявляемого «Способа» - важнейшее условие - профилактика выпадения шлама. Thus, the basis of the claimed "method" - the most important condition - the sludge loss prevention. В свою очередь, обеспечение этого важнейшего условия основывается на возможности функционирования целой причинно-следственной цепи условий, где предыдущее звено (причина) является условием функционирования последующего звена (следствие) (см. выше (1) с.370-371). In turn, ensuring that the most important condition is based on the possibility of the functioning of the whole causal chain of conditions, where the previous link (cause) is a condition for further operation unit (effect) (see. The above (1) s.370-371).

В разделе 1.4. In section 1.4. описания заявляемого способа «О необходимости обеспечения условий…», в ходе анализа установлены понятия «выпадение», «осадконакопление» (2) с.85, сделаны «Выводы», то есть сформулирована важнейшая часть условий «профилактики выпадения шлама»: description of the claimed method "On the need for conditions ..." during analysis established the concept of "precipitation", "deposition" (2), p.85, made "Conclusions", i.e. the most important part formulated conditions "sludge loss prevention":

«Для удержания шлама (его частиц) от выпадения и т.д. "To keep the sludge (its particle) from falling out, etc. необходимо условие - постоянная его динамика (циркуляция) в затрубном пространстве, со скоростью, необходимой и достаточной для удержания шлама от выпадения (из состава промывочной жидкости) на всем протяжении горизонтальных участков ствола скважины, постоянно, в процессе их бурения». necessary condition - constant its dynamics (circulation) in the annulus at a rate necessary and sufficient to keep the slurry from falling (from the washing liquid) throughout the horizontal wellbore sections, is constantly in the process of drilling. "

В разделе 1.5. In section 1.5. описания заявляемого Способа «Обеспечение необходимой динамики шлама (его частиц)…», в результате аналитических исследований установлено, что траектория движения шлама, его частиц (выбуренной породы) в затрубном пространстве формируется под направленным действием (вектором) двух сил. description of the claimed method "Providing the necessary sludge dynamics (its particle) ...", resulting in analytical studies established that the trajectory of movement of sludge, its particle (drill cuttings) in the annular space formed under the directional action (vector) of the two forces.

Первая - это сила потока промывочной жидкости с вектором горизонтального, поступательного направления в затрубном пространстве. First - a flushing fluid flow force vector with horizontal translational direction in the annulus. Эта сила изначально управляемая, технологически заданная (предназначенная): …для очистки затрубного пространства от шлама, его частиц (выбуренной породы), его выноса из ствола скважины. This force is initially driven, technologically predetermined (designed) ... for cleaning cuttings from the annulus, its particle (drill cuttings), its removal from the wellbore.

Вторая сила - это сила гравитации, изначально неуправляемая (стихия), действующая на траекторию поступательного движения шлама, его частиц (выбуренной породы) в затрубном пространстве, в составе потока промывочной жидкости, заставляющая шлам стремиться (в негативных условиях горизонтального бурения): выпадать, оседать и откладываться на нижней стенке горизонтальных участков ствола скважины (см. фиг.1, фиг.2-4). The second force - is the force of gravity, initially uncontrolled (element) acting on the trajectory of forward slurry movement, its particle (drill cuttings) in the annulus, comprising the wash liquid stream forcing the slurry strive (in adverse conditions, horizontal drilling) fall, sag and deposit on the lower wall of the horizontal sections of the wellbore (see FIG. 1, 2-4).

Эти две силы действуют одновременно, постоянно. These two forces act simultaneously, continuously. Поэтому шлам, его частицы (выбуренная порода), двигаясь в затрубном пространстве, под действием кинетической энергии (силы) потока промывочной жидкости в поступательном направлении (см. фиг.1, поз.1.5.), в то же время, под действием силы гравитации стремится вниз, в перпендикулярном к поступательному направлении (см. фиг.3, поз.3.5.), на нижнюю стенку горизонтальных участков ствола скважины (см. фиг.1, поз.1.4.), частицы шлама принимают «промежуточную» траекторию динамики - по спирали в затрубном пространстве, вокруг бурильной трубы. Therefore, sludge, its particle (drill cuttings) moving in the annular space under the action of kinetic energy (power) of the flushing fluid flow in a forward direction (see FIG. 1, poz.1.5.), At the same time, under the force of gravity tends down perpendicular to the forward direction (see Figure 3, poz.3.5..) on a bottom wall of the horizontal sections of the wellbore (see Figure 1 poz.1.4..), the slurry particles take "intermediate" dynamics trajectory - helically in the annulus around the drill pipe.

Выводы conclusions

Поэтому траектория движения шлама (его частиц) в затрубном (цилиндрическом) пространстве ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков представляет собой… «пространственную спиральную кривую, располагающуюся вокруг поверхности круглого цилиндра (поверхности бурильной трубы) - цилиндрическая винтовая линия (3) с.149. Therefore, the trajectory of the slurry (its particle) in the annular (cylindrical) space of the borehole during drilling of its horizontal sections is ... "helical spatial curve, arranged around a circular cylinder surface (surface of the drill pipe) - a cylindrical helical line (3), p.149.

И, следовательно, для решения технической задачи заявляемым способом, по качественной и эффективной очистке ствола скважины…, необходимо обеспечение функций по способу, в том числе: And, therefore, to solve the technical problem, the claimed method for qualitative and effective hole cleaning ... it is necessary to ensure the functions of the method, including:

- не только удержание шлама (его частиц) от выпадения (п.1.8.1. существенных признаков); - not only sludge retention (its particle) from falling (p.1.8.1 essential characteristics.);

- не только обеспечение постоянной его динамики (циркуляции) в затрубном пространстве, путем «активации винтового движения» потока промывочной жидкости, в затрубном пространстве, в составе которой находится во взвешенном состоянии шлам (его частицы) (п.1.8.2. существенных признаков); - not only ensuring its constant dynamics (circulation) in the annulus, by the "activation helical motion" wash liquid stream in the annulus, within which is suspended slurry (the particles) (p.1.8.2 essential features.) ;

- но и его динамики с траекторией по спирали, то есть «активации его винтового движения», которое обеспечивает вращательно-поступательное движение шлама (его частиц) в составе «активированного его винтового движения» промывочной жидкости в затрубном пространстве, обеспечивая вынос шлама (его частиц)- выбуренной породы из горизонтальных участков ствола скважины (п.1.8.2. существенных признаков). - but also its dynamics trajectory spiraling, i.e. "activation of its helical motion" which provides the rotational-translational motion of the slurry (its particle) in the "activated its helical motion" washing fluid in the annulus, providing a sludge removal (its particle ) - cuttings from the horizontal sections of the wellbore (p.1.8.2 essential features)..

В разделе 1.5. In section 1.5. описания заявляемого способа «Обеспечение необходимой динамики шлама (его частиц)…»: description of the claimed method "Providing the necessary dynamics of the sludge (its particles) ...":

«Как установлено аналитическими исследованиями…, траектория движения шлама (его частиц - выбуренной породы) в затрубном пространстве формируется под направленным действием двух сил». "As stated analytical studies ... trajectory of sludge (its particle - cuttings) in the annulus formed by the directed action of the two forces".

«Вторая - это сила гравитации, изначально неуправляемая (стихия), действующая на траекторию поступательного движения шлама (его частиц) в затрубном пространстве, в составе потока промывочной жидкости, заставляющая шлам стремиться (в негативных условиях горизонтального бурения): выпадать, оседать и откладываться…». "Second - is the force of gravity, initially uncontrolled (element) acting on the trajectory of forward slurry movement (its particle) in the annulus, comprising a flow of wash liquid, forcing slurry strive (in adverse conditions, horizontal drilling) to drop out, settle and deposit ... ".

Поэтому траектория движения шлама (его частиц) в затрубном пространстве ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков представляет собой (в цикле полуоборота: сверху - вниз)… располагающуюся вокруг поверхности бурильной трубы цилиндрическую винтовую линию (3) с.149. Therefore, the trajectory of the slurry (its particle) in the annulus of the wellbore during drilling of its horizontal sections is (a twist in the loop: top - bottom) ... are arranged around the cylindrical surface of the drillpipe helix (3), p.149.

Почему «в цикле полуоборота: сверху - вниз». Why "in the cycle of a twist: the top - down." Это направление - действие вектора сил гравитации, следствием чего и является выпадение шлама. This trend - the action of the vector of gravitational forces, the consequence of which is the loss of sludge.

На завершение (снизу - вверх) движения шлама по цилиндрической винтовой линии (3) с.149, например, воздействия третей силы - силы трения поверхности бурильной трубы (в составе колонны) - с потоком промывочной жидкости недостаточно. On completion (bottom - up) movement of the cylindrical sludge helix (3), p.149, for example, impact strength thirds - surface frictional force of the drill pipe (as part of the column) - with the flow of wash liquid is not sufficient. Поэтому для обеспечения в затрубном пространстве необходимой динамики шлама в составе потока промывочной жидкости, ее (динамику) создают по цилиндрической винтовой линии (3) с.149, то есть винтовой поверхности (3) с.149. Therefore, to ensure a necessary momentum annulus slurry consisting of flow of rinsing liquid, it (dynamics) creating a cylindrical helical line (3), p.149, i.e. helical surface (3), p.149. Следовательно, необходимая активация потока промывочной жидкости в затрубном пространстве - «активация ее винтового движения». Consequently, to activate the flushing fluid flow in the annulus - "activation of its helical motion".

В результате аналитических исследований, причинно-следственно доказано, что: As a result of analyzes, causal proved that:

- в условиях горизонтального бурения единственно качественным и эффективным способом очистки ствола скважины является «профилактика выпадения шлама» (п.1.8.1. признака п.1 формулы изобретения) - «идеальная» форма процесса: достижение технического результата без ведения процесса («Очистка ствола скважины»обеспечивается в цикле бурения); - in a horizontal drilling only qualitative and efficient way to clean the wellbore is "prevention of deposition slurry" (p.1.8.1 feature of claim 1.) - "ideal" process Form: without achieving technical result of the process ( "Purification of stem well "is provided in the drilling cycle);

- в условиях горизонтального бурения, в свою очередь, для возможности профилактики выпадения шлама, то есть для возможности более рационального его движения в затрубном пространстве и, как следствие, обеспечения качественной и эффективной очистки ствола скважины от выбуренной породы (шлама), его движение в составе потока промывочной жидкости в затрубном пространстве должно быть не поступательное, а винтовое, путем активации винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве, посредством энергии вращения трубы (п.1.8. - in a horizontal drilling, in turn, to allow the sludge loss prevention, i.e. to allow a more rational its movement in the annulus and as a result, ensure quality and effective cleaning of the well bore from cuttings (sludge), its movement in the composition the washing liquid flow in the annulus should be gradual, and the screw, screw through activation flushing fluid flow in the annulus, through the tube rotational energy (item 1.8. 2. признака). 2. trait).

Осуществлять в затрубном пространстве: «активацию винтового движения» потока промывочной жидкости» постоянно, в процесс бурения, именно на протяжении всего горизонтального участка ствола скважины, возможно только посредством энергии вращения трубы, в составе бурильной колонны, которая, в свою очередь, для необходимости осуществления работы по разбуриванию, получает ее от электродвигателя избыточно. Implement annulus "activation helical motion" wash liquid stream "is constantly in the drilling process, namely during the entire horizontal section of the wellbore, is only possible through the tube rotational energy, comprising a drill string which, in turn, need to implement drilling work, gets it from the motor excessively.

Таким образом, на основании приведенных выше обоснований, их взаимосвязи можно утверждать, что признак по п.«1.8.2.» причинно-следственно связан с достигаемым техническим результатом и включен в п.1 формулы изобретения, как существенный. Thus, one can say that the feature according to claim. "1.8.2." Based on the above studies, their causal relationship associated with the achievable technical result and included in claim 1 as essential.

1.8.3. 1.8.3. При этом профилактику выпадения шлама и вынос его частиц в верхнюю часть сечения затрубного пространства осуществляют действием центробежной силы «активированного винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве». Thus preventing precipitation of sludge and the removal of its particles in the upper part of the cross section of the annulus is performed by centrifugal force "activated screw washing liquid flow in the annulus."

В разделе «Уровень техники» описания заявляемого объекта «Труба для осуществления Способа…» в результате сопоставительного анализа установлено наибольшее количество сходных с заявляемым объектом признаков, в том числе: «… осуществляют действием центробежной силы…» (см. п.1 формулы изобретения). In the "BACKGROUND" describing the claimed subject "Tube for performing the method ..." as a result of the comparative analysis is set greatest number of similarities with the claimed subject attributes, including: "... is performed by centrifugal force ..." (see claim 1). .

Подобное сходство известного и заявляемого объектов объясняется тем обстоятельством, что в заявляемом объекте также реализован принцип работы известного «центробежного насоса», «… в котором перемещение жидкости происходит под действием центробежных сил, возникающих при вращении жидкости лопатками рабочего колеса» Such similarities known and inventive objects is explained by the fact that in the declared object is also implemented by a known operating principle of "centrifugal pump", "... in which fluid movement occurs under the influence of centrifugal forces that arise when rotating fluid impeller blades"

«… В результате воздействия лопаточного колеса на жидкость происходит увеличение энергии протекающей жидкости, характеризующейся эффективным напором насоса» (3) с.1042. "... As a result of the wind gear on the liquid is increased the energy of the flowing fluid, characterized by an effective pressure of the pump" (3) s.1042.

Поэтому обоснование существенности данного признака вытекает, в частности, из научного определения понятия «центробежная сила», определяемая в связи с понятиями «центробежная сила» и «сила инерции», согласно третьему Ньютона закону (3) с.1042. Therefore, study of importance of this feature stems in particular from the scientific definition of the term "centrifugal force" defined in connection with the terms "centrifugal force" and "inertia force", according to Newton's third law (3) s.1042.

«Центробежная сила» - сила, действующая на тело, движущееся по окружности, и приложенная к самому телу - камню, вращающемуся на веревке, к колесам вагона, движущегося на закруглении, и т.п. "Centrifugal force" - the force acting on a body moving in a circle, and applied to the body - stone, rotating on a rope to the carriage wheels moving on rounding, etc.

Противодействие движущегося тела, возникающее согласно третьему Ньютона закону (сила инерции) и приложенное к связи, заставляющей тело двигаться по окружности (к веревке, к рельсам и т.п.) называется центробежной силой (3) с.1044. Countering the moving body occurs according to Newton's third law (inertia force) and applied to the connection, causes the body to move in a circle (the rope to the rails, and the like) is centrifugal force (3) s.1044.

Применительно к данному признаку (1.8.3.) определения центробежной силы, таким «движущимся телом» является «поток промывочной жидкости». With regard to this feature (1.8.3.) Determining the centrifugal force, thus "moving body" is "a flow of wash liquid". А «противодействием» и «связью», заставляющей «поток промывочной жидкости» (тело) двигаться по окружности, то есть в затрубном пространстве, являются: A "resistance" and "coupled" forcing "the flow of washing liquid" (body) move circumferentially, i.e. in the annulus are:

- с одной, внешней стороны - цилиндрическая поверхность стенок ствола скважины, с другой - винтовая поверхность собственно, бурильной трубы; - on the one, outer side - cylindrical surface of the walls of the borehole, the other - the screw surface itself, the drill pipe;

- действием же центробежной силы, применительно к признаку (1.8.3.) является сила инерции (см.п.1 формулы) «активированного (то есть вращаемого) по винтовой поверхности» движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве. - the action of the centrifugal force applied to the sign (. 1.8.3) is an inertia force (sm.p.1 formula) "activated (i.e., rotated) by a helical surface" of the washing liquid flow in the annulus.

1. Итак, перейдем непосредственно к обоснованию признака «1.8.3.» п.1, формулы изобретения, как существенного. 1. Thus, proceed directly to the justification feature "1.8.3". Claim 1 of the formula of the invention as a material. Для этого уточним значения (определения) частей 1, 2, 3 всего признака «1.8.3.»: To clarify this value (determination) Parts 1, 2, 3 only the attribute "1.8.3.":

1. «… при этом профилактику выпадения шлама…»; 1. "... thus preventing sludge precipitation ...";

2. «… и вынос его частиц в верхнюю часть сечения затрубного пространства…»; 2. "... and the removal of its particles into the upper part of the cross section of the annular space ...";

3. «… осуществляют действием центробежной силы «активированного по винтовой поверхности» движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве». 3. "... is performed by centrifugal force" activated helical surface "of the washing liquid flow in the annulus."

Почему части целого признака «1.8.3.» характеризуются как одного порядка действия и поэтому осуществляются в процессе очистки одним общим действием (одной общей операцией) - «… действием центробежной силы…?». Why whole part attribute ". 1.8.3" characterized as one order of actions and therefore are carried in the purification process by one common action (a common operation) - "... the centrifugal force ...?".

По результатам исследований проблем по заявляемому объекту «Способа чистки…» (подраздел 1.4 - описания) сделаны выводы, где охарактеризовано понятие «профилактика выпадения шлама», как действие: According to the research problems of the claimed subject "Cleaning Method ..." (subsection 1.4 - description) conclusions, characterized wherein the term "prevention of deposition slurry" as an action:

«Для удержания шлама (его частиц) от выпадения, то есть для профилактики выпадения шлама, необходимо условие: постоянная его динамика в затрубном пространстве со скоростью, необходимой и достаточной для профилактики выпадения шлама (из состава потока промывочной жидкости), на всем протяжении горизонтальных участков ствола скважины, синхронно, в процессе бурения». "To keep the sludge (its particle) from falling, i.e. for preventing deposition of sludge, necessary condition is constant, its dynamics in the annulus at a rate necessary and sufficient for the sludge loss prevention (from the wash liquid stream composition) throughout the horizontal sections wellbore synchronously while drilling ".

2. Из характеристики понятия, как формы движения (действия) части признака по п.1. 2. From the characteristics of the concept, as a form of motion (action) of feature portion of claim 1. выявляется, что часть признака по п.2. revealed that a portion of feature of claim 2. содержится в предыдущей части признака п.1. contained in the previous part of claim 1 feature. («динамика шлама (его частиц) в затрубном пространстве»). ( "Slurry speaker (its particle) in the annulus").

Далее из п.1 формулы изобретения (Способ…) следует что часть признака по п.2., как действие, является частью всего признака по п.«1.8.3.» и для объекта-«прототипа» и для заявляемого объекта «способа». Further, the invention of claim 1 (Method ...) follows that a portion of feature of claim 2., The action is part of the overall feature according to claim. "1.8.3." And obekta- "prototype" and claimed subject "method ".

Поэтому по мнению заявителя, если весь признак «1.8.3.» характеризуемый как действие, осуществляют «действием центробежной силы активированного по винтовой поверхности» движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве». Therefore, according to the applicant, if all the attribute "1.8.3." Characterized as an action carried out "effect of centrifugal force on the screw surface activated" flushing fluid flow in the annulus. " То и часть признака п.2. That part of the sign and claim 2. - «частицы шлама», составляющая шлама, также (совместно) в свою очередь, являются составляющими потока промывочной жидкости и выносится ею совместно, «действием центробежной силы…». - "sludge particles" component slurry also (together) in turn are constituents of the flow of washing liquid and is carried by it together, "the centrifugal forces ...".

3. Далее, в разделе 1.5. 3. Next, in section 1.5. заявляемого объекта «способ очистки…» «Обеспечение необходимой динамики шлама (его частиц) в затрубном пространстве ствола скважины…», как условие достижения намеченного технического результата», такие условия динамики установлены и сформулированы (см. «Выводы»): claimed subject "cleaning method ..." "Providing the necessary sludge dynamics (its particle) in the annulus of the wellbore ..." as the condition for achieving the intended technical effect "such dynamics conditions established and formulated (see" Conclusions ".)

«Поэтому траектория движения шлама (его частиц) в затрубном (цилиндрическом) пространстве ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков представляет собой (в цикле полуоборота: сверху - вниз) пространственную спиральную кривую, располагающуюся вокруг поверхности круглого цилиндра - поверхности бурильной трубы - цилиндрическая винтовая линия» (3) с.149. "Therefore, the trajectory of the slurry (its particle) in the annular (cylindrical) space of the borehole during drilling of its horizontal sections is (a half-turn loop: top - down) spatial spiral curve extending there around the surface of a circular cylinder - the surface of the drill pipe - a cylindrical helical line "(3) p.149.

«Тогда поверхность каждой из бурильных труб в составе колонны, посредством которой должна осуществляться траектория эффективного движения шлама (его частиц) в составе потока промывочной жидкости в затрубном (цилиндрическом) пространстве, путем ее активации, при бурении ее горизонтальных участков, «…должна соответствовать винтовой поверхности» (3) с.149. "Then, the surface of each of the drill pipes in a convoy by means of which must be carried trajectory efficient flow slurry (its particles) consisting of the wash liquid stream in annular (cylindrical) space, by its activation, while drilling its horizontal sections," ... must correspond screw surface "(3) p.149.

В обоснование необходимости части признака «1.8.3.» «осуществляют действием центробежной силы… …движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве»: The rationale for part attribute. "1.8.3" "is carried by centrifugal force ... ... flushing fluid flow in the annulus":

В разделе 1.4. In section 1.4. описания заявляемого объекта «способ…» установлено, что, выпадение и последующая причинно-следственная цепь звеньев не есть следствие только «замыкания» затрубного пространства в условиях горизонтального бурения, что подтверждается в ходе анализа известных объектов-аналогов, в разделе 1.6. describing the claimed subject "Method ..." it found that precipitation and subsequent causal chain units is not only a consequence of "closing" the annulus in a horizontal drilling, which is confirmed in the analysis of analogs of known objects, in section 1.6. «Уровень техники». "Background Art".

«Но если затрубное пространство высвободить кругом, то есть колонну с нижней стенки горизонтального участка ствола скважины поднять, то только такое (свободное) состояние затрубного пространства не предотвратит выпадение и так далее (оседание и отложение): этому выпадению способствуют силы гравитации и отсутствие необходимой энергии для осуществления необходимой динамики частиц шлама в составе потока промывочной жидкости. "But if the annulus to free range, ie the column with the horizontal portion of the bottom wall of the wellbore to lift, only a (free) state of the annulus will not prevent hair loss and so on (subsidence and deposition): this loss contribute to the force of gravity and the absence of the necessary energy to implement the necessary momentum sludge particles in the flow of washing liquid.

Пояснение существенности части Признака 1.8.3., путем его сравнения с общеизвестным аналогичным действием. Explanation of essential parts Evidence 1.8.3., By comparing it with a well-known similar effect.

И наконец, в обоснование необходимости части признака (1.8.3.) не просто «… осуществляют действием центробежной силы… движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве…, но именно… «путем активации его винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве». Finally, the rationale for the characteristic part (1.8.3.) Did not simply "... is performed by centrifugal force ... flushing fluid flow in the annulus, ..., but that ..." by activating its screw washing liquid flow in the annulus. "

Для этого уточним виды движений, как составные части включенных в п.1 формулы существенных признаков. To clarify this kinds of movements, as component parts included in claim 1. essential characteristics.

«Винтовое движение - сложное движение тела (промывочной жидкости, например), параллельное этой оси (бурильной трубы, например)…, описывая винтовую линию (3) с.149 «винтовое движение». "Helical motion - a complex movement of the body (washing liquid, for example), parallel to this axis (the drill pipe, for example), ..., describes a helix (3), p.149" helical motion ".

В соответствии с признаками (действиями, движениями), включенными в п.1 формулы заявляемого объекта, … подачу промывочной жидкости осуществляют… «по перемещающимся полостям винтовых впадин (то есть в затрубном пространстве (поз.8.6.), между активаторами (поз.8.4.) (3) с.149 «Винтовой насос». In accordance with features (actions, movements), included in the claimed subject matter of claim 1, ... supplying the washing liquid is carried ... "by moving cavities helical troughs (i.e., the annulus (poz.8.6.) Between activators (poz.8.4 .) (3), p.149 "cavity pump".

В разделе «Уровень техники» по заявляемому объекту для осуществления «Способа…» установлено, что известный аналог «Центробежный насос» (3) с.1042, по наибольшему числу сходных признаков является наиболее близким к заявляемому «Способу очистки…». In the "BACKGROUND" of the claimed subject for "Method ..." it found that known analog "centrifugal pump" (3) s.1042, the largest number of similar features is the closest to the claimed "cleaning method ...".

Поэтому для обоснования включенных в п.1 формулы заявляемого объекта существенных признаков, путем их сравнения с аналогичными признаками известного объекта, то есть с аналогичными признаками работы объекта, заявитель приводит сравнение аналогичных признаков, которые в п.1 формулы изобретения являются, по мнению заявителя, существенными. Therefore, to study included claimed in claim 1 object of essential features, by comparing them with the same signs known object, i.e., with the same features of the work object, the applicant comparison results similar features, which are to claim 1, in the applicant's opinion, essential.

«Центробежный насос - лопаточный насос, в котором перемещение жидкости (потока промывочной жидкости, например) происходит под действием центробежных сил, возникающих при вращении жидкости (при активации потока промывочной жидкости, например) лопатками рабочего колеса (активаторами 8.4. бурильной трубы 8.1., например) (3) с.1042. "Centrifugal pump - a vane pump, wherein the fluid displacement (flow of washing liquid, for example) occurs under the action of centrifugal forces resulting from the fluid rotation (when activating flow of rinsing liquid, for example) of the impeller blades (activators 8.4 drillpipe 8.1, for example.. ) (3) s.1042.

В результате воздействия лопаточного колеса (бурильной трубы 8.1. через активаторы 8.4.) на жидкость (на поток промывочной жидкости), происходит увеличение энергии протекающей жидкости (активированного потока промывочной жидкости по винтовому затрубному пространству (по желобам 8.6.), характеризующейся эффективным напором (активацией потока промывочной жидкости, то есть характеризующийся профилактикой выпадения шлама и выносом его частиц в верхнюю часть сечения затрубного пространства, действием центробежной силы «активированного по вин As a result of bladed wheels (drill pipe 8.1. Through activators 8.4.) In liquid (the flow of the washing liquid), there is an increase in energy of the flowing fluid (activated flushing fluid flow through screw annular space (troughs 8.6.), Characterized by an effective pressure (activation flow of rinsing fluid, i.e. characterized by loss prevention and removal of sludge particles in its upper part cross section of the annulus, the centrifugal force "activated on wines овой поверхности движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве». oic surface of the washing liquid flow in the annulus. "

На основании приведенных доказательств, сравнения с известными в данной области техники признаками, по мнению заявителя, признак 1.8.3. Based on the above evidence, in comparison with the known features of the art techniques, the applicant's opinion, the sign 1.8.3. причинно-следственно связан с достигаемым в изобретении техническим результатом, а поэтому включен в п.1 формулы изобретения, как существенный. causal associated with achievable technical result of the invention, and therefore included in claim 1 as essential.

2. Бурильная труба для осуществления способа очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков 2. The drillpipe of the method for cleaning the wellbore during drilling of its horizontal sections

2.1. 2.1. Существующее положение проблемы Present situation problems

В связи с существующим положением проблемы необходимо выявить и предложить средства решения аналогичных задач по качественной и эффективной очистке ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков. In connection with the existing state of the problem it is necessary to identify and propose means of solving similar problems in quality and efficient cleaning of the wellbore while drilling its horizontal sections.

Например, для обеспечения требуемой осевой нагрузки на долото и обеспечения прямолинейности (исключения искривлений) ствола вертикальной скважины и т.д., используются утяжеленные бурильные трубы в составе колонны, то есть используются силы гравитации, сконцентрированные именно в зоне забоя. For example, to provide the required axial load on the bit and to ensure straightness (exceptions curvatures) vertical borehole, etc., drill collars used in the composition of the column, i.e. the force of gravity is used, it is concentrated in the bottom zone.

В условиях же бурения горизонтальных участков ствола скважины вес утяжеленной бурильной трубы (силы гравитации) на таких участках сказывается негативно на надежность и эффективность бурения. Under the conditions of drilling horizontal sections of the wellbore weight drill pipe (gravity) at such sites negatively affects the reliability and efficiency of drilling. Усиливающаяся за счет веса сила трения горизонтального участка бурильной колонны о нижнюю стенку ствола скважины увеличивает энергозатраты по обеспечению требуемой осевой нагрузки и крутящего момента на долото, механической скорости бурения. Increasing the force due to the weight of the horizontal section of the drill string rubbing against the bottom wall of the borehole increases the energy required to provide axial load and torque on bit, ROP. Как следствие всего негативного, снижение надежности и эффективности бурения в целом. As a result of all the negative, decrease reliability and efficiency of drilling in general.

То есть в условиях роторного бурения горизонтальных участков ствола скважины сила гравитации оказывает негативное воздействие на надежность и эффективность бурения. That is, in a rotary drilling horizontal wellbore sections of the force of gravity has a negative impact on the reliability and efficiency of drilling.

Следовательно, выстраивая технологическую цепочку процесса бурения горизонтальных участков ствола скважины, необходимо учитывать вектор сил гравитации, как неблагоприятных условий горизонтального бурения. Therefore, building a technological chain of the process of drilling the horizontal section of the well bore, it is necessary to take into account the vector of gravitational forces, as the unfavorable conditions of horizontal drilling.

Однако имеются и общие закономерности по преодолению негативных факторов, например, путем уменьшения сил трения вращающейся колонны бурильных труб о стенки скважины: However, there are general patterns to overcome the negative factors, e.g., by reducing the friction forces of a rotating drill string on the borehole wall:

- вследствие кривизны и забивания ствола скважины на вертикальных ее участках; - and clogging due to the curvature of the wellbore on vertical regions thereof;

- вследствие сил гравитации, кривизны и забивания на горизонтальных участках ствола скважины. - as a result of gravity, curvature and plugging in horizontal wellbore.

Поскольку при роторном вертикальном бурении в возникающих силах трения взаимодействуют, в основном, две функции: поверхность скважины и поверхность бурильной трубы, то, с целью сбалансирования возникающих и нарастающих сил трения, изменяют одну из функций - поверхность бурильной трубы, как наиболее доступную технологически. Since the rotary drilling in vertical friction forces arising interact mainly two functions: the surface of the well and the surface of the drill pipe, then in order to balance the emerging and growing friction forces change one of the functions - the surface of the drill pipe, the most technologically available.

«Современные УБТ могут быть круглыми, квадратными или шестигранными. "Modern UBT can be round, square or hexagonal. Поверхность их может быть выполнена гладкой или со спиральными канавками, которые имеют целью уменьшить поверхность контакта утяжеленной трубы со стенкой скважины» («Буровая техника и технология за рубежом». Н.Н. Калмыков, Ю.А. Стефанов, А.И. Яковлев. Москва, Издательство «Недра», 1968 г., далее (4), с.47). The surface may be made smooth or with spiral grooves that are intended to reduce the contact surface weighted pipe with the borehole wall "(" Drilling equipment and technology abroad. "NN Kalmyikov, YA Stefanov, A. Yakovlev . Moscow, "Nedra" Publishing House, 1968, etc. (4), p.47).

«Как установлено многочисленными наблюдениями, более 90% всех прихватов вызвано перепадом давления. "As stated numerous observations, more than 90% of the pressure drop caused by sticking. Причем, прихват тем сильней, чем больше контактная поверхность трубы со стенками скважины. Moreover, taking the stronger, the greater the contact surface of the pipe with the borehole walls. С целью устранения этого недостатка, фирмой был разработан новый тип УБТ, у которой по наружной поверхности выфрезерованы спиральные канавки, благодаря чему контактирующая поверхность уменьшается на 40%. In order to eliminate this drawback, by a new type of drill collars has been developed, in which on the outer surface of the spiral grooves are milled, whereby the contact surface is reduced by 40%. Так как общее усилие перепада давления прямо пропорционально поверхности контакта, то, естественно, уменьшается и степень прихвата» (4) с.53. Since the total pressure differential force is directly proportional to the contact surface, it is naturally reduced and the degree of sticking "(4) p.53.

Однако, по мнению автора заявляемой группы изобретений, эффект уменьшения степени прихвата, как следствие уменьшения контактной поверхности бурильной трубы, например, за счет выполнения спиральных, либо прямых канавок (4) с.54), фирмой разработчиком понято и объяснено ошибочно, неверно. However, according to the author of the claimed group of inventions, the effect of reducing the degree of sticking, as a result of reduction of the contact surface of the drill pipe, e.g., by performing the helical or straight grooves (4) p.54), by the developer understood and explained erroneously incorrect.

Зависимость между площадью контактной поверхности и ростом степени прихвата - прямая. The relationship between the contact area and an increase in the degree of sticking - line. Это очевидно, закономерно. This obviously logical.

Но полученный технический результат: снижение случаев прихвата от подобного выполнения поверхности бурильной трубы - снижения площади ее контактной поверхности - ошибочное объяснение полученного технического результата, как следствие, в аспекте причинно-следственной связи. But technical result is obtained: reduction of such cases, stuck drill pipe surface execution - reducing the area of ​​its contact surface - an erroneous explanation obtained technical result, as a consequence, in the aspect of a causal relationship.

А поэтому автор заявляемого комплекса изобретений считает необходимым опровергнуть допущенное ошибочное объяснение снижения эффекта прихвата, негативно влияющее, как на определение и развитие уровня техники в данной области техники, так и на обоснование достигаемого по заявляемой группе изобретений технического результата, в частности. And so the author of the claimed inventions complex finds it necessary to refute the assumption is erroneous explanation for the decline sticking effect, negatively affecting both on the definition and development of the art in the art, and the justification achieved by the claimed group of inventions technical result, in particular.

По мнению фирмы - разработчика, существует прямая зависимость величины площади контактной поверхности бурильной трубы со стенками скважины - от величины площади поверхности трубы вообще. According to the firm - the developer, there is a direct dependence of the magnitude of the contact surface area of ​​the drill pipe from the well walls - on the size of the area of ​​the pipe surface at all. И поэтому, с целью уменьшения вышеуказанной контактной поверхности бурильной трубы со стенками скважины, фирма - разработчик уменьшает собственно площадь контактной поверхности трубы (например, на 40%), путем выполнения на ее поверхности (фрезерованием, например) винтовых или продольных канавок. Therefore, in order to reduce the said contact surface of the drill pipe and the walls of the well, firm - developer reduces the actual contact surface area of ​​the tube (e.g., 40%) by performing on the surface (by milling, for example) of the longitudinal grooves or screw. Такое уменьшение контактной поверхности трубы, по мнению фирмы - разработчика, как следствие, позволило достигнуть технический результат: уменьшение (пропорционально, на 40%) степени прихвата (4) с.53. Such a reduction of the contact surface of the tube, according to company - developer, as a consequence, enabled to reach the technical result is: decreasing (proportional, 40%) degree of sticking (4) p.53.

К такому ошибочному, по мнению заявителя заявляемой группы изобретений объяснению (пониманию) своей разработки привела фирму - разработчика трубы нового типа - УБТ. Such erroneous, according to the applicant's explanation of the claimed group of inventions (understanding) of its development led company - the developer of a new type of pipe - drill collar.

В действительности, как будет обосновано ниже, результатом уменьшения степени прихвата бурильной трубы (колонны) явилось изменение условий трения (взаимодействия) двух функций - поверхностей. In fact, as will be substantiated below, the result of reducing the degree of sticking the drill pipe (columns) was a change in friction conditions (interaction) of the two functions - surfaces. То есть произошло изменение условий формирования (нарастания) «цепи прихвата», путем разделения (фрезерованием, например) бесконечной поверхности бурильной трубы в составе бурильной колонны - на конечные участки поверхности трубы, на отдельные, конечные сегменты. That is, there was a change of conditions of formation (growth) "chain stuck", by separation (by milling, for example) the infinite surface of the drill pipe as part of the drill string - in the end sections of the pipe, into individual, end segments.

Длительной практикой эксплуатации бурильных труб с подобным изменением ее наружной поверхности, путем выполнения углублений (канавок) винтовой или прямой форм установлено, что действительно, они прямо влияют на уменьшение степени и частоты прихватов и ряд других позитивных технических результатов, например (4) с.53. Long practice drill pipes operating with a similar change of its outer surface, by performing the recesses (grooves) straight or helical shapes found that indeed they directly affect the reduction in the degree and frequency of sticking and a number of other positive technical effects, such as (4) p.53 .

«Применение новых, «неприхватываемых» УБТ дает следующие преимущества: "The use of new," neprihvatyvaemyh "UBT provides the following benefits:

1) обеспечивает исключительную защиту против прихвата, вызванного перепадом давления…; 1) provides exceptional protection against sticking caused by the pressure drop ...;

…6). ... 6). УБТ со спиральными канавками не представляют большой опасности и в отношении прихвата в скважинах с большим углом наклона; Drill collar with spiral grooves do not pose a great danger with regard to sticking in the wells with a large angle of inclination;

7) наличие спиральных канавок облегчает движение восходящего потока промывочной жидкости при бурении скважин малого диаметра…. 7) the presence of helical grooves facilitates movement upflow flushing fluid during drilling small diameter ....

Тогда чем, если не «уменьшением площади контактной поверхности бурильной трубы», следует объяснить достигаемый в ходе бурения вышеперечисленный перечень технических результатов, как следствие подобного изменения поверхности бурильной трубы? Then what if you do not "reduce the contact surface area of ​​the drill pipe" should be explained achieved during the drilling of the above list of technical results, as a consequence of this change in the surface of the drill pipe?

Для того чтобы ответить на этот вопрос, введем в анализируемую тему понятие: In order to answer this question, we introduce the concept of the subject to be analyzed:

«Принцип относительности» при определении площади поверхности трения бурильной трубы при бурении». "The principle of relativity" in determining the surface area of ​​the friction of the drill pipe during drilling. "

Если рассматривать трубу бурильную в состоянии покоя, то площадь ее наружной поверхности определяется по формуле: If we consider the drill pipe in the resting state, the area of ​​its outer surface is determined by the formula:

S трубы=2ПR×L (длина бурильной трубы), S pipe = 2PR × L (length of drill pipe)

тогда площадь контактной поверхности бурильной колонны - по формуле: then the contact surface area of ​​the drill string - the formula:

Sкол.=Sтрубы×n (количество) труб. Skol. = Struby × n (number) of pipes.

Аналогично конкретной, конечной величиной определяется, в состоянии покоя, площадь контактной поверхности соответствующего фрагмента скважины - другой из двух функций от взаимодействия (трения) которых возникают силы трения. Similarly, specific, finite quantity determined in resting position, the contact surface area of ​​the corresponding wells fragment - the other of the two functions on the interaction (friction) where the forces of friction.

Тогда по утверждению фирмы разработчика с уменьшением функции площади контактной поверхности бурильной трубы, например, на 40%, обеспечивается пропорциональное уменьшение сил трения с поверхностью стенки скважины и аналогичное же уменьшение (на 40%) степени прихвата бурильной колонны (4) с.53. Then, according to the developer company with reduction of ground contact function of the drill pipe, e.g., 40%, is provided by a proportional reduction of friction forces with the surface of the borehole wall and the similar reduction (40%) degree of sticking the drill string (4) p.53.

Но тогда с уменьшением, например, на ~70-80% и т.д. But then with a reduction, for example, by about 70-80%, etc. площади контактной поверхности бурильной трубы обеспечивается пропорциональное же (~70-80%) уменьшение сил трения и степени прихвата бурильной колонны. the contact surface area is provided by the drill pipe is proportional (~ 70-80%) reduction in the friction forces and the degree of sticking the drill string.

Ошибочность такого вывода фирмы - разработчика очевидна, по крайней мере, по двум закономерным основаниям: The fallacy of such a firm conclusion - the developer is obvious, at least two logical reasons:

- вывод противоречит закону сохранения энергии; - contradicts the law of conservation of energy;

- такой расчет ошибочен, потому что применяется для условий не работающих (не трущихся) двух поверхностей - двух не взаимодействующих функций учета нижеуказанного «Принципа…». - this calculation is wrong, because it is used for conditions is not working (no rubbing) of the two surfaces - the two do not interact with the below-mentioned functions of accounting "principles ...".

«Принцип относительности» при определении площади поверхности трения бурильной трубы в динамике (при бурении). "The principle of relativity" in determining the surface area of ​​the drill pipe friction in dynamic (during drilling).

Как будет установлено далее, в ходе анализа условий, площадь контактной поверхности трубы в динамике, то есть в процессе бурения: As will be set forth, in the analysis conditions, the contact surface area of ​​the pipe in the dynamics, i.e. during drilling:

- величина не постоянная, а переменная (быстро изменяющаяся - динамичная); - is not a constant but a variable (fast-paced - dynamic);

- по форме поверхность трубы цилиндрическая, то есть бесконечная. - the shape of the pipe is cylindrical, that is, infinite. Величина контактной поверхности, следовательно, не абсолютная, а определяется временем и скоростью вращения (бурения) бурильной трубы. The magnitude of the contact surface, therefore, is not absolute but is defined by time and rotation speed (drilling) of the drill pipe.

Эти условия введенного понятия «принцип относительности» - главные, объясняющие условия формирования негативного эффекта - «возрастание степени прихвата» при бурении, например, горизонтальных участков ствола скважины. These conditions imposed by the concept of "the principle of relativity" - principal, explaining the conditions of formation of the negative effect of - "increase in the degree of sticking" when drilling, for example, the horizontal wellbore sections.

В процессе бурения, то есть в ходе вращения бурильной трубы в составе колонны, «бесконечная» поверхность трубы входит во взаимодействие - «в зацепление» (трение) с поверхностью стенки скважины. During the drilling process, i.e. during rotation of the drill pipe as part of the column "endless" tube surface engages - "engage" (friction) from the borehole wall surface. При этом в участках изгибов скважины такое зацепление (трение) - максимально. In the borehole sections bends such engagement (friction) - maximum. При этом в качественно очищенном состоянии скважины контактная поверхность (трения) указанных цилиндрических поверхностей представляет собой линию (см. фиг.2, поз.2.1.). Thus in a purified state qualitatively well contact surface (friction) of said cylindrical surface is a line (see FIG. 2, poz.2.1.). Следовательно, площадь трения наружной поверхности бурильных труб в составе бурильной колонны образуется (складывается) из совокупной протяженности линий взаимодействия (трения). Consequently, the friction area of ​​the outer surface of drill pipe in the drill string part is formed (folding) of the total length of lines of interaction (friction). Это второе условие «принципа относительности» при определении площади поверхности трения трубы при бурении. This second condition is the "principle of relativity" in determining the surface area of ​​pipe friction during drilling.

2.1.1. 2.1.1. Причинно-следственный анализ проблемы. Causal analysis of the problem.

Для более точного пояснения сущности проблемы необходимо также ввести понятие «цепь прихвата», являющееся, по мнению заявителя, количественным (статистическим) выражением известного в уровне техники понятия «степень прихвата». For a more precise explanation nature of the problem it is also necessary to introduce the concept of "sticking chain", which, according to the applicant, quantitative (statistical) expression known in the art the concept of "degree of sticking."

Если рассмотрим абразивную, например, частицу между трущимися поверхностями скважины и бурильной трубы, то она для этих поверхностей является дополнительной зоной (микрозоной) концентратора их трения или отдельным звеном «цепи прихвата». If we consider the abrasive, such as a particle between the rubbing surfaces of the well and the drill pipe, it is for these surfaces is the additional area (microzone) hub of the friction element or a separate "circuit sticking".

Тогда совокупность таких концентраторов сил трения (массы частиц выбуренной породы) между трущимися поверхностями скважины и бурильной колонны - звеньев «цепи прихвата», достаточных для прихвата колонны, будет называться «цепью прихвата», характеризующей степень прихвата. Then the set of hub friction forces (weight of the cuttings particles) between the rubbing surfaces of the well and the drill string - units "sticking chain" sufficient to stuck pipe, it will be called "stuck-chain", which characterizes the degree of sticking.

Далее рассмотрим вероятные условия формирования и нарастания степени прихвата, то есть «цепи прихвата» причинно-следственно, когда нарастание сил трения бурильной колонны - о стенки, например, искривленной скважины, достигает состояния «прихвата»: Next, consider the likely conditions of formation and increase the degree of sticking, i.e., "chain stuck" causal when forces increase friction of the drill string - the walls, for example, a curved borehole reaches the state of "sticking":

- если на таком искривленном участке скважины линия соприкосновения - площадь поверхности трения будет максимальной, превосходящей предел прочности цепи бурильной колонны, например; - if such a curved section of the well contact line - the area of ​​the friction surface is at a maximum, exceeding the tensile strength of the drill string chain, for example;

- если на таком искривленном, да к тому же горизонтальном участке скважины ее состояние (качество) очистки от выбуренной породы будет неудовлетворительно (см. фиг.1, фиг.3-4). - if such curved, besides the horizontal section of the well its state (quality) of cleaning drill cuttings will be unsatisfactory (see Figure 1, Figures 3-4.).

В этом случае совокупность частиц шлама будет выпадать из шлама и оседать в зоне «линии трения», по схеме (см. фиг.1, фиг.3-4), входя в зацепление (трение), на протяжении затрубного пространства с колонной бурильных труб. In this case, the plurality of slurry particles will drop out of the slurry and settle in the "friction line" area on the circuit (see FIG. 1, Figures 3-4) into engagement (friction) during the annulus from the drill string . При формировании таких условий «линия трения» двух взаимодействующих (трущихся) поверхностей перерастает в площадь трения (см. фиг.1. и сечения Б-Б; В-В) на этих горизонтальных участках ствола скважины. In forming such conditions "friction line" two interacting (friction) surface grows into the friction area (see Figures 1 and section B-B;.. B-B) on these horizontal sections of the wellbore.

В описанных условиях длительного, непрерывного (например, более двух часов) бурения, площадь трения - «цепь прихвата» у бурильной колонны может возрасти многократно, до критической степени прихвата, с необходимостью последующего прекращения процесса бурения, до полной, качественной очистки ствола скважины от породы. In the described conditions of prolonged, continuous (e.g. over two hours) drilling, friction area - "sticking chain" have the drill string may increase many times, up to a critical degree of sticking, with the need to follow the termination of the drilling process, to the full, high-quality cleaning a wellbore on the breed .

2.1.2. 2.1.2. Неприхватываемые УБТ и спиральные бурильные трубы, как причинно-следственное обоснование профилактики прихвата Neprihvatyvaemye spiral drill collars and drill pipe as causal reasoning sticking prevention

Как объясняет такой негативный эффект - «прихват» разработчик УБТ-фирма? How to explain such a negative effect - to "grab" the developer UBT firm?

Как установлено заявителем, фирма ошибочно связывает негативный эффект «прихват», как следствие, с величиной (потенциальной) контактной поверхности вращающейся бурильной трубы, принятой ею за причину в причинно-следственной связи его образования. As established by the applicant firm erroneously connects the negative effect of "sticking", as a result, with the value of (potential) of the contact surface of the rotating drill pipe, received by it for the reason in causation of its formation. Поэтому логично, что фирма решила уменьшить поверхность вращающейся в составе бурильной колонны трубы, путем выполнения (например, фрезерованием) на поверхности трубы канавок (винтовых или прямых). It is therefore logical that the company decided to reduce the surface of a rotating drill pipe composed of columns, by performing (e.g., milling) on ​​the surface of the pipe grooves (helical or straight).

В ожидание «правильности» своих предположений, фирма получила положительный технический результат: многократное (а не на 40%) уменьшение степени и случаев прихвата, который подтвердился длительной практикой бурения с такой измененной поверхностью бурильных труб (4) с.53. In expectation of "correctness" of their assumptions, the firm received positive technical effect: a multiple (rather than 40%) and reduction of the degree of sticking of cases, which confirmed prolonged drilling practice with such a surface modified drill pipe (4) p.53.

Как установили в ходе настоящего анализа состояния проблемы, по форме поверхность бурильной трубы в динамике, то есть при трении (бурении), представляет собой бесконечную поверхность («принцип относительности» при определении площади поверхности трения трубы при бурении). As established in the course of this analysis, the problem state, shaped surface of the drill pipe in the dynamics, i.e. by friction (drilling) is an endless surface (the "principle of relativity" in determining the surface area of ​​pipe friction during drilling).

В ходе условий длительного, постоянного трения этих двух поверхностей происходит динамичное нарастание сил трения за счет перерастания линии трения (см. фиг.2 поз.2.1.) - в поверхность трения - многократного увеличения сил трения за счет условий длительного, динамичного нарастания массы выбуренной породы между трущимися поверхностями (см. фиг.1, фиг.3-4, сечения Б-Б, В-В). During conditions of prolonged, continuous friction of the two surfaces is the dynamic friction forces increase due to friction escalating line (see Figure 2 poz.2.1..) - a friction surface - multiple increase of frictional forces due to the conditions of prolonged, rise dynamic cuttings mass between friction surfaces (see FIG. 1, Figures 3-4, cross-section B-B, C-C). При достижении сил трения (степени прихвата) - «цепи прихвата» критической величины, происходит «прихват» с последующим прерыванием процесса бурения. Upon reaching the friction force (the degree of sticking) - "chain stuck" critical value, there is a "sticking" with subsequent interruption of the drilling process.

Поэтому фирма - разработчик существующие условия длительного (например, до нескольких часов), нарастания площади трения и сил трения двух поверхностей изменила: прервала бесконечную (в состоянии вращения) поверхность бурильной трубы, разделив ее на конечной величины сегменты, посредством выполнения (фрезерованием) продольных или винтовых канавок на поверхности бурильной трубы, в составе бурильной колонны (4) с.47, рис 34а, б, в. Therefore firm - developer existing conditions of long-term (e.g., several hours), increase the friction area and the frictional forces between the two surfaces changed: interrupted endless (a rotation state) surface of the drill pipe, dividing it into a final value segments, by performing (milling) of the longitudinal or helical grooves on the surface of the drill pipe, comprising a drill string (4), p.47, Fig 34a, b, c.

В результате время формирования (нарастания) степени прихвата - «цепи прихвата», длившееся, например, 2 ч (7200 с), изменяется: уменьшается… революционно («… количество прихватов резко сократилось» (4) с.64). As a result of the formation (growth) of the degree of sticking - "chain stuck", lasting, for example, 2 hours (7200 s), changes: decrease revolutionary ... ( "... the amount of sticking dramatically reduced" (4) p.64). В цифрах такое изменение - уменьшение выглядит следующим образом. In numbers, this change - the decrease is as follows.

Труба с тремя, например, продольными (или винтовыми) канавками на поверхности делится на 3 конечных сегмента по 72° (360°×40%:3), то есть прерывание нарастания степени прихвата - «цепи прихвата» - через каждые 1/3 оборота бурильной колонны (фиг.5). Tube three, for example, longitudinal (or helical) grooves on the surface is divided into finite segments 3 through 72 ° (360 ° × 40% 3), i.e. the degree the stuck buildup interrupt - "sticking chain" - every 1/3 turn the drill string (5). При радиальной скорости вращения бурильной колонны, например, 180 об/мин. When radial drill string rotation rate, for example 180 rev / min. (3 об/с), прерывание нарастания степени прихвата - «цепи прихвата» 9 раз в секунду (3 об/с × 3 раза). (About 3 / s), the degree the stuck buildup interrupt - "stuck circuit" 9 times per second (about 3 / s × 3 times). То есть за, например, 2 часа (7200 с) непрерывных бурильных работ, у бурильной трубы с тремя «прерывателями цепи прихвата» (канавками) на поверхности произойдет… 21600 прерываний «цепи прихвата» (7200 с × 3 прерывания). That is, for example, 2 chasa (7200) of continuous drilling operation, the drill pipe at the three "circuit breakers stuck" (grooves) on the surface will interrupt ... 21600 "stuck chains" (7200 × 3 interrupt).

Из вышеприведенного анализа следует вывод, что в основе ошибочного объяснения (оценки) полученных разработчиком «неприхватываемых УБТ» (4) с.54, «спиральных бурильных труб» со сниженной опасностью прихвата» (4) с.63 - отсутствие научного (причинно-следственного) обоснования полученного технического результата (следствия). From the above analysis it can be concluded that based on erroneous observations (estimates) obtained developer "neprihvatyvaemyh collar" (4) p.54, "spiral drill pipe" with reduced risk of sticking "(4) p.63 - lack of scientific (causal ) justification obtained technical result (effect).

Очевидно, в период разработки «неприхватываемых бурильных труб (первая половина 20-го века), у фирмы-разработчика в данном конкретном случае, над «Инженерными принципами…» доминировали «… привычки, интуиция, чутье» (4) с.10. Obviously, during the development of "neprihvatyvaemyh drill pipe (first half of the 20th century), at the company's developer, in this case, on the" engineering principles ... "dominated" ... habit, intuition, instinct "(4) p.10.

Разработчик, очевидно, ограничился «…многочисленными наблюдениями…» (4) с.53, в сочетании с полученными им ожидаемыми техническими результатами, предвосхитившими его: многократное снижение опасности прихвата (случаев прихвата): «…количество прихватов резко сократилось» (4) с.64. The developer obviously limited "... numerous observations ..." (4) p.53, in conjunction with the obtained technical results they expected, anticipated him repeatedly reduce the risk of sticking (sticking of cases): "... the number of sticking declined sharply" (4) .64.

Для более наглядного пояснения работы механизма прерывания «цепи прихвата», приведем его описание «в миниатюре», но более очевидное. To illustrate the work of "the chain stuck" interrupt mechanism, give it a description "in miniature", but more obvious.

Контроль резьбового отверстия изделия осуществляют в полуавтоматическом цикле контрольной проходной резьбовой пробкой, в частности. Control threaded hole product is carried out in semi-cycle checkpoint control screw plug, in particular. В силу ограничения поля допуска (несколько микрон), в процессе контроля резьбового отверстия, путем свинчивания резьбовой пары, попадания микрочастиц абразивной пыли и др. между трущимися резьбовыми поверхностями, контрольную резьбовую пробку часто прихватывало (заклинивало). By limiting the admission fields (a few microns), while monitoring the threaded hole, by screwing a threaded pair falling microparticles abrasive dust and others. Rubbing between the threaded surfaces of the screw plug control often prihvatyvaet (jammed). Процесс контроля данного параметра изделий приходилось прерывать для очистки обеих резьбовых поверхностей, с последующим возобновлением процесса контроля. The process control parameter of the articles has to be interrupted for cleaning of both the threaded surfaces, followed by resuming the monitoring process. Из за отмеченных негативных условий контроля, связанных с частыми прихватами, снижалась эффективность автоматического контроля резьбового отверстия изделия, в условиях его крупносерийного производства. Because of the marked negative control conditions associated with frequent tacks, reduces the effectiveness of the automatic control of the threaded openings in the product, in terms of its high-volume production.

С целью исключения отмеченных негативных условий контроля (прихват контрольной пробки), на контактной-резьбовой поверхности контрольной пробки прорезали одну прямую продольную канавку, на глубину резьбы. In order to eliminate the aforesaid negative control conditions (sticking test tube) for contact-threaded surface of the control tube cut through one straight longitudinal groove, the thread depth. Причем, учитывая понимание причинно-следственной связи формирования и возникновения «прихвата» (заклинивание), продольной, прорезанной в осевом направлении канавке не придавалась функция уменьшения площади контактной поверхности резьбовой контрольной пробки, с целью уменьшения сил трения сопрягаемых (на 100%) двух поверхностей при их свинчивании. Moreover, given the understanding causation formation and occurrence of "sticking" (jamming), the longitudinal cut in the axial direction of the groove not attach function reduce the contact surface area of ​​the threaded inspection plug, in order to reduce friction forces mating (100%) of two surfaces at their makeup. Поэтому продольная канавка была выполнена на поверхности узкая (~3 миллиметра - около 5% «уменьшения» площади контактной поверхности) и всего одна (см. фиг.6, поз.6.1). Therefore, the longitudinal groove is formed on a narrow surface (~ 3 mm - about 5% "decrease" contact surface area) and only one (see Figure 6 poz.6.1.).

После такого «уменьшения» поверхности резьбовой контрольной пробки (см. фиг.6, поз.6.2), случаи «прихвата» при свинчивании резьбовой пары снизились до ~ близко к нулю, то есть в сотни раз. After such a "reducing" surface threaded inspection plug (see FIG. 6, poz.6.2) cases of "stuck" with a pair of threaded screwing down to ~ close to zero, that is hundreds of times. Хотя, как наглядно изображено на фиг.6, свинчиваемые, трущиеся резьбовые поверхности 6.4. Although, as graphically shown in Figure 6, screwed, friction threaded surfaces 6.4. пробки 6.2. cork 6.2. и изделия 6.3. and products 6.3. сопряжены и контактируют на 100% поверхности. conjugate and 100% contact surface.

Как и в случае с бурильной трубой, на поверхности резьбового калибра выполнили аналогичный «прерыватель цепи прихвата» (поз.6.1.). As in the case of drill pipe, on the surface of the threaded gauge performed similar "circuit breaker sticking" (poz.6.1.).

Проектировщики процесса контрольных операций дали название выполненной продольной канавке, соответствующей своему функциональному назначению - «канавка грязевая» (буквально с немецкого - «шлам» - грязь). Engineering of control operations performed by the process given the name of the longitudinal groove corresponding to their function, - "groove mud" (literally from German - "slurry" - dirt).

Механизм работы «прерывателя цепи прихвата» - «грязевой канавки» заключается в следующем. The mechanism of the "circuit breaker sticking" - "mud groove" is as follows. В процессе свинчивания резьбовых поверхностей, входит в зацепление с трущимися поверхностями (застревает между ними) все больше микроабразивных частиц, формируясь в динамично нарастающую цепь «микрозон зацепления» - сил трения, совокупно достигая критической величины степени прихвата - «цепи прихвата», происходит прихват (заклинивание резьбовых поверхностей). In the process of screwing the threaded surfaces, engages the friction surfaces (stuck therebetween), more microabrasive particles, forming a dynamically growing chain "microzones engagement" - the friction forces collectively reaching critical values ​​degree the stuck - "chain sticking" occurs sticking ( threaded wedging surfaces).

Наличие продольной канавки - «грязевой канавки» позволило попавшую между трущимися резьбовыми поверхностями массу микрочастиц, с каждым оборотом увеличивающую силу трения, между поверхностями нарастающую «цепь прихвата» - прервать, в цикле одного оборота (одна канавка) контрольного калибра. The presence of the longitudinal grooves - "mud groove" allowed caught between the rubbing surfaces of the threaded mass of microparticles, each rotation increases the frictional force between the surfaces of the growing "sticking chain" - interrupt, in a cycle of one revolution (one groove) controlling caliber. Следовательно, нарастание «цепи прихвата» длится не более чем один оборот, а силы трения между резьбовыми поверхностями (поз.6.4) прерываются ежеоборотно, не достигнув величины «прихвата». Consequently, the growth of "sticking chain" lasts no more than one revolution, and the frictional force between the threaded surfaces (poz.6.4) ezheoborotno interrupted before reaching the value "stuck."

Как теперь установлено, в случае с бурильными трубами с продольной или винтовой канавками, такое прерывание нарастания «цепи прихвата» происходит в цикле - 1/3 оборота, то есть трижды за один оборот бурильной трубы (колонны): соответствуют числу продольных или винтовых канавок (поз.5.2) на наружной поверхности спиральной, например, бурильной трубы - числу прерывателей «цепи прихвата» (фиг.5). As has now been found, in the case of the drill pipe with longitudinal or spiral grooves, such interruption rise "stuck circuit" occurs in the cycle - 1/3 turn, i.e. three times per revolution of the drill tube (column) corresponds to the number of longitudinal or helical grooves ( poz.5.2) on the outer surface of the spiral, e.g., the drill pipe - the number of interrupters "chain stuck" (Figure 5).

Прерывание «цепи прихвата» достигается в следующей последовательности, на примере одной (или нескольких), отдельно взятых микрочастиц абразивных, например, при бурении. Interruption "stuck circuit" is achieved in the following sequence, for example, one (or more) individual abrasive microparticles, such as when drilling.

Абразивная частица неравномерного сечения, попадает между трущимися поверхностями, перемещается в позицию 5.3. The abrasive particles of non-uniform cross-section falls between the friction surfaces, is moved to a position 5.3. с большим сечением, заклинивается, то есть входит в зацепление: с одной стороны - с поверхностью неподвижной стенкой скважины, с другой, противоположной - с поверхностью вращающейся бурильной трубы (поз.5.1.), сдерживая ее вращение (перемещение). with a large cross-section, wedged, i.e. it engages on the one hand - with a fixed wall of the borehole surface, on the other, opposite - the surface of a rotating drill pipe (poz.5.1.), restraining the rotation (movement). Поверхность трубы, преодолевая силу зацепления абразивной частицы (частиц), перемещается в позицию 5.2., где выходит из зацепления с абразивной частицей (частицами), посредством канавки (поз.5.2) на поверхности бурильной трубы - прерывателя «цепи прихвата». The surface of the tube against the force of engagement of the abrasive particles (particles) is moved to a position 5.2 where out of engagement with the abrasive particle (particulate), by grooves (poz.5.2) on the surface of the drill pipe -. Breaker "chain stuck". Абразивная частица (частицы), выходя из зацепления с поверхностью трубы, в результате прерывания «цепи прихвата» (из-за прерывания поверхности трубы канавкой поз.5.2.), выпадает в канавку 5.2. The abrasive particle (particle) is disengaged from the surface of the pipe due to the interruption "chain stuck" (due to the interruption of the pipe groove poz.5.2.) Falls into groove 5.2. (собирается там) и выносится наружу проникающей в канавку, на поверхности бурильной трубы восходящим потоком (поз.1.5.) промывочной жидкости. (Going there) and is carried outwardly penetrating into a groove on the surface of the drill pipe riser (poz.1.5.) Washing liquid.

2.1.3. 2.1.3. Выводы conclusions

2.1.3.1. 2.1.3.1. В процессе бурения с трущимися поверхностями входят в зацепление (застревают между ними) абразивные частицы из состава шлама, представляющие собой динамично нарастающие концентраторы сил трения - нарастающую цепь концентратов сил трения - «цепь прихвата», характеризующую степень прихвата. During drilling with the friction surfaces are engaged (stuck between) the abrasive particles from the slurry, which are rapidly growing hub friction forces - growing chain concentrates friction forces - "sticking chain" characterizing the degree of sticking. В случае достижения сил трения - «цепи прихвата» критической, происходит прихват, то есть прекращение бурения, с последующей, возможно, аварийной ситуацией: разрыв бурильной колонны, ее потеря, отказ оборудования и т.д., то есть происходит ненадежное и неэффективное бурение. In the event of a frictional force - "sticking chain" critical sticking occurs, ie the cessation of drilling, followed by perhaps an emergency: a drill string breaking, her loss, equipment failure, etc., that is, there is unreliable and inefficient drilling .

2.1.3.2. 2.1.3.2. Следствием обеспечения функций «профилактики прихвата» спиральной, например, бурильной трубы явилось изменение условий трения и формирования нарастания сил трения - «цепи прихвата», характеризующей степень прихвата, путем прерывания поверхности бурильной трубы на сегменты, посредством выполнения на ее поверхности, например, спиральных канавок. A consequence of providing functions "preventing sticking" of the spiral, for example, drill pipe was a change in the conditions of friction and formation of increase frictional forces - "chain sticking", which characterizes the degree of sticking by the surface interrupts the drill pipe into segments by performing at its surface, such as helical grooves .

2.1.3.3. 2.1.3.3. Следовательно, выполненные на поверхности (занимающих до 40% поверхности) бурильной трубы спиральные, например, канавки выполняют функцию «прерывателей прихвата» - «механизма профилактики прихвата», путем прерывания «цепи прихвата». Therefore, formed on the surface (holding to 40% of the surface) of the drill pipe spiral, for example, the grooves perform the function of "sticking breakers" - "sticking prevention mechanism", by interrupting "chain stuck".

2.1.3.4. 2.1.3.4. Однако спиральные, например, бурильные трубы обеспечивают прерывание «цепи прихвата» и, как следствие, в высокой степени обеспечивают «профилактику прихвата», все же в условиях, в какой-то степени, качественной очистки скважины, на ее горизонтальных участках, в силу объективных (негативных) условий горизонтального бурения. However, spiral, for example, drill pipes provide interrupt "chain stuck" and as a result, a high degree provide "prevention of sticking", yet under conditions to some degree, qualitative cleanout at its horizontal portions by objective (negative) of the horizontal drilling conditions.

Потому что все же имеющиеся случаи прихвата спиральных бурильных труб и вышеприведенные аналитические исследования говорят о том, что в случае неудовлетворительной (некачественной) очистки даже вертикального и наклонного участка ствола скважины и выноса выбуренной породы, у спиральной бурильной трубы вышеустановленные функции «профилактики прихвата» утрачиваются (не работают), вследствие их «перегруженности» (засоренности) массой выбуренной породы. Because all of the available cases sticking spiral drill pipe and the above analyzes indicate that in the case of unsatisfactory (poor) cleaning even vertical and the inclined portion of the wellbore and removal of cuttings in the helical drill pipe vysheustanovlennye function "preventing sticking" lost ( not running) due to their "congestion" (contamination) weight cuttings.

2.1.3.5. 2.1.3.5. В результате проведенных выше аналитических исследований выявлены и сформулированы объективно существующие проблемы в технологии и технике горизонтального бурения: отсутствие средств (способов, устройств) по качественной и эффективной очистке ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков. As a result of analyzes carried out revealed above stated objective and existing problems in the art and technology of horizontal drilling: lack means (methods, devices) on a qualitative and efficient cleaning of the wellbore during drilling of its horizontal sections.

Сформулируем общую техническую задачу по решению проблемы в области технологии и техники бурения горизонтальных участков ствола скважины: We formulate a general technical problem for the solution of problems in the field of technology and technology of drilling of horizontal wellbore sections:

Необходимо разработать конструкцию бурильной трубы для осуществления «Способа очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков» (более подробно см. в разделе 2.3. «Выбор «прототипа». It is necessary to develop a design of a drill pipe for "Method of cleaning a wellbore during drilling of its horizontal sections" (for further details see. In section 2.3. "Select" prototype ".

На примере исследования спиральной, например, бурильной трубы выявили, что в условиях вертикального бурения, то есть в условиях удовлетворительной очистки ствола скважины, в режиме рабочего процесса, она удовлетворительно справляется с проблемой прихватов, на уровне их профилактики. In the example study spiral, for example, drill pipe showed that the vertical drilling conditions, i.e. under conditions satisfactory cleaning a wellbore in a work process mode, it satisfactorily cope with the problem of sticking, in their prevention level.

2.1.3.6. 2.1.3.6. В ходе исследований выявлено также, что у вращающейся в составе колонны - бурильной трубы, вообще - идеальные потенциальные функции активатора шлама, ее частиц в составе потока промывочной жидкости, в условиях бурения горизонтальных участков ствола скважины, при соответствующих конструктивных изменениях бурильной трубы. The studies also revealed that the rotating part in the column - drillpipe generally - ideal potential functions slurry activator, its particles in the flow of washing liquid in a horizontal sections of drilling a wellbore with appropriate structural changes in the drill pipe.

Если наружную поверхность бурильной трубы выполнить, например, винтовой, путем ее снабжения «активаторами винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве», то такие бурильные трубы на всем протяжении горизонтальных участков ствола скважины в составе колонны будут выполнять дополнительно функции винтового активатора потока промывочной жидкости в затрубном пространстве. If the outer surface of the drill pipe to perform, for example, a screw, by means of its supply "activators screw flushing fluid flow in annular space", such drill pipes all over the horizontal sections of the wellbore in a convoy will perform additional functions screw flushing fluid flow activator annulus. Следовательно, такая бурильная труба будет не только непрерывно перемещать выбуренную породу (в форме шлама), стремящуюся к выпадению из состава потока промывочной жидкости в затрубном пространстве и осаждению на нижнюю стенку горизонтального участка ствола скважины, но и тем самым осуществлять качественную и эффективную очистку ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков. Therefore, such drill pipe is not only continuously move the cuttings (in the form of slurry) which tends to fall out of the wash liquid stream composition in the annulus and deposition on the horizontal portion of the wellbore bottom wall, but thereby perform high-quality and efficient hole cleaning while drilling its horizontal sections.

В результате снабжения бурильной трубы «активаторами винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве» будут обеспечены условия для профилактики выпадения шлама, осаждения и отложения выбуренной породы, путем непрерывной ее активации, перемещения самой вращающейся бурильной трубой - в активную зону потока промывочной жидкости, для его (шлама) последующего выноса. As a result, supply of drill pipe "activators screw flushing fluid flow in annular space" will be provided with conditions for preventing precipitation of sludge, the precipitation and deposition of the cuttings, by continuously activate it, movement itself of the rotating drill pipe - an active flushing fluid flow area for its (sludge) subsequent removal.

Как следствие обеспечения условий для профилактики выпадения шлама, последующего осаждения и отложения (накопления) выбуренной породы на горизонтальных участках ствола скважины, на научном, то есть на причинно-следственном уровне решена техническая задача по качественной и эффективной очистке горизонтальных участков ствола скважины при их бурении. As a consequence of providing conditions for preventing precipitation of sludge, subsequent deposition and deposition (accumulation) of the cuttings on the horizontal sections of the wellbore in the scientific, ie causal level solved the technical problem of quality and effective cleaning of the horizontal sections of the wellbore when drilling.

В свою очередь, как следствие решения указанной технической задачи, обеспечено получение технического результата: повышение надежности и эффективности бурения горизонтальных участков ствола скважины. In turn, as a result of solving this technical problem is provided to obtain a technical result: increased reliability and efficiency of drilling horizontal sections of the wellbore.

2.2. 2.2. Уровень техники BACKGROUND

Известен «Центробежный насос» - лопаточный насос, в котором перемещение жидкости происходит под действием центробежных сил, возникающих при вращении жидкости лопатками рабочего колеса. Known "centrifugal pump" - a vane pump in which fluid movement occurs under the influence of centrifugal forces that arise when rotating fluid impeller blades.

На фиг.1 (3) с.1042 представлена схема Центробежного насоса. 1 (3) shows s.1042 Centrifugal pump circuit.

«Рабочее колесо 1 с лопатками 2, насажденное на вал 3, вращается внутри корпуса 4. Жидкость, поступающая к центру колеса по всасывающей трубе 5, вращается вместе с колесом, отбрасывается центробежной силой к периферии и выходит через нагнетательный патрубок 6. В результате воздействия лопаточного колеса на жидкость происходит увеличение энергии протекающей жидкости, характеризующейся эффективным напором насоса. "The impeller 1 with the blades 2, the planting of the shaft 3 rotates within the housing 4. The fluid supplied to the wheel center of the suction pipe 5, rotates together with the wheel, the centrifugal force thrown towards the periphery and exits through the discharge pipe 6. As a result of scapular wheels on liquid is an increase in the energy of the flowing fluid, characterized by an effective pressure of the pump.

Преобразование сообщенной жидкости кинетической энергии в потенциальную, т.е. Message conversion fluid kinetic energy into potential, i.e. повышение давления жидкости за счет ее скорости, обеспечивается расширяющейся частью корпуса насоса, спирально охватывающей рабочее колесо. fluid pressure increase due to its speed, is provided by expanding a part of the pump housing covering the impeller helically. Обычно переход из колеса в спиральную плоскость осуществляется через расширяющийся кольцевой канал, иногда снабженный неподвижными лопатками, …» (3) с.1042. Typically, the transition from the wheel in a spiral plane through the expanding annular channel, sometimes provided with fixed blades, ... "(3) s.1042.

По наибольшему числу сходных признаков (выделено контрастно) известный аналог (3) с.1042, фиг.1 является наиболее близким к заявляемой бурильной трубе для осуществления заявляемого Способа. According to the greatest number of similar features (marked contrast) known analog (3) s.1042, 1 is the closest to the claimed drillpipe to implement the claimed method.

Сопоставительный анализ известного и заявляемого объектов Comparative analysis of known and inventive objects

Известный объект - центробежный насос (3) с.1042 фиг.1 Known object - a centrifugal pump (3) s.1042 1 Заявляемый объект - «Труба для осуществления заявляемого «Способа…» The claimed subject - "pipe for the claimed" Method ... "
- рабочее колесо; - Working wheel; … бурильная труба; ... drill pipe;
- с лопатками; - with blades; … с активаторами; ... activators;
- насаженными на вал; - impaled on the shaft; … выполненными заодно с бурильной трубой; ... formed on the drill pipe;
- вращающееся внутри корпуса; - rotating within the housing; … труба вращается внутри ствола скважины; ... pipe rotates within the wellbore;
- жидкость вращается вместе с колесом; - liquid rotates together with a wheel; … промывочная жидкость вращается вместе с винтовыми впадинами бурильной трубы); ... flushing fluid revolves together with the screw recesses drill pipe);
-жидкость отбрасывается центробежной силой; discarded-liquid centrifugal force; … действием центробежной силы; ... centrifugal force;
- в результате воздействия лопаточного колеса на жидкость; - from exposure to the liquid bladed wheel; … движение… жидкости создают посредством энергии вращающейся трубы; ... ... fluid motion is produced by rotating energy tube;
- жидкость… вращается вместе с колесом, отбрасывается центробежной силой к периферии и выходит…. - ... liquid rotates with the wheel, thrown by centrifugal force to the periphery and beyond .... … профилактику выпадения шлама и вынос его частиц в верхнюю часть сечения затрубного пространства осуществляют действием центробежной силы… движения… жидкости. ... prevent deposition of sludge and removal of its particles in the upper part of the cross section of the annulus is performed by centrifugal force movement ... ... liquid.

Подробное сходство известного и заявляемых объектов объясняется тем обстоятельством, что в заявляемой конструкции трубы для осуществления заявляемого способа реализован принцип работы известного «центробежного насоса» (3) с.1042. DETAILED remarkable similarity and the claimed objects is explained by the fact that in the inventive pipe structure for implementing the claimed method is implemented operating principle known "centrifugal pump" (3) s.1042.

Однако критерием выбора «прототипа», в данном конкретном случае является не сходство максимального числа признаков с объектом аналога, например, известного «центробежного насоса», а возможность осуществления заявляемого «Способа очистки ствола скважины…» и решения тем самым намеченной технической задачи: Разработать «Способ по качественной и эффективной очистке ствола скважины при бурении его горизонтальных участков» и получение, вследствие этого, технического результата: «надежное и эффективное бурение горизонтальных участков с However, the selection criterion "prototype", in this particular case is not the similarity maximum number of attributes with object analogue, for example, known "centrifugal pump", and the ability of the claimed "Method of cleaning a wellbore ..." and solutions thereby intended technical problem: Develop " a method according to quality and effective cleaning of the wellbore during drilling of its horizontal sections "and obtaining, as a result, a technical result," safe and effective drilling of horizontal sections with вола скважины». ox well. "

Как очевидно из описания заявляемого объекта и приведенного сопоставительного анализа признаков известного и заявляемого способа, в силу его иного назначения и ограниченности его функциональных возможностей, именно для возможности осуществления заявляемого «Способа». As is apparent from the description and claimed subject given the comparative analysis and the known characteristics of the claimed method, because of its different purpose and its limited functionality, it is possible to implement the claimed "method".

Однако поскольку осуществление заявляемого «Способа» посредством заявляемой «бурильной трубы» по принципу работы при выполнении основного перечня операций собственно, по очистке горизонтального участка ствола скважины при ее бурении, представляет собой работу известного центробежного насоса (3) с.1042, то автор решил включить в данный раздел его описание, для более правильного (лучшего) понимания сущности заявляемой группы изобретений, их причинно-следственного обоснования. However, since the implementation of the claimed "method" claimed by "drill pipe" according to the principle of operation when the master list of actual operations, cleaning of the horizontal section of the wellbore during drilling, it is a known operation of a centrifugal pump (3) s.1042, the author decided to include in this section a description, for a more correct (better) understanding of the claimed group of inventions, their causal reasoning.

Известна «Бурильная труба» (варианты) по патенту РФ №2260665, относящаяся к области буровой техники, могущая использоваться в компоновке нижней части бурильной колонны, предназначенной для снижения искривления скважины, буримой в анизотропных горных породах. Known "drill pipe" (variants) of patent RF №2260665, related to the field of drilling equipment, which might be used in the arrangement of the lower part of the drill string, designed to reduce the curvature of the borehole, drillability in anisotropic rocks.

Бурильная труба содержит металлический корпус, выполненный с поперечным сечением в форме кольца с двумя диаметрально удаленными сегментами, с образованием плоских продольных участков наружной поверхности трубы, по первому варианту выполнен с более высоким значением модуля упругости, чем модуль упругости металла корпуса трубы за счет его пластического деформирования. Drill pipe comprises a metal body formed with a cross section in the form of a ring with two diametrically remote segments to form plane longitudinal portions of the outer surface of the pipe, the first embodiment is configured with a higher modulus of elasticity than the pipe body metal elastic modulus due to its plastic deformation .

Как установлено в результате анализа в разделе 2.1. As established by the analysis in Section 2.1. «Существующего положения проблемы», эффективный «прерыватель цепи прихвата» в условиях бурения горизонтальных участков ствола скважины должен совмещать одновременно выполнение двух функций: "There is a situation of problems," effective "circuit breaker stuck" in the conditions of drilling a wellbore horizontal sections must combine simultaneously two functions:

- прерывания «цепи прихвата, с каждой 1/3 оборота бурильной трубы; - interrupt "sticking chain with 1/3 each drill pipe circulation;

- профилактики выпадения шлама, путем активации с нижней стенки горизонтального участка ствола скважины массы частиц шлама (породы) - в зону активной части восходящего потока промывочной жидкости и частиц шлама в ее составе. - preventing deposition of sludge, by activation of the lower wall of the horizontal portion of the well mass sludge particles barrel (rock) - in the active part of the upstream zone and the washing liquid slurry of particles in its composition.

Из вышеуказанных функций известная «Бурильная труба» в состоянии выполнять, только в малой степени от необходимой - прерывание прихвата (в местах двух плоских сегментов). Of the above functions known "drill pipe" are able to perform only a small degree of the necessary - interrupt stuck (in the field of two plane segments). Но такое прерывание не может быть качественно и эффективно, т.к. But this interruption can be efficiently and effectively, as плоские сегменты предназначены для достижения иного технического результата. planar segments are designed to achieve a particular technical result.

Что же касается функции «профилактика выпадения шлама», путем активации с нижней части горизонтального участка ствола скважины стремящейся к выпадению породы, то в известной «Бурильной трубе» она не предусмотрена и, следовательно, она не может быть использована для достижения отмеченного технического результата. As regards the function "sludge loss prevention", by activation from the bottom of the horizontal section of the wellbore rock tending to fall out, the known "drill pipe" is not provided, and hence it can not be used to achieve marked technical result.

Известно изобретение «Устройство для бурения горизонтальных скважин из вертикальной скважины большого диаметра», по патенту РФ №1373010 (МПК E21B 7/00). Known invention "The apparatus for horizontal drilling of large-diameter vertical well" for RF patent №1373010 (IPC E21B 7/00).

Известное изобретение относится к области горной промышленности и позволяет повысить надежность работы и увеличить производительность (бурения). Known invention relates to the mining industry and to improve the reliability and increase the working efficiency (drilling).

Известное устройство, как и заявляемое, предусмотрено для бурения горизонтальных скважин. The known apparatus, as claimed, is provided for drilling horizontal wells.

Однако, вследствие иного назначения, конструкции, достигаемого технического результата, известное устройство не может быть использовано для достижения технического результата, достигаемое в заявляемом устройстве (и способе). However, due to other purposes, the structure achieved technical result, the known device can not be used to achieve a technical result, achieved in the claimed apparatus (and method).

Известно изобретение «Головка бурильная», по патенту РФ №2342514. Known invention "drill head" on RF patent №2342514.

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано в качестве бурильного инструмента для проходки скважин различного назначения вращательным режуще-скалывающим разрушением породного забоя. The invention relates to drilling equipment and can be used as a drilling tool for sinking boreholes for various purposes rotary cutting and shearing destruction of rock face. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности бурения скважин. The technical result of the invention is to increase the efficiency of drilling.

Следует отметить, что достигаемый технический результат как в известном, так и в заявляемом устройствах идентичны. It should be noted that the technical result in the known or in the claimed devices are identical. Тем не менее, известное устройство предназначено для выполнения иных функций и не может быть использовано для обеспечения «прерывания цепи прихвата» (профилактики прихвата) и очистки горизонтальных участков скважины от выбуренной породы. However, the known device is intended to perform other functions and can not be used for "sticking interrupt circuit" (sticking prevention) and purification horizontal borehole portions of the cuttings.

Из рекламных проспектов компании VAM DRILLING под товарной маркой HYDROCLEAN тм , далее (5), известны(из Интернета «Виртуальная выставка»): From brochures VAM DRILLING Company under the trademark HYDROCLEAN TM, etc. (5) are known (from the Internet, "Virtual Exhibition"):

- конструкции бурильных труб для очистки ствола скважины (5) с.56-61; - drill pipe structure for cleaning the borehole (5) s.56-61;

- профили гидравлической очистки на центральных высадках бурильных труб, с бурильными замками, с двойным наружным диаметром (5) с.62-70; - profiles hydroblasting landings at the central drill pipe, a drill locks with dual outer diameter (5) s.62-70;

- рабочие, эксплуатационные показатели конструкции (5) с.71-78. - the workers, operational indicators structure (5) s.71-78.

В источнике (5) известные конструкции продекларированы, как «новое поколение оборудования для очистки ствола скважины и управления крутящим моментом и тягой, … как выход на новый уровень технологии бурения» (5) с.78. The source (5) known constructions is declared as a "new generation of equipment for cleaning the wellbore and control the torque and thrust, ... as the output of the next level of drilling technology" (5) p.78.

Известные конструкции бурильной трубы марки HYDROCLEAN тм разработаны для очистки скважин при их бурении, поэтому содержат некоторые признаки заявляемого «Способа очистки скважины при бурении ее горизонтальных участков»: Known designs of drill pipe HYDROCLEAN tm brand designed for cleaning boreholes when drilling, however contain some features of the claimed "Method for drilling wells purification its horizontal portions":

- управление крутящим моментом и тягой, … как выход на новый уровень технологии бурения»(5) с.56; - a torque control and thrust, ... as the output of the next level of drilling technology "(5) p.56;

- уменьшение коэффициента трения на ~20-40% (5) с.71; - Reduction of coefficient of friction at ~ 20-40% (5) p.71;

- уменьшение крутящего момента и тяги на ~40% (5) с.71; - reduction of the torque and thrust by ~ 40% (5) p.71;

(5) с.62: (5) p.62:

- … оптимизация очистки при нормальных скоростях вращения; - optimization of the cleaning ... at normal speeds;

- срезающий (зачерпывающий) эффект для проникновения в отложения шлама; - chopping (spoonable) effect for the penetration of sludge deposits;

- … вращение сопровождается эффектом Вентури, что так же поднимает частицы шлама; - ... rotation is accompanied by Venturi effect, which also raises the sludge particles;

- центробежная сила перемещает частицы шлама в область перемещающегося с большей скорости потока; - the centrifugal force moves the particles to the slurry traveling at a higher flow rate;

(5) с.66-67 (5) s.66-67

Основные функции очистки ствола скважины (ее горизонтальных участков): The main functions of cleaning the wellbore (its horizontal areas):

1. Зачерпывание максимального объема отложений на стороне низкого давления скважины (с зоны осаждения шлама). 1. scooping maximum amount of deposits on the low pressure side of the well (with sludge precipitation zone).

2. Рециркуляция (активация) максимального количества отложений (бурового шлама) - в активную зону восходящего потока промывочной жидкости. 2. Recirculation (activating) the maximum number of deposits (cuttings) - in upflow flushing liquid core.

3. Обеспечивать достаточную энергию для перемещения отложений в верхний уровень горизонтального участка скважины, где частицы не могут откладываться. 3. To provide sufficient energy to move the level of deposits in the upper horizontal portion of the well where the particles can not be delayed.

4. «Эффект зачерпывания» обеспечивает быстрое уменьшение отложений, а «эффект Вентури» обеспечивает дополнительную очистку… скважины. 4. "scooping effect" provides a rapid decrease in deposits, and the "Venturi effect" provides additional cleaning of ... well.

Краткий критический анализ (критика) аналога (5) с.66-67, в виде продекларированных разработчиком «Основных функций по очистке ствола скважины» (ее горизонтальных участков). Brief critical analysis (critic) analogue (5) s.66-67, as the declared developer "Basic functions of wellbore cleaning" (its horizontal sections).

Продекларированные в аналоге - источнике (5) признаки причинно-следственно не обоснованы и выполняют задачу «создания рекламного фона». Declare in analogue - the source (5) evidence of a causal unfounded and perform the task of "creating an advertising background".

Но в известной информации (5) обусловлены проблемы, связанные, преимущественно, с горизонтальным бурением. However, in the known information (5) due to problems associated mainly with horizontal drilling.

Поэтому необходимо провести краткий анализ (критику) аналога, как совокупность признаков бурильной трубы по возможности очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков. It is therefore necessary to have a brief analysis (criticism) analogue as a set of attributes of the drill pipe for cleaning the wellbore during drilling it possible horizontal sections.

Как обосновано выше, в разделе 2.1. As justified above, in Section 2.1. «Существующее положение проблемы…», проблема обусловлена изменившимися (негативно) условиями горизонтального бурения: выпадение шлама и последующее оседание и отложение ее частиц (выбуренной породы) на нижней стенке горизонтального участка ствола скважины. "Current status problems ...", the problem caused by the changing (adversely) horizontal drilling conditions: falling slurry and subsequent deposition of its settling and particle (drill cuttings) in the lower wall of the horizontal section of the wellbore.

Известные способы и средства по очистке ствола скважины не работают или некачественны, малоэффективны. Known methods and means of wellbore cleaning does not work, or of poor quality, are ineffective. Следствием чего является: ненадежное и неэффективное бурение горизонтальных участков ствола скважины. The consequence of which is: unreliable and inefficient drilling of horizontal sections of the wellbore.

Поэтому качественное, позитивное изменение создавшихся негативных условий горизонтального бурения обеспечит: техническое решение по разработке средств (способа и устройства) по очистке ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков, путем профилактики выпадения шлама. Therefore, qualitative positive change creates a negative provide horizontal drilling conditions: solution for the development tools (method and apparatus) for cleaning the wellbore during drilling of its horizontal portions by preventing deposition of sludge.

Как очевидно из источника (5) с.62, работу по очистке горизонтального участка ствола скважины осуществляет, собственно, «профиль HCZ» гидравлической очистки на центральных высадках трубы конструкции HYDROCLEAN тм . As apparent from the source (5) p.62, the work of cleaning the horizontal section of the wellbore carries, in fact, "profile HCZ» hydroblasting landings on the central tube construction HYDROCLEAN tm.

«Профиль HCZ» в общей протяженности трубы бурильной «HYDROCLEAN тм » представляет собой только ее малую часть - сегмент в форме указанного профиля. "Profile HCZ» in the total length of the drill pipe «HYDROCLEAN tm" represents only a small part of it - a segment in the form of said profile.

Тем не менее, рекомендуемая «норма» применения указанной бурильной трубы со стандартными бурильными трубами, как 1/3, то есть одна с профилем HCZ - через каждые три стандартные соединения (5) с.73. However, the recommended "normal" use of said drill pipe with standard drill pipe is 1/3, that is, one with a profile HCZ - every three standard compound (5) p.73. Это значит, что после длительного по времени работы и проходки ствола скважины (длина трех труб) засорения, его очистка осуществляется ограниченным по длине (и времени) сегментом четвертой трубы с профилем HCZ. This means that after a long time of operation and the penetration of the borehole (the length of the three pipes) clogging, its purification is carried out limited in length (and time) of the fourth segment of pipe with a profile HCZ.

В разделе 4 заявляемого «Способа очистки…» обосновано, что единственно качественным и эффективным способом очистки горизонтального участка ствола скважины является «Способ», обеспечивающий очистку на уровне профилактики выпадения шлама в осадок. In section 4, the claimed "method of purification ..." substantiated that only a qualitative and efficient method of purifying the horizontal section of the wellbore is "process", providing cleaning at preventing sludge precipitation in the sludge. Для этого необходимо активировать промывочную жидкость одновременно и постоянно, на протяжении всего затрубного пространства всей колонны горизонтального участка ствола скважины, а не на протяжении ограниченного по длине, например, профиля HCZ, только каждой четвертой трубы. For this it is necessary to activate the washing liquid simultaneously and continuously, throughout the entire column the annulus of the horizontal section of the wellbore, and not for a limited length of, for example, profile HCZ, only every fourth tube.

То есть это значит, что вся колонна горизонтального участка ствола скважины работает (вращается) в состоянии постоянной засоренности ((5) с.67) ее затрубного пространства (со стороны нижней стенки ствола скважины), в состоянии постоянных перезатрат энергии на преодоление сил трения в существующих условиях некачественной очистки ствола скважины, а, следовательно, ненадежно и неэффективно. That is, it means that all the column of the horizontal section of the wellbore operates (rotates) in a constant state of debris ((5) p.67), its annulus (the borehole from the bottom wall) in a state of constant perezatrat energy to overcome friction forces in existing poor hole cleaning conditions and, therefore, unreliable and inefficient.

Из анализа и обзора известного аналога очевидно, что средство по очистке горизонтальных участков ствола скважины конструкции HYDROCLEAN тм (5) с.67 не справляются с решением задачи по их очистке, на уровне профилактики выпадения шлама, то есть по обеспечению их качественной и эффективной очистке. From an analysis and a review of the known analog evident that the means for cleaning the wellbore design HYDROCLEAN tm horizontal sections (5) p.67 not cope with the solution for their cleaning, at the slurry loss prevention, i.e. to ensure their quality and effective cleaning. Следовательно, вследствие выпадения шлама, причинно-следственно известная конструкция, см. (5) с.67 допускает оседание и отложение частиц шлама - выбуренной породы на нижней стенке горизонтального участка ствола скважины, а значит, приводит к необходимости постоянной ее очистки. Consequently, due to deposition of sludge causal known construction, see (5) p.67 permits subsidence and deposition of sludge particle -. Cuttings on the lower wall of the horizontal section of the wellbore, and therefore leads to the need for constant cleaning.

Все изложенные выше недостатки известного аналога не позволяют вести качественную и эффективную очистку ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков, а следовательно, исключает возможность достижения намеченного технического результата: надежное и эффективное бурение горизонтальных участков ствола скважины. All known analog disadvantages outlined above do not allow to conduct qualitative and efficient cleaning of the wellbore during drilling of its horizontal portions, and hence excludes the possibility of achieving the intended technical effect: a reliable and efficient drilling horizontal sections of the wellbore.

Известна утяжеленная бурильная труба. Known drill collar.

«… новый тип УБТ, у которой по наружной поверхности выфрезерованы (выполнены) спиральные канавки, …» (4) с.53, а также (4) с.47, рис.34а: со спиральными канавками. "... a new type of drill collars, which are milled along the outer surface (met) spiral grooves, ..." (4) p.53, and (4) p.47, Fig.34: spiral grooves.

В разделе 2.1. Section 2.1. «Существующее положение проблемы» - описания заявляемого изобретения обосновано, что данный тип утяжеленных бурильных труб не может быть использован для осуществления способа, в силу объективных условий горизонтального бурения, а приведен в описании лишь как дальний аналог, имеющий общие признаки с «прототипом» и с заявляемой трубой («по наружной поверхности выполнены спиральные канавки») (4) с.53. "Current Situation problem" - the description of the claimed invention is justified that the type of drill pipes can not be used for implementing the method, in view of the objective conditions of horizontal drilling, and is shown herein only as distal analog having common features with the "prototype" and inventive pipe ( "formed on the outer surface of the spiral groove") (4) p.53.

Известна спиральная бурильная труба. Known spiral drill pipe.

«Спиральные бурильные трубы, так же как и утяжеленные спиральные трубы, имеют три плоских выреза, расположенных геликоидно по трубе», то есть по наружной поверхности трубы (4) с.63. "Twist drill pipe, as well as the weighted spiral tubes have three flat cutout disposed helicoid through the pipe," that is on the outer surface of the tube (4) p.63.

«С целью уменьшения опасности прихвата и была разработана новая конструкция бурильных труб, в которой контакт тела трубы со стенками скважины значительно уменьшен, так как по всему телу трубы (до 40% поверхности) нарезаны геликоидные канавки»(4) с.64. "In order to reduce the risk of sticking and new design of drill pipe has been developed in which the tube body contact with the borehole wall is considerably reduced, since around the pipe body (up to 40% of the surface) sliced ​​helicoid groove" (4) p.64.

Итак, из описания, данного в источнике (4) с.63-65 выявили (выделено контрастно) существенные, по мнению заявителя, признаки известного аналога: спиральная бурильная труба включает тело бурильной трубы, наружную поверхность, геликоидную (винтовую) поверхность в виде выполненных по всему телу (в теле) трубы геликоидных, то есть винтовых (см. (3) с.205 «Геликоид») канавок, занимающих до ~40° всей наружной поверхности трубы. Thus, from the description given in the source (4) s.63-65 identified (allocated counterstained) material, according to the applicant, features analogue form: spiral drill pipe includes a drill pipe body, the outer surface helicoid (spiral) surface formed in the form of throughout the body (in the body) helicoid tube, i.e. screw (cm. (3) p.205 "helicoid") grooves occupying ~ 40 ° to the entire outer surface of the tube. «Трубы имеют приваренные под давлением замки» (4) с.65. "Pipes are welded under pressure locks" (4) p.65.

В ходе исследования существующего положения проблемы, в частности, ее причинно-следственного анализа, установлено (см. «Выводы»): The study challenges the current situation, in particular, its cause and effect analysis, found (see "Conclusions".)

п.2.1.3.3. p.2.1.3.3. Следовательно, выполненные на поверхности бурильной трубы спиральные, например, канавки выполняют функцию «прерывателей прихвата» - «механизма профилактики прихвата», путем прерывания «цепи прихвата». Therefore, formed on the surface of the drill pipe spiral, for example, the grooves perform the function of "sticking breakers" - "sticking prevention mechanism", by interrupting "chain stuck".

Именно выявленое и причинно-следственно обоснованное наличие у «спиральных бурильных труб» функций, сформулированных в п.2.1.3.3. It is identifying and causal substantiate the existence of the "spiral drill pipe" functions set out in p.2.1.3.3. «Выводы», позволило придти к пониманию, что: "Conclusions", allowed to come to the understanding that:

- «… у вращающейся в составе колонны бурильной трубы, вообще, идеальные потенциальные функции активатора шлама, ее частиц в составе потока промывочной жидкости, в условиях бурения горизонтальных участков ствола скважины, при соответствующей конструктивной доразработки бурильной трубы, описанной здесь же, в последнем абзаце п.6 «Выводов»: - "... from rotating in the composition of the column of drill pipe, in general, the ideal potential functions slurry activator, its particles in the flow of washing liquid in the drilling conditions, the horizontal sections of the wellbore, with the appropriate constructive redevelopment drill pipe as described herein, in the last paragraph f .6 "Conclusions":

- «Как следствие обеспечения условий для профилактики выпадения шлама, осаждения и отложения (накопления) выбуренной породы на горизонтальных участках ствола скважины, на научном, то есть на причинно-следственном уровне решена техническая задача по качественной и эффективной очистке горизонтальных участков ствола скважины при их бурении». - "As a result of providing conditions for preventing precipitation of sludge deposition and deposition (accumulation) of the cuttings on the horizontal sections of the wellbore in the scientific, ie causal level solved the technical problem of quality and effective cleaning of the horizontal sections of the wellbore when drilling ".

2.3. 2.3. Выбор «прототипа». Selecting the "prototype".

По совокупности существенных признаков, позволяющих осуществить заявляемый «Способ», наиболее близким из известных аналогов к заявляемой трубе для осуществления заявляемого способа является «спиральная бурильная труба», поэтому автор решил выбрать ее за «прототип» (4) с.63-с.65. By combination of essential features, allowing to carry out the claimed "method", the closest of the known analogues to the inventive pipe to implement the claimed method is a "spiral drill pipe", so the author decided to choose it for the "prototype" (4) p.63-p.65 .

Выбранная за «прототип» «спиральная бурильная труба» имеет недостатки. Selected for the "prototype" "Spiral drill pipe" has disadvantages.

Однако прежде, чем приступить к критике «прототипа», то есть к перечислению его недостатков, необходимо охарактеризовать главную из функций в конструкции трубы-«прототипа», как установлено в результате ее исследования. However, before proceeding to the criticism of the "prototype", that is, the transfer of its shortcomings, it is necessary to describe the main features of the design truby- "prototype" as defined in result of its investigation.

«Механизм» против прихвата - основная из функций, по эффективности «работающая» на уровне профилактики прихвата. "Mechanism" against sticking - of the basic functions, on the effectiveness of "work" at sticking prevention. В негативных условиях горизонтального бурения установленная функция трубы-«прототипа» - важнейшая, которой не обладают известные стандартные (и прочие) бурильные трубы, то есть с целостной наружной поверхностью, без продольной или геликоидной (винтовых) разделительных поверхностей - углублений, (канавок) в теле бурильной трубы, причем именно на протяжении всей ее длины (по всему телу трубы нарезаны геликоидные (винтовые) канавки (4) с.64), то есть винтовые поверхности, составляющие до 40° всей поверхности трубы. In horizontal drilling negative conditions established function truby- "prototype" - the most important, which do not possess known standard (and other) drill pipes, i.e. with integral outer surface without longitudinal or helicoid (screw) dividing surfaces - the recesses (grooves) in the body of drill pipe, wherein it throughout its length (around the pipe body cut helicoid (helical) groove (4) p.64), i.e. helical surfaces comprising up to 40 ° across the surface of the pipe.

В ходе аналитических исследований условий горизонтального бурения (способов, средств), известных из уровня техники, сформулировали техническую задачу по разработке Способа, обеспечивающего качественную и эффективную очистку горизонтальных участков ствола скважины при их бурении». During the analytical research horizontal drilling conditions (methods means) known in the art, formulated technical task of developing a manner ensuring high-quality and efficient purification of the horizontal sections of the wellbore when drilling. "

В ходе разработки сформирована совокупность существенных признаков Способа. In the course of development formed a set of essential features of the process.

Проанализируем, насколько возможно осуществление заявляемого «Способа очистки…» посредством использования трубы-«прототипа» (4) с.63-64. Let us analyze, as far as possible the implementation of the claimed "method of cleaning ..." through the use of truby- "prototype" (4) s.63-64.

Автор ставит задачу разработки «Способа очистки…» на принципиально ином уровне, качественно превосходящем мировой: на уровне профилактики выпадения шлама (его последующего отложения, накопления и засорения устья ствола скважины, ее горизонтального участка). The author poses the task of developing "method of cleaning ..." on a fundamentally different level, qualitatively superior world: at the level of the sludge loss prevention (subsequent deposition, accumulation and clogging the mouth of the borehole, its horizontal section).

По заявляемому «Способу очистки…» необходимо, следовательно, предложение новых функций, в процессе горизонтального бурения, а именно: According to the claimed "method of cleaning ..." should therefore offer new functions, in the process of horizontal drilling, namely:

- очистку ствола скважины осуществлять путем профилактики выпадения шлама; - cleaning implement borehole by preventing deposition of sludge;

- для чего поток (восходящий) промывочной жидкости «заставить» двигаться по строго заданной траектории затрубного пространства, путем ее активации по винтовой поверхности; - for what flow (upward) of the flushing fluid to "force" to move along a predetermined path strictly annulus, through its activation of the helical surface;

- в свою очередь, для осуществления подобной сложной и принципиально новой операции в процессе горизонтального бурения, необходимо: - in turn, to the implementation of such a complex and fundamentally new step in the process of horizontal drilling, it is necessary:

- использование кинетической энергии вращения всей колонны бурильных труб (для обеспечения винтовой активации шлама в составе потока промывочной жидкости в затрубном пространстве, на всей протяженности горизонтальных участков ствола скважины); - the use of rotational kinetic energy of the entire drill string (for activating the screw slurry consisting of the washing liquid flow in the annular space, the entire length of the horizontal sections of the wellbore);

- использование действия центробежной силы (энергии) активированного по винтовой поверхности движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве. - the use of centrifugal force (energy) is activated by a helical surface washing liquid flow in the annulus.

Исходя из перечисленных принципиально новых операций процесса горизонтального бурения по заявляемому «Способу очистки…», для его осуществления автором ставится задача по разработке принципиально новой конструкции бурильной трубы, позволяющей осуществить заявляемый «Способ очистки…». Based on these fundamentally new horizontal drilling operations process according to the claimed "method of purifying ..." by the author for implementing the task to develop a fundamentally new design of the drill pipe, which allows to carry out the claimed "method of purifying ...".

Как будет обосновано ниже, идея выбора в качестве «прототипа» известной «спиральной бурильной трубы» (4) с.63-65 в том, чтобы не только сохранить в заявляемой конструкции бурильной трубы для осуществления «Способа очистки…» заложенный в «прототипе» «механизм профилактики прихвата», чрезвычайно необходимый в условиях горизонтального бурения. As it will be substantiated below selecting idea as "prototype" known "spiral drill pipe" (4) s.63-65 to not only keep the drill pipe in the inventive structure for "Method purification ..." laid in "prototype" "sticking preventive mechanism," it is extremely necessary in the conditions of horizontal drilling.

Но идея выбора в том, чтобы на базе имеющейся только у «прототипа» функции «механизма профилактики прихвата» в виде «имеющихся трех плоских вырезов, расположенных геликоидно (т.е. в виде винтовой поверхности) по наружной поверхности трубы» (4) с.63-с.65, создать дополнительные функциональные возможности, необходимые и достаточные для осуществления заявляемого «Способа очистки…». But the idea of ​​choice is based on available to only the "prototype" function "sticking prevention mechanism" a "existing three flat recesses arranged helicoid (i.e., in the form of a helical surface) on the outer surface of the tube" (4) .63, p.65, to create additional functionality, necessary and sufficient to carry out the claimed "method of cleaning ...".

Эти функции должны осуществляться посредством заявляемой конструкции трубы, путем: These functions must be performed by the inventive design of the pipe, by:

- выполнения наружной поверхности трубы винтовой, путем ее снабжения, по меньшей мере, тремя «активаторами винтового движения промывочной жидкости в затрубном пространстве» … в виде полукруглых профилей, каждый из которых снабжен «винтовым опорным поясом» с опорным профилем, совмещаемым (равным радиусу) с опорной поверхностью нижней стенки ствола скважины. - performing an outer surface of the tube a screw, by means of its supply, at least three "activators helical motion washing fluid in the annulus" ... in the form of semicircular profiles, each of which is equipped with "screw support zone" with a reference profile, combine (equal to the radius) with the support surface of the bottom wall of the borehole.

Снабжение наружной поверхности трубы, по меньшей мере, тремя «активаторами винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве» обеспечивает функции: Purchasing the outer surface of the pipe, at least three "activators screw flushing fluid flow in annular space" provides a function:

- каждый из трех «активаторов» выполняет функцию «механизма прерывания прихвата»; - each of the three "activators" serves as a "stuck interrupt mechanism";

- выполнение наружной поверхности трубы винтовой обеспечивает наиболее оптимальную, то есть эффективную траекторию движения шлама, (в составе потока промывочной жидкости) в затрубном пространстве; - Implementation of the outer surface of the pipe screw ensures the most optimal, i.e. the effective motion path of the slurry, (consisting of the flow of washing liquid) in the annulus;

- что, в свою очередь, обеспечивает наиболее эффективные гидродинамические условия в затрубном пространстве взвешенного состояния шлама, то есть условия для наиболее устойчивого состояния профилактики выпадения шлама и, как следствие, обеспечивает наиболее эффективную и качественную очистку ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков. - that, in turn, provides the most efficient hydrodynamic conditions in the annulus suspended sludge, ie the conditions for the most stable state of sludge loss prevention and, as a result, provides the most efficient and quality cleaning of the wellbore while drilling its horizontal sections.

Очевидно, что выбранная в качестве «прототипа» известная «Спиральная бурильная труба» (4) с.63-с.65 не может быть использована для осуществления заявляемого «Способа очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков», в силу функциональной ограниченности трубы-«прототипа». Obviously, it is chosen as the "prototype" known "Spiral drill pipe" (4) p.63-p.65 may be used to implement the inventive "Method of cleaning a wellbore during drilling of the horizontal portions of its" functional limitations in force truby- "prototype".

Техническая задача разработки конструкции бурильной трубы для осуществления «Способа по качественной и эффективной очистке ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков»: расширение функциональных возможностей «спиральной бурильной трубы» (4) с.63-65, выбранной за «прототип». The technical problem of developing a drill pipe structure for "Method for high-quality and effective cleaning of the wellbore during drilling of its horizontal sections": expanding functionality "spiral drill pipe" (4) s.63-65 selected for the "prototype".

2.4. 2.4. Раскрытие изобретения (по п.2 формулы изобретения) Disclosure of the invention (in claim 2)

2.4.1. 2.4.1. «… Наружная поверхность трубы выполнена винтовой, …» "... The outer surface of the pipe is helically twisted, ..."

В результате проведенных аналитических исследований по проблеме качественной и эффективной очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков («Способ очистки…») автором установлено (см. подраздел «Выводы»): The result of the analytical studies on a qualitative and efficient cleaning of the wellbore during drilling of its horizontal sections ( "Method purification ...") established by the author (see section "Conclusions".)

Траектория движения шлама (его частиц) в затрубном (цилиндрическом) пространстве ствола скважины, при бурении ее горизонтальных участков, представляет собой (в цикле полуоборота - сверху-вниз) пространственную спиральную кривую, выполненную на поверхности круглого цилиндра (поверхности бурильной трубы) -«цилиндрическая винтовая линия» (6) с.149. Trajectory slurry movement (its particle) in the annular (cylindrical) space of the borehole during drilling of its horizontal sections, is (in a cycle half revolution - the top-down) a spatial spiral curve formed on a circular cylinder surface (the surface of the drill pipe) - "cylindrical helix "(6) p.149.

Тогда поверхность каждой из труб бурильной колонны, посредством которой должна осуществляться траектория движения шлама (его частиц), через поток промывочной жидкости в затрубном (цилиндрическом) пространстве, путем ее активации, при бурении ее горизонтальных участков, должна соответствовать «… Винтовой поверхности, описываемой кривой-образующей, равномерно вращающейся вокруг некоторой оси и одновременно совершающей равномерное поступательное движение вдоль этой оси» (6) с.149. Then the surface of each of the pipes of the drill string, through which should be carried trajectory of sludge (its particles) through the flow of washing liquid in annular (cylindrical) space, by its activation, while drilling its horizontal sections should correspond to "... Screw surface described by the curve -generators uniformly rotating about an axis and simultaneously engages uniform translational movement along the axis "(6) p.149.

Следовательно, признак по п.2.4.1. Therefore, an indication of item 2.4.1. причинно-следственно обусловлен с получаемым техническим результатом: «повышение надежности и эффективности бурения горизонтальных участков ствола скважины». cause-effect due to the technical result obtained with "improving the reliability and efficiency of drilling horizontal wellbore sections."

2.4.2. 2.4.2. «… путем ее снабжения, по меньшей мере, тремя «активаторами винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве, …». "... through its supply, at least three" activators screw washing liquid flow in the annulus, ... ".

В ходе исследований по проблеме разработки средств по осуществлению «Способа очистки…» автором установлено также (см. подраздел 2.1.3. «Выводы»), … что у вращающейся в составе колонны - бурильной трубы, вообще - идеальные потенциальные функции активатора шлама, ее частиц в составе потока промывочной жидкости, в условиях бурения горизонтальных участков ствола скважины, при соответствующих конструктивных изменениях бурильной трубы». During studies on development tools to implement the "cleaning method ..." by the author also established (see section 2.1.3 "Conclusions"..), ... in that the rotating part of the column - drillpipe generally - ideal potential functions slurry activator, its particles in the flow of washing liquid in a horizontal sections of drilling a wellbore with appropriate structural changes in the drill pipe. "

То есть если наружную поверхность бурильной трубы выполнить винтовой, путем ее снабжения: That is, if the outer surface of the drill pipe to perform a screw, by means of its supply:

«активаторами винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве», то такие бурильные трубы на всем протяжении горизонтальных участков ствола скважины в составе колонны будут выполнять дополнительно функции «активатора винтового потока промывочной жидкости в затрубном пространстве». "Activators screw flushing fluid flow in annular space", such drill pipes all over the horizontal sections of the wellbore in a convoy will perform additional functions "activator screw washing liquid flow in the annulus."

Следовательно, такая бурильная труба будет не только непрерывно перемещать выбуренную породу в форме шлама (в составе потока промывочной жидкости), стремящегося к выпадению и осаждению на нижнюю стенку горизонтального участка ствола скважины, но и тем самым осуществлять качественную очистку ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков. Therefore, such drill pipe is not only continuously move the cuttings in the form of slurry (consisting of the flow of washing liquid) tending to precipitation and deposition on the horizontal portion of the wellbore bottom wall, but thereby carry out in-place cleaning of the wellbore during drilling of its horizontal sections .

В результате снабжения бурильной трубы «активаторами винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве» обеспечены условия для профилактики выпадения шлама, осаждения и отложения выбуренной породы, путем непрерывной ее активации, перемещения самой вращающейся бурильной трубой - в активированную зону потока промывочной жидкости, для его (шлама) последующего выноса. As a result, supply of drill pipe "activators screw flushing fluid flow in annular space" provided the conditions for preventing precipitation of sludge, the precipitation and deposition of the cuttings, by continuously activate it, movement itself of the rotating drill pipe - an activated wash liquid flow zone for it ( slurry) subsequent removal.

Минимальное число - трех «активаторов…» определена конструкцией принятой за «прототип» спиральной бурильной трубы (4) с.63-65, как достаточного и необходимого для обеспечения удовлетворительного результата степени прихвата («цепи прихвата»). The minimum number of - three "activators ..." defined structure adopted for the "prototype" spiral drill pipe (4) s.63-65 as necessary and sufficient to ensure a satisfactory result degree sticking ( "chain sticking").

Большее количество, например, до 4-х - 6-и «активаторов…» обусловлено универсальностью заявляемой группы изобретений, то есть обусловлено потенциально большим диапазоном типоразмеров применяемых бурильных труб; A larger amount, e.g., up to 4 - 6 and "activators ..." due to the versatility of the claimed group of inventions, that is, due to the potentially large range of sizes used drill pipe;

При бурении трубой кратно большего диаметра, с соответственно, меньшей угловой скоростью необходимая интенсивность, то есть эффективность активации шлама в составе потока промывочной жидкости в затрубном пространстве компенсируется пропорциональным увеличением количества «активаторов винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве» (см. например (4) с.47, рис.34 «б», «в» - функционально (ограниченно) востребованные, как противоприхватные механизмы). When drilling pipe fold greater diameter, with respectively at the angular velocity required intensity, i.e. the efficiency of sludge activation composed flushing fluid flow in the annulus is compensated by a proportional increase in the number of "activators screw flushing fluid flow in annular space" (see. For example, (4 ) p.47, Fig.34 "b", "c" - functional (limited) demand as protivoprihvatnye mechanisms).

Как следствие обеспечения условий для профилактики выпадения шлама, последующего осаждения и отложения (накопления) выбуренной породы на горизонтальных участках ствола скважины, на научном, то есть на причинно-следственном уровне решена техническая задача по качественной и эффективной очистке горизонтальных участков ствола скважины при их бурении. As a consequence of providing conditions for preventing precipitation of sludge, subsequent deposition and deposition (accumulation) of the cuttings on the horizontal sections of the wellbore in the scientific, ie causal level solved the technical problem of quality and effective cleaning of the horizontal sections of the wellbore when drilling.

В свою очередь, как следствие решения указанной технической задачи, обеспечено получение технического результата: повышение надежности и эффективности бурения горизонтальных участков ствола скважины. In turn, as a result of solving this technical problem is provided to obtain a technical result: increased reliability and efficiency of drilling horizontal sections of the wellbore.

2.4.3. 2.4.3. «… технологически выполненными заодно с ее телом, в виде расположенных с одинаковыми угловыми интервалами по ее наружной поверхности, …». "... technologically made integrally with its body, as arranged with equal angular intervals on its outer surface, ...".

Снабжение бурильной трубы, по меньшей мере, тремя «активаторами винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве» позволило расширить функциональные возможности трубы до широкого диапазона выполняемых операций по качественной и эффективной очистке ствола скважины, на уровне профилактики выпадения шлама, то есть, осуществлять заявляемый «Способ…». Purchasing the drill pipe, at least three "activators screw washing liquid flow in the annulus" possible to expand the functionality of the pipe to a wide range of operations performed by a qualitative and efficient cleaning of the wellbore, at the level of the sludge loss prevention, that is, to carry out the claimed " method ... ".

Очевидно, что выполнение наружной поверхности трубы винтовой основано на трех «активаторах винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве», формирующих винтовую поверхность и прочие элементы, отраженные в п.2 формулы изобретения. Obviously, the execution of the outer surface of the tube spiral is based on three "activators screw flushing fluid flow in annular space" forming a helical surface and other elements recognized in claim 2.

То есть «активаторы…», выполненные на поверхности трубы - основополагающие и важнейшие элементы, влияющие на выполнение технической задачи и, как следствие, на достижение технического результата: «надежное и эффективное бурение». I.e., "... activators" formed on the surface of the tube - fundamental and essential elements affecting the performance of the technical problem and, as a consequence, to achieve a technical result, "safe and effective drilling."

Поэтому основополагающие и важнейшие элементы заявляемой трубы - «активаторы…» технологически, то есть в процессе их производства, выполнены заодно с телом трубы», то есть цельнокатонными, (а не сварными, например), обеспечивающими надежное, а, следовательно, и эффективное бурение: например, устойчивость к крутящему моменту, исключение усталостных трещин, разрывов, аварий и т.д. Therefore, the fundamental and critical elements of the claimed pipe - "activators ..." technology, i.e. in the course of their production, are integrally formed with the body of the pipe, "that is tselnokatonnymi (not welded, e.g.), providing a sturdy and, hence, efficient drilling for example, resistance to torque, with the exception of fatigue cracks, ruptures, accidents, etc.

В выполненной по наружной поверхности «винтовой активации потока промывочной жидкости» осуществляется за счет взаимодействия двух ее элементов: The formed on the outer surface of the "helical activation wash liquid stream" is carried out by the interaction of its two elements:

- «активаторов винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве» (по впадинам между образующими винтовую поверхность - тремя «активаторами…» трубы), «… посредством энергии вращающейся трубы…» (см. п.1. формулы); - "activators screw flushing fluid flow in annular space" (for forming cavities between the screw surface - three "activators ..." pipe), "... by rotating energy tube ..." (see claim 1..);

Подобное выполнение необходимо для осуществления очистки ствола скважины путем профилактики выпадения шлама: «… для чего в процессе бурения движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве создают путем его «винтовой активации…» (см. п.1. формулы). Such performance is necessary for cleaning the wellbore by preventing the deposition of sludge: "... for which during drilling flushing fluid flow in the annulus is created by its" activation screw ... "(see claim 1..).

В разделе «Выбор прототипа» установлено: выполнение наружной поверхности винтовой обеспечивает, в том числе: наиболее оптимальную, то есть эффективную траекторию движения шлама (в составе промывочной жидкости) по винтовым впадинам в затрубном пространстве. In the "Select prototype" found: performing helical outer surface provides, including the optimal, i.e. the effective motion path of the slurry (consisting of the washing liquid) on helical depressions in the annulus.

Действительно, совершая винтовое движение по винтовым впадинам, вокруг трубы, шлам, его частицы в составе промывочной жидкости даже не преодолевают силы трения между винтовой поверхностью трубы и, собственно, потоком промывочной жидкости: шлам перемещается по винтовой поверхности трубы (то есть в винтовых впадинах трубы), то есть относительно винтовой поверхности, в принципе, не перемещается, что подтверждается на примере аналогичного механизма и совершаемых движений: «… в котором подача жидкости совершается по перемещающимся лопастям Indeed, performing screw motion of screw depressions around the pipe, slurry the particles in the composition of the washing liquid even not overcome the frictional forces between the screw surface of the pipe and, in fact, the flow of washing liquid: slurry moves along the helical surface of the tube (i.e., in the helical depressions pipe ), i.e. relative to the screw surface, in principle, it does not move, as evidenced by the example of the same mechanism, and the movements made: "... in which the liquid feed is accomplished by moving the vanes винтовых впадин…» (3) с.149 «Винтовой насос». screw troughs ... "(3) p.149" The screw pump. "

2.4.4. 2.4.4. «… в поперечном сечении в форме полукруглых профилей…». "... in the cross section in the form of semicircular profiles ...".

Изначально техническая задача разработки и создания трубы: осуществление заявляемого изобретения «Способ очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков», для осуществления совокупности операций (движений), включенных в п.1 формулы изобретений. Initially, the technical problem of designing and creating pipe: implementing the claimed invention "Method of cleaning a wellbore during drilling of its horizontal areas" for plurality of operations (motions) included in claim 1.

То есть часть признаков п.2 формулы - подпункта 2.4.4. That is, the part characteristics Claim 2 - paragraph 2.4.4. причинно-следственно связаны с достигаемым изобретением техническим результатом. causal related to the technical result achieved the present invention.

Исходя из выше сформулированного в подпункте 2.4.4. Based on the above formulated in paragraph 2.4.4. признака, выполнение «активаторов…» «… в поперечном сечении в форме полукруглых профилей…» обусловлено обеспечением обтекаемости поверхности активаторов при синхронном воздействии (активации) винтовой поверхности трубы на всем протяжении горизонтальных участков ствола скважины (условие обеспечения профилактики выпадения шлама): feature, execution of "activators ..." "... in the cross section in the form of semicircular profiles ..." caused ensuring circularity surface activators in synchronous exposure (activation) of the screw surface of the pipe throughout the horizontal wellbore sections (condition for preventing deposition of sludge):

- как с массой промывочной жидкости на всем его протяжении; - how the mass of wash liquid over its entire length;

- так и при трении винтовой поверхности активаторов «… в поперечном сечении в форме полукруглых профилей…» - о нижнюю (опорную) поверхность ствола скважины так же синхронно, на всем протяжении горизонтальных участков ствола скважины. - and the friction of the screw surface activators "... in the cross section in the form of semicircular profiles ..." - of the lower (supporting) surface of the wellbore as well synchronously throughout the horizontal sections of the wellbore.

Подобное исполнение активаторов обтекаемой формы обусловлено со значительным снижением крутящего момента, передаваемого с контактной - опорной поверхности всей цепи - колонны бурильных труб - на редуктор, что, в свою очередь, причинно-следственно связано с достигаемым техническим результатом: «повышение надежности и эффективности бурения горизонтальных участков ствола скважины». Such execution activators streamlined form due to the significant decrease in torque transmitted from the contact - the support surface across the chain - of the drill string - the gearbox, which in turn, cause-effect associated with the achievable technical result, "increasing the reliability and efficiency of drilling horizontal sections of the wellbore. "

2.4.5. 2.4.5. «… каждый из которых при вершине выполнен в виде «винтового опорного пояса» с опорным профилем, совмещаемым с профилем нижней стенки горизонтальных участков ствола скважины…» "... each of which an apex is formed as a" helical reference zone "with a reference profile, aligned with the profile of the horizontal portions of the borehole bottom wall ..."

Винтовую поверхность трубы формируют три образующих (условно) - «активаторов винтового движения потока промывочной жидкости», винтовые линии каждой из которых (условно) - их ось симметрии - кривая, располагающаяся на наружной поверхности трубы - цилиндрическая винтовая линия, пересекающая соответствующую образующую (не все образующие: так как винтовая поверхность в заявляемой трубе - многозаходная и у каждой образующей (активатора) - своя винтовая линия) под одним и тем же углом (4) с.149 «Винтовая линия». Helical tube surface formed with three generators (conditionally) - "activators screw washing liquid flow" helical lines each of which (conventionally) - their symmetry axis - curve, located on the outer surface of the tube - a cylindrical helical line, crossing the corresponding generator (not all forming: as the helical surface in the inventive pipe - and each multiple-generator (activator) - own helical line) under the same angle (4) p.149 "helix".

Термин «винтовой опорный пояс», следовательно, обусловлен двумя выполняемыми функциями винтовой поверхности: по форме (спирали) и опоры (веса трубы). The term "helical support zone" is therefore caused by two helical surface functions performed: in shape (spiral) and the support (the weight of the tube).

Параметры винтовой поверхности: Parameters of helical surface:

- угол подъема альфа (d) винтовой линии (~60°); - lifting angle alpha (d) helix (~ 60 °);

- шаг винтовой линии (~900 мм, при наружном диаметре трубы 89 мм) (4) с.50, Таблица 12); - a step helix (~ 900 mm, the outer diameter of tube 89 mm) (4), p.50, Table 12);

- при длине (L) трубы ~9000 мм, каждый из трех активаторов с соответствующей винтовой линией охватит трубу ~ девять раз. - with the length (L) ~ 9000 mm pipe, each of the three activators with a respective helical line cover tube ~ nine times. То есть, применяя образное выражение, каждый из трех активаторов будет выглядеть на наружной поверхности трубы - в форме «пояса» с ~ девятью витками «… в виде расположенных между собой с одинаковыми угловыми интервалами (см. п.2 формулы) по ее наружной поверхности…» (интервал в 120°) следовательно, линейный интервал (ширина винтовой впадины движение потока промывочной жидкости) составляет ~90 мм (ПД:3). That is, using a figure of speech, each of the three activators will look on the outer surface of the tube - in the form of a "belt" with ~ nine turns "... arranged in the form of one another with equal angular intervals (see claim 2.) On its outer surface ... "(an interval of 120 °) therefore linear interval (the width of the screw trough flushing flow of liquid) is about 90 mm (TD: 3).

Исходя из описанной конструкции, контакт наружной поверхности заявляемой трубы в процессе очистки… скважины при ее бурении, с опорной поверхностью - нижней стенкой ствола скважины исключен на 100%. Based on the above construction, the outer contact surface of the inventive pipe during purification ... hole in its drilling, with the supporting surface - the bottom wall of the borehole 100% eliminated.

Нагрузку от веса трубы и от силы трения с контактной опорной поверхностью - нижней стенкой ствола скважины в процессе очистки ствола скважины при ее бурении несет опорный профиль «винтового опорного пояса». Load of the pipe and by the frictional force of contact with the supporting surface - the bottom wall of the wellbore during cleaning wellbore during drilling it bears the reference profile "screw support belt".

В разделе 2.3. In Section 2.3. «Выбор прототипа» автором заявляемого объекта «Труба для осуществления способа» установлено: "Prototype Selection" author claimed subject "Tube for performing the method" established:

«Исходя из перечисленных принципиально новых операций процесса горизонтального бурения по заявляемому «Способу очистки…», для его осуществления автором ставится техническая задача по разработке принципиально новой конструкции бурильной трубы, позволяющей осуществить заявляемый «Способ очистки…», а именно: "Based on these fundamentally new horizontal drilling operations process according to the claimed" method of purifying ... "by the author for its implementation is put the technical problem to develop a fundamentally new design of the drill pipe, which allows to carry out the claimed" method of purifying ... ", namely:

«Расширение функциональных возможностей «спиральной бурильной трубы» (4) с.63-64, выбранной за «прототип». "Enhanced functionality" spiral drill pipe "(4) s.63-64 selected for the" prototype ".

В процессе очистки… при бурении…, то есть в процессе вращения, труба своим весом и, соответственно, трением воздействует на опорную поверхность - нижнюю стенку ствола скважины, через соответствующий профиль соответствующего «винтового опорного пояса». The purification process ... ... during drilling, i.e. during rotation, the tube with their weight and, therefore, friction acts on the supporting surface - the bottom wall of the borehole, through the corresponding profile corresponding "helical supporting belt".

При угловом интервале в 120° и линейном интервале ~90 мм (ширина впадины винтового движения), каждый интервал винтовой поверхности в один шаг(~900 мм) заявляемой трубы, например, диаметром 89 мм, своим весом ~23,7 кг. When the angular interval of 120 ° and the linear range of ~ 90 mm (width depressions helical motion), each helical surface interval one step (about 900 mm) of the inventive pipe, e.g., a diameter of 89 mm, its weight ~ 23.7 kg. (см. выше - «Расчет веса заявляемой трубы) воздействует через три опорные профили соответствующих трех «винтовых опорных поясов» на опорную поверхность - нижнюю стенку ствола скважины, в ходе вращения. (See above -. "Weight calculation claimed tube) acts via three respective three supporting profiles" screw support zones "on the supporting surface - the lower wall of the wellbore during rotation. Поэтому и сила давления веса трубы и сила трения, оказываемые на нижнюю стенку ствола скважины дифференцируются; Therefore, the pressure strength of the pipe weight and the frictional force exerted on the bottom of the borehole wall are differentiated; кинетический момент обратно пропорционален угловой скорости вращения бурильной трубы (по мнению автора) (2) том 2 с.829 «Момент количества движения». inversely proportional to the angular momentum of the angular rotation velocity of the drill pipe (according to the author) (2) is 2 s.829 "Moment of momentum."

При угловой скорости, например, 120 об./мин., каждый из трех опорных профилей соответствующих трех «винтовых опорных поясов» совершит осевое перемещение (относительное) по опорной поверхности - нижней стенке ствола скважины с соответствующим интервалом в ~1000 мм - один шаг, за пол - секунды. .. When the angular velocity, for example 120 rev / min, each of the three reference profiles corresponding three "screw support belts" make axial movement (relative) of the supporting surface - the bottom wall of the borehole with the corresponding intervals of about 1,000 mm - one step, for a half - second. Следовательно, за один оборот целой трубы ~9000 мм ~ девять шагов (9000 мм: 1000 мм) суммарное по длине осевое перемещение опорных профилей, в количестве (3 профиля × 9 шагов) по опорной поверхности - нижней стенке ствола скважины составит 9 м за пол - секунды. Consequently, during one revolution of the whole pipe ~ 9000 mm ~ nine steps (9000 mm 1000 mm), the total of the length of the axial movement of the supporting profiles, in an amount of (3 Profile × 9 steps) on the supporting surface - the bottom wall of the borehole will be 9 m for a floor - second.

Какие выводы следуют из сравнительного анализа с соответствующим известным аналогом? What conclusions follow from a comparison with corresponding known analogue?

Если сравнить аналогичное решение по функционированию опорной поверхности бурильной трубы, например, «опорного профиля (кольцевого)», известного из современного уровня техники (5) с.61 «профиль гидравлической опоры HBZ», то его совокупная опорная площадь при аналогичных параметрах трубы, например: If we compare the analogous solution for the functioning of the drill pipe support surface, such as "support profile (ring)", known from the prior art (5) p.61 "profile of hydraulic support HBZ», its cumulative reference area under similar parameters pipe, e.g. :

Диаметр наружный ~100 мм, ширина двух опорных профилей (кольцевых) ~50 мм, то совокупная площадь составит на одну трубу: Outer diameter of about 100 mm, the width of the two supporting profiles (ring) ~ 50 mm, the total area of ​​the one-pipe:

У аналога: 314 см 2 (3,14 × 10 см × 5 см × 2); At the analogue: 314 cm 2 (3,14 × 10 cm × 5 cm × 2);

У заявляемой трубы: 4050 см 2 (900 см. × 1,5 см + 13500 см × 3). In the inventive pipe: 4050 cm 2 (900 cm × 1.5 cm + 3 × 13500 cm.).

Вывод: у заявляемой бурильной трубы совокупная площадь опорного профиля винтового опорного пояса больше совокупной площади «профиля гидравлической опоры HBZ: в ~12,8 раз (4050 см 2 : 314 см 2 ). Conclusion: The inventive drill pipe in the total area of the reference profile of the screw support belt over the total area of "Profile HBZ hydraulic support: at ~ 12.8 times (4050 cm 2 314 cm 2).

При этом единовременно (одномоментно) в заявляемой трубе в работу вовлечены (непосредственно контактируют с опорной поверхностью ствола скважины) только ~40 см 2 площади опорного профиля (см. подробно «Расчет веса заявляемой трубы…». At this same time (simultaneously) in the inventive pipe to the work involved (in direct contact with the supporting surface of the wellbore) only ~ 40 cm 2 area of the support profile (see. Detail "weight calculation inventive pipe ...".

А в известном объекте - аналоге профиля HBZ (5) с.67: от 30 до 50%, то есть ~100-150 см 2 . In known object - analog Profile HBZ (5) p.67: from 30 to 50%, i.e. 100-150 cm ~ 2.

Какова необходимость (причинно-следственная) выполнения опорного профиля, совмещаемым с профилем поверхности стенок горизонтальных участков ствола скважины, то есть какова необходимость выполнения радиуса опорного профиля, равным радиусу поверхности стенок… ствола скважины? What is the need (causal) of a support profile, aligned with the surface profile of the horizontal portions of the wellbore walls, i.e. the need to perform what reference profile radius equal to the radius of the wall surface of the wellbore ...?

По причине отсутствия жесткой осевой фиксации, траектория вращения бурильной трубы в составе бурильной колонны при горизонтальной проходке определяется не осью ее вращения, а траекторией опорной поверхности бурильной трубы, которой является в данном случае нижняя стенка горизонтального участка ствола скважины. Due to the lack rigid axial locking, the rotational trajectory of the drill pipe as part of the drill string in horizontal drifting determined not to its rotation axis, the support surface and the trajectory of the drill pipe, which is in this case the lower wall of the horizontal section of the wellbore.

Почему опорный профиль «винтового опорного пояса» выполнен совмещаемым (то есть равным) с профилем поверхности стенок горизонтального участка ствола скважины? Why support profile "screw support belt" formed compatibilizing (i.e., equal) to the profile surface of the horizontal portion of the borehole wall?

В условиях проходки в пластах, представленных мягкими породами, при выполнении опорного профиля совмещаемым, (то есть равным) с профилем поверхности стенок, то есть опорной поверхности горизонтального участка ствола скважины, площадь опоры бурильной трубы - максимальна. In terms of penetration in the formations represented soft rock, when the support profile are aligned (i.e., equal) to the profile of the wall surface, i.e. bearing surface of the horizontal section of the wellbore, the drill pipe bearing area - is maximized. Следовательно удельное давление бурильной трубы на нижнюю стенку ствола скважины - минимально, достаточное и необходимое для исключения возможности ее разрушения, то есть достаточное для достижения технического результата: повышение надежности и эффективности бурения горизонтальных участков ствола скважины. Therefore specific pressure the drill pipe to the bottom wall of the borehole - minimally sufficient and necessary to exclude the possibility of its destruction, i.e. sufficient to achieve the technical result: increase of reliability and efficiency of drilling horizontal wellbore sections.

2.4.6. 2.4.6. «… при этом величину радиуса полукруглого профиля» активатора винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве» соответствующей трубы определяют по формуле: "... with the magnitude of the radius of the semicircular profile" activator screw washing liquid flow in the annulus "corresponding pipe is determined by the formula:

R R П P . . П P . . А A = = ( ( Д D Н H . . Б B . . З W - Д D Н H . . Т T Р R . . ) ) 2 2 + + ( ( 0,1 0.1 - 0,04 0.04 Д D Н H . . Т T Р R . . ) )

Figure 00000001
, .

где Where

R П.П.А - величина радиуса полукруглого профиля «активатора винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве» соответствующей трубы, в мм; P.P.A R - the radius of the semicircular profile "activator screw washing liquid flow in the annulus" corresponding tube in millimeters;

Д Н.Б.З - диаметр наружный бурильного замка соответствующей трубы для осуществления «Способа…», мм; N.B.Z D - diameter of the tool joint outer respective tube for "Method ..." mm;

Д Н.ТР - диаметр наружный соответствующей трубы для осуществления «Способа…», мм; N.TR D - outside diameter of the respective tube for "Method ..." mm;

0,1-0,04 Д Н.ТР - диапазон соотношения зоны опорного профиля «винтового опорного пояса» «активатора винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве» - к диаметру наружному соответствующей трубы для осуществления «Способа…», в мм. 0,1-0,04 N.TR D - ratio range zone support profile "screw support belt" "activator screw washing liquid flow in the annulus" - corresponding to the diameter of the outer tube for "Method ...", in mm.

Из аналитических исследований по теме «Способ очистки…» автор пришел к выводу, что функции по качественной и эффективной очистке ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков «должна осуществлять» труба в составе бурильной колонны. Of analytical studies on the theme "A method of cleaning ..." the author concluded that the functions of high-quality and efficient cleaning of the wellbore while drilling its horizontal areas "must carry" pipe as a part of the drill string.

Только труба в составе бурильной колонны «обладает» (потенциально) функциями по осуществлению качественной и эффективной очистки горизонтального участка ствола скважины, посредством активации потока промывочной жидкости в затрубном пространстве, в процессе бурения, то есть путем профилактики выпадения шлама (см. в описании изобретения, раздел 1.6 «Уровень техники»). Only pipe consisting of the drill string "possesses" (potentially) functions to implement the high-quality and efficient cleaning of the horizontal section of the wellbore, through the activation of the washing liquid flow in the annular space in the drilling process, i.e. by preventing deposition of sludge (see. In the specification, section 1.6 "Background art").

При этом «Способ…» применим при бурении горизонтальных (и наклонных) участков ствола скважины любого размера из размерного ряда. The "... process" applies when drilling horizontal (or inclined) portions of the borehole of any size from size range. То есть заявляемый «Способ…» и труба для его осуществления основаны на универсальности и, следовательно, стандартности, применяемых в практике современного уровня техники. That is, the claimed "Method ..." and a pipe for its implementation based on the flexibility and, hence, the standard used in the practice of the prior art.

Отсюда логично, что созданная бурильная труба для осуществления заявляемого «Способа…» может быть основана на действующих стандартных размерах, например, стандарта АНИ: Hence, it is logical that the drill pipe is designed to carry out the claimed "Method ..." may be based on the existing standard sizes, for example, a standard API:

- наружный и внутренний размеры труб (см. также Таблицу 1, графу 1); - the outer and inner pipe sizes (see also Table 1, column 1.);

- вес 1 м трубы с муфтами, согласно стандарту (см. также Таблицу 1, графу 5); - w 1 m pipe couplings according to the standard (see also Table 1, column 5.);

- тип замка (см. Таблица 1, графа 2); - lock type (see Table 1, column 2).

- диаметр (Д) наружный замка, в мм (см. также Таблицу 1, графу 3). - the diameter (D) an outer lock in millimeters (see also Table 1, column 3.).

Теперь, переходя по принципу от общего - к частному, кратко сформулируем сущность поясняемой формулы определения величины радиуса R П.П.А полукруглого профиля «активатора винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве» соответствующей трубы: Turning now on the principle of total - to the particular nature of the illustrated briefly formulate the formula determining the value of the radius R P.P.A semicircular profile "activator screw washing liquid flow in the annulus" corresponding pipe:

Техническая задача по разработке конструкции трубы для осуществления «Способа очистки…»: расширение функциональных возможностей «Спиральной бурильной трубы» (4) с.63-65, выбранной за «прототип» (см. раздел 2.3. «Выбор прототипа»), в том числе: The technical problem to develop a design for the pipe "method of cleaning ...": extension of functions "Spiral drill pipe" (4) s.63-65 selected for the "prototype" (see Section 2.3 "Selecting a prototype"..), Including including:

- выполнение наружной поверхности трубы «винтовой» обеспечивает наиболее оптимальную, то есть эффективную траекторию движения шлама (в составе потока промывочной жидкости) в затрубном пространстве; - Implementation of the outer surface of the pipe "helical" provides the optimal, i.e. the effective motion path of the slurry (consisting of the flow of washing liquid) in the annulus;

- что, в свою очередь, обеспечивает наиболее эффективные гидродинамические условия в затрубном пространстве взвешенного состояния шлама, то есть условия для наиболее устойчивого состояния профилактики выпадения шлама, и, как следствие, обеспечивает наиболее эффективную и качественную очистку ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков. - that, in turn, provides the most efficient hydrodynamic conditions in the annulus suspended sludge, ie the conditions for the most stable state loss treatment sludge, and as a result, provides the most efficient and quality cleaning of the wellbore while drilling its horizontal sections.

Разработанная конструкция трубы обеспечивает сформулированные функции формой своего выполнения. Developed tube design provides functions formulated form of its execution.

Приведенный же признак 2.4.6. We have the same sign 2.4.6. п.2 формулы заявляемой группы изобретений статистически (качественно) обосновывает эффективность гидродинамических условий в затрубном пространстве: Claim 2 of the claimed group of inventions statistically (qualitatively) proves the efficiency of the hydrodynamic conditions in the annulus:

По существу данная формула есть «алгоритм» выполнения условий для обеспечения эффективной гидродинамики в затрубном пространстве, выраженной в «унифицированной» форме совокупной размерной цепи «величины радиуса полукруглого профиля «активатора винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве» соответствующей (из размерного ряда) трубы для осуществления способа очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков, по принципу: необходимости и достаточности для достижения технического результата. Essentially, this formula is the "algorithm" the conditions to ensure efficient hydrodynamics in the annulus, expressed as a "unified" form aggregate dimensional circuit "the radius of the semicircular profile" activator screw washing liquid flow in the annulus "corresponding to (of the size spectrum) tubes for performing the method of cleaning a wellbore during drilling of its horizontal sections, according to the principle necessary and sufficient for achieving the technical result.

На основании приведенных выше доказательств, автор считает признак «2.4.6.» существенным для достижения технического результата «надежное и эффективное бурение горизонтальных участков ствола скважины», а поэтому включил его в п.2 формулы изобретения. Based on the above evidence, the author considers the feature "2.4.6." Essential to achieve a technical result "safe and effective drilling of horizontal sections of the wellbore", and therefore included it in claim 2.

2.4.7… а угловой сектор опорного профиля «винтового опорного пояса» выполнен в соотношении, в диапазоне 0,30-0,45 к угловому сектору, в поперечном сечении в форме полукруглого профиля «активатора винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве» соответствующей трубы для осуществления способа. 2.4.7 ... and angular sector of the support profile "screw support zone" is executed in a ratio in the range of 0,30-0,45 to an angular sector, in cross-section in the shape of semicircular profile "activator screw washing liquid flow in the annulus" corresponding pipes for carrying out the method.

Какова необходимость этого признака п.2 формулы изобретения, то есть в чем заключается существенность этого признака в достижении технического результата «повышение надежности и эффективности бурения горизонтальных участков ствола скважины». What is need for this feature to claim 2, that is, what is the significance of this feature to achieve a technical result, "increasing the reliability and efficiency of drilling horizontal sections of the wellbore."

Ответ на данный вопрос содержится в выполняемой функции данным элементом трубы для осуществления «Способа…» - опорным профилем, определяющим не только форму но и собственно ширину «винтового опорного пояса». The answer to this question is contained in the function performed by this element pipe for "Method ..." - support profile, determining not only the shape but also the actual width of the "screw-supporting belt".

Зная ширину «винтового опорного пояса» и длину винтовой линии за один оборот, то есть шаг (2 П R tg d) (3) с.148, определяется пошаговая площадь «винтового опорного профиля, то есть совокупная опорная площадь как всей трубы, так и бурильной колонны горизонтальных участков ствола скважины (см. также Раздел 2.5.2. «Расчет параметров заявляемой трубы…»). Knowing the width of the "screw support belt" and the length of the helix per revolution, i.e. step (2 n R tg d) (3) p.148 determined turn-area "screw support profile, i.e. the total area of ​​the support pipe as a whole, so and drillstring horizontal sections of the wellbore (see. also Section 2.5.2. "parameter calculation inventive pipe ...").

Как следует из описания трубы для осуществления «Способа…», его элемент - «опорный профиль» - звено в единой функциональной, причинно-следственной цепи, необходимое, а в совокупности со всей цепью - достаточное для достижения указанного технического результата. As follows from the description of the pipes for "Method ...", its element - "reference profile" - a single functional unit, a causal chain required, and in conjunction with the entire chain - sufficient to achieve the said technical result.

Из приведенного в разделе 2.4. From the above in Section 2.4. «Раскрытие изобретения» перечня доказательств существенности признаков 2.4.5., 2.4.6. "Disclosure of Invention" list of evidence of essential features 2.4.5., 2.4.6. и раскрываемого признака 2.4.7. and disclosing a feature 2.4.7. пункта 2. Формулы изобретения, фигурирует признак «опорный профиль», как составная часть «винтового опорного пояса», то есть звено причинно-следственной цепи, характеризуемой как существенный признак п.2 формулы. Step 2. Formula invention appears sign "reference profile", as part of "screw support zone", i.e. a causal link chain characterized as an essential feature of claim 2.

В обоснование соотношения, в диапазоне 0,30-0,45 угловых секторов…. In support of the ratio in the range of 0,30-0,45 angular sectors ....

Обоснование данной части признака 2.4.7. Rationale of this part of feature 2.4.7. также обусловлено выполняемого опорным профилем функционального назначения: also due executable support profile functionality:

- с одной стороны, обеспечение максимальной стойкости к истиранию от воздействия трения скольжения, то есть обеспечение максимального рабочего ресурса трубы: характеризует эффективность бурения; - on the one hand, to ensure maximum abrasion resistance of sliding friction effects, i.e. providing a maximum working life of the pipe: characterized by drilling efficiency;

- с другой стороны, необходимость выполнения величины радиуса опорного профиля, достаточной площади опорной поверхности профиля для оптимального удельного давления трубы на нижнюю стенку горизонтального участка ствола скважины, даже представленной мягкими породами, чтобы избежать ее разрушения и возможных аварийных ситуаций, характеризует безопасность горизонтального бурения. - on the other hand, the need to perform the radius of the reference profile, a sufficient contact area profile for optimal specific pipe pressure on the horizontal portion of the wellbore bottom wall provided even soft rock, to avoid its destruction and possible emergencies, security characterizes horizontal drilling.

Исходя из изложенных обоснований выбранного диапазона (для всего размерного ряда труб: см. Таблицу 1), значение опорного профиля, то есть ширина «винтового опорного пояса» выбрана сбалансированной: Based on the studies outlined selected range (for all sizes of pipes: see Table 1.), The value of the reference profile, i.e. width "screw support belt" balanced chosen:

- расчетами параметров заявляемой трубы (см. также раздел 2.5.2 описания); - calculations of the claimed pipe parameters (see also section 2.5.2 specification.);

- в соответствии с размерной цепью, смоделированной в графической форме, в масштабе 1:1 каждого типоразмера заявляемой конструкции трубы: см., например, на фиг.8 вертикальное сечение Г-Г на фиг.7 трубы с наружным диаметром поз.8.3. - in accordance with the dimensional chain modeled in graphical form, in scale 1: 1 of each size pipe inventive design: see, e.g., Figure 8 a vertical section G-G in Figure 7 a pipe with an external diameter poz.8.3.. - 89 мм, где отношение углового сектора опорного профиля (поз.8.11.) - к угловому сектору… «активатора винтового движения…» (поз.8.12.), составляет 0,42 (графа 8, Таблица 1). - 89 mm, wherein the ratio of the angular sector of the support profile (poz.8.11.) - to the angular sector ... "activator helical motion ..." (. Poz.8.12) is 0.42 (column 8, Table 1).

2.5. 2.5. Описание в статике бурильной трубы для осуществления заявляемого способа очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков. Description static drill pipe to implement the inventive method of cleaning a wellbore during drilling of its horizontal sections.

Для большей наглядности, то есть для более точного представления сущности как заявляемого «Способа очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков», так и заявляемой конструкции бурильной трубы для осуществления «Способа…», графическое изображение бурильной трубы в поперечном сечении (фиг.8) дано: For purposes of clarity, that is to more accurately represent essence as claimed "Method of cleaning a wellbore during drilling of its horizontal sections", and inventive drill pipe structure for "Method ...", a graphic representation of the drill pipe in cross-section (8) given:

- в масштабе 1:1, в качестве примера в основу заявленной трубы (см. типоразмеры: Таблица 1) заложена «Бурильная труба», параметры которой соответствуют стандарту АНИ (4) с.59 Таблица 16, диаметр 89 мм (фиг.8, поз.8.1); - on the scale 1: 1, as an example in the stated base pipe (see sizes: Table 1.) Laid "drill pipe", that meets the standard ANI (4) p.59 Table 16, the diameter of 89 mm (Figure 8, poz.8.1);

- в масштабе 1:1 заложены (см. типоразмеры: Таблица 1) параметры (наружные диаметры) бурильных замков (4) с.61 Таблица 18. На фиг.8, например, замок ЗШ, наружный диаметр замка - 117,48 мм (поз.7.13. (8.13.), поз.7.15. - a 1: 1 scale laid (see in sizes. 1 table) parameters (outer diameters) tool joints (4) p.61 Table 18. Figure 8, for example, ZSH lock, the outer diameter of the lock - 117.48 mm ( poz.7.13. (8.13.), poz.7.15.

В описании «в статике» и далее «в динамике» элементы трубы обозначены одновременно, как на общем виде (фиг.7), так и в сечении Г-Г в вертикальной плоскости, на фиг.7-фиг.8. In the specification, "static" and the "dynamics" of the pipe elements are designated the same time as the general form (7) and in the cross section YY in the vertical plane, in Figure 7.-8.

Такое обозначение элементов трубы одновременно двумя позициями, то есть на общем виде (фиг.7) - в 2х плоскостях) и его укрупненный вариант, изображенный более наглядно, в масштабе 1:1 (фиг.8 - в вертикальной плоскости) позволяет точно (безошибочно) и быстро считывать данные графического изображения к описанию заявляемого комплекса изобретений, воплощенных в 2х плоскостях. This notation tube elements simultaneously by two positions, i.e. the general form (7) - in 2 planes) and its enlarged version, shown more clearly in 1: 1 (8 - in the vertical plane) accurately (unmistakably ) and quickly read the data graphic to the description of the claimed complex inventions embodied in 2 planes.

На фиг.7 и фиг.8 изображены, соответственно, виды бурильной трубы: Figures 7 and 8 depict, respectively, the types of drill pipe:

- общий вид в рабочей позиции, с изображением горизонтального участка ствола скважины, в продольном сечении; - a general view in operative position with the image of the horizontal section of the wellbore, in longitudinal section;

- поперечное сечение Г-Г на фиг.7 (фиг.8). - cross-section G-G in Figure 7 (Figure 8).

Пояснения по фиг.9 Explanation of 9

Для необходимости и возможности более четкого представления как в статике, так и в кинематике заявляемой бурильной трубы для осуществления заявляемого «Способа…», а именно более четкого представления: For the necessity and possibility of a better understanding of both the statics and kinematics of the inventive drill pipe to carry out the claimed "Method ...", namely, a better understanding of:

- конфигурации общей площади контактной поверхности «винтового опорного пояса» (фиг.9 поз.9.8.) - с опорной поверхностью 8.10. - Configuration of the total area of ​​the contact surface "screw support zone" (Figure 9 poz.9.8.) - with the support surface 8.10. нижней стенки горизонтального участка ствола скважины. the horizontal portion of the bottom wall of the borehole.

Поэтому на фиг.9 дано графическое изображение собственно фрагментов только трех «винтовых опорных поясов» 9.8. Therefore, Figure 9 is a graphic image of fragments actually only three "screw support belts" 9.8. и формы их пересечения 9.16., то есть формы опорной площади (в масштабе 1:1) и опорная поверхность (условно, в пунктирных линиях) поз.9.11. and their intersection forms 9.16, i.e. form the supporting area (1: 1). and the support surface (conventionally, in dashed lines) poz.9.11. нижней стенки ствола скважины поз.7.10. poz.7.10 bottom wall of the borehole. (8.10). (8.10).

Итак, для возможности определения и обоснования по форме, габаритам, то есть по величине опорной поверхности 9.16. So, to be able to identify and study the shape, dimensions, ie the largest bearing surface 9.16. (в форме параллелограмма), ее перемещения, то есть перемещения веса трубы 9.1. (Parallelogram-shaped), its movement, i.e. movement of the pipe weight 9.1. по опорной поверхности 9.11. 9.11 on the supporting surface. нижней стенки 7.10. bottom wall 7.10. (8.10) ствола скважины, по мере вращения трубы, дано графическое пояснение на фиг.9. (8.10) wellbore as tube rotational graphical explanation is given in Figure 9.

Бурильная труба на фиг.7 поз.7.1. Drill pipe 7 poz.7.1. (на фиг.8-поз.8.1. и т.д.) включает тело 7.2. (8-poz.8.1 etc.) Comprises a body 7.2. (8.2.) трубы, наружную поверхность 7.3. (8.2.) Of the pipe, the outer surface 7.3. (8.3.) трубы, выполненную винтовой (фиг.7). (8.3.) Of the tube adapted screw (7).

Винтовая поверхность бурильной трубы 7.1. Helical drill pipe surface 7.1. (8.1.) выполнена: из трех параллельных образующих - «активаторов 7.4. (8.1.) Is formed: of three parallel generators - "7.4 activators. (8.4.)винтового движения потока промывочной жидкости» (см. по стрелкам) 7.6. (8.4.) Of the spiral flow of washing liquid "(see. The arrows) 7.6. (8.6.) и образованных между параллельными «активаторами» 7.4. (8.6.) And formed between parallel "activators" 7.4. (8.4.) винтовых впадин 7.5. (8.4.) Helical recesses 7.5. (8.5.) для винтового движения по ним активированного потока промывочной жидкости 7.6. (8.5.) For a screw movement thereon activated flux washing liquid 7.6. (8.6.) в затрубном пространстве (см. также (3) с.149 «Винтовой насос»). (8.6.) In the annulus (see. Also (3), p.149 "cavity pump").

Три активатора 7.4. Three activator 7.4. (8.4.) «винтового движения» потока промывочной жидкости 7.5. (8.4). "Helical motion" wash liquid stream 7.5. (8.5.) (показано стрелками) выполнены заодно с телом 7.2. (8.5.) (Shown by arrows) are formed integrally with the body 7.2. (8.2.) трубы 7.1. (8.2.) Of the tube 7.1. (8.1) технологически, то есть в процессе ее (трубы) 7.1. (8.1) technology, that is in the process of (tubes) 7.1. (8.1.) производства (например, волочением, на станках для обработки труб… с некоторыми специальными профилями, например, с профилем заявляемой конструкции бурильной трубы (фиг.8) для осуществления «Способа очистки ствола скважины…» (получаемым при доводке отдельных элементов профиля (опорного профиля 8.9.) на матрице для производства заявляемой бурильной трубы (фиг.8), например, электроэрозийным способом). (8.1.) Production (e.g., by drawing, on the machines for processing pipes ... with some special profiles, such as profile of the claimed design of the drill pipe (8) for "Method of cleaning a wellbore ..." (obtained in finishing separate profile elements (reference profile 8.9.) on a matrix for the production of the inventive drill pipe (8), for example, electro erosion process).

Заявляемая «бурильная труба 7.1. The claimed "drill pipe 7.1. (8.1.) для осуществления «Способа…» может производиться из легированной стали. (8.1.) For "Method ..." may be made of stainless steel. С учетом особо тяжелых условий эксплуатации, для обеспечения стойкости на истирание, трубу производят из высоколегированных марок стали. Given the particularly severe operating conditions, to provide resistance to abrasion, a pipe made from high-alloyed steel. Для возможности упрочнения термообработкой, порядка до 60-65 единиц по шкале Роквелла, применяют, например, индукционный нагрев упрочняемой зоны (поз.8.17.) опорного профиля, на глубину: от уровня (поз.8.9.) ~ до уровня (поз.8.13 - в пунктирных линиях) наружной поверхности бурильного замка. To be able to hardening heat treatment, about 60-65 Rockwell units, are, for example, induction heating hardenable zone (poz.8.17.) Of the supporting profile, to a depth from the level (poz.8.9.) To a level of ~ (poz.8.13 - in dotted lines) of the outer surface of the tool joint. При бурении пластов, представленных абразивными или твердыми породами, например, из гранита, возможно упрочнение опорного профиля 8.9. When drilling formations represented abrasive or hard rock, such as granite, possibly hardening the reference profile 8.9. «винтового опорного пояса», поз.7.8. "Screw the support belt" poz.7.8. (9.8.), например армированием твердым сплавом или методом его наплавления, с последующей доводкой поверхности опорного профиля 8.9.. (9.8.), For example hard metal reinforcement or by fusing it, followed by lapping the surface of the support profile 8.9 ..

«Активаторы» 7.4. "Activators" 7.4. (8.4.) в количестве трех, выполнены в виде расположенных по наружной поверхности 7.3. (8.4.) In number of three, are formed as located on the outer surface 7.3. (8.3.) трубы 7.1. (8.3.) Of the tube 7.1. (8.1.), с одинаковыми угловыми интервалами в 120° (фиг.8), в поперечном сечении (фиг.8), в форме полукруглых профилей 8.7., каждый из которых при вершине выполнен в виде «винтового опорного пояса» 7.8. (8.1.), With equal angular intervals of 120 ° (Figure 8), in cross section (Figure 8), in the form of semicircular profiles 8.7., Each of which is formed at the top of a "screw support belt" 7.8. (9.8.) (на фиг.8 не видно), с опорным профилем 8.9., выполненным совмещаемым, то есть одинаковым по величине с профилем (радиусом) опорной поверхности 9.11. (9.8.) (Not visible in Figure 8), with support profile 8.9., Made to combine, i.e. equal in magnitude to the profile (radius) of the support surface of 9.11. (условно) нижней стенки 8.10. (Conditionally) bottom wall 8.10. (7.10.) горизонтального участка ствола скважины. (7.10.) Of the horizontal section of the wellbore.

При этом величину радиуса 8.7. In this case the radius of 8.7. полукруглого профиля каждого из трех «активаторов 7.4. the semicircular profile of each of the three "activator 7.4. (8.4) винтового движения потока промывочной жидкости 7.5. (8.4) of the spiral flow of washing liquid 7.5. (8.5.) в затрубном пространстве» соответствующей бурильной трубы 7.1. (8.5.) In the annulus "corresponding drill pipe 7.1. (8.1.) определяют по математической формуле (см. п.2 формулы заявляемого изобретения). (8.1.) Is determined by the mathematical formula (see. Claim 2 claimed invention). Определенные значения величин примерного размерного ряда бурильных труб 7.1. Certain values ​​of the approximate size range of drill pipe 7.1. (8.1.) отражены в графах Таблицы 1. А угловой сектор 8.11. (8.1.) Are included in the columns of Table 1. A 8.11 angular sector. опорного профиля 8.9. Profile 8.9 support. винтового опорного пояса 7.8. Screw the support belt 7.8. (на фиг.8 не показано) и угловой сектор 8.12 «активатора 8.4. (8 not shown) and the angular sector 8.12 "activator 8.4. (7.4.) винтового движения потока промывочной жидкости 7.6. (7.4.) Of the spiral flow of washing liquid 7.6. (8.6.) (показано стрелками) в затрубном пространстве» соответствующей бурильной трубы 7.1. (8.6.) (Shown by arrows) in the annulus "corresponding drill pipe 7.1. (8.1.) выполнены из соотношения, в диапазоне 0,3-0,45 (см. Таблицу 1, графу 8). (8.1.) Are made of the ratio in the range 0.3-0.45 (see. Table 1 Count 8).

Для возможности захвата бурильной трубы 7.1., например, элеватором или клиньями, начало трех активаторов 7.4. To be able to grip the drill pipe 7.1., For example, an elevator, or wedges, beginning three activators 7.4. (8.4.), то есть винтовой поверхности на ее концах, на наружной поверхности 7.3. (8.4.), I.e. the helical surface on its ends, on the outer surface 7.3. выполняют на расстоянии: operate at a distance of:

- от муфтовой резьбы (поз.7.15.) - на расстоянии ~1500 мм; - coupling of the thread (poz.7.15.) - at a distance of 1500 mm;

- от ниппельной резьбы (поз.7.13.) - на расстоянии ~600 мм (см. также (4) с.64). - from the nipple threads (poz.7.13.) - at a distance of 600 mm (see also (4), p.64.).

Однако возможен вариант конструкции бурильной трубы 7.1. However, an embodiment of the drill pipe construction 7.1. (8.1.) с выполнением трех активаторов 7.4. (8.1.) With the performance of the three activators 7.4. (8.4.) и образованными между ними впадинами 8.5. (8.4.) And formed between the depressions 8.5. винтового движения, то есть винтовой поверхности на длину всей наружной поверхности 7.3. helical motion, i.e. the length of the helical surface on the entire outer surface of 7.3. (8.3) трубы 7.1. (8.3) of the tube 7.1. (8.1.). (8.1.). Такой вариант конструкции трубы 7.1. Such an embodiment of a pipe 7.1. (8.1) позволяет достигнуть качество и эффективность очистки максимально полно, вследствие устранения частичного прерывания винтовой поверхности звена (трубы 7.1. (8.1.) бурильной колонны. (8.1) allows to achieve the quality and efficiency of cleaning as fully as possible, due to elimination of the partial interruption of the screw surface unit (tube 7.1. (8.1.) Of the drill string.

Тогда возникает необходимость зажима трубы на концах - по наружной поверхности 7.3. Then it becomes necessary to clamp at the ends of the tube - on the outer surface 7.3. (8.3.), между активаторами 7.4. (8.3.), Between 7.4 activators. (8.4.), то есть адаптировать соответствующий технологический стандарт по применяемой оснастке, например, элеватора, клиньев, а также кулачков патрона при механической обработке и нарезке резьб ниппельной 7.13. (8.4.), I.e. to adapt the corresponding technological standard applied by snap, e.g., elevator, wedges and chuck jaws during machining and threading nipple 7.13. и муфтовой 7.15. and coupling 7.15. на концах бурильной трубы 7.1. on drill pipe ends 7.1.

Периодическое восстановление вследствие истирания (износа) упрочненного опорного профиля 8.9. Periodic recovery due to abrasion (wear) of the hardened support profile 8.9. каждого из трех опорных поясов 9.8. each of the three reference zones 9.8. (7.8.) возможно в полевых условиях, посредством специальных компактных установок, созданных и изготовленных для этих целей. (7.8.) Is possible in the field, by means of special compact units, designed and manufactured for this purpose.

Окончательная «доводка» радиуса опорного профиля 8.9. Final "debugging" the radius of support profile 8.9. - до уровня радиуса опорной поверхности 8.10. - to level the support surface of radius 8.10. нижней стенки горизонтального участка ствола скважины может быть достигнута автономно, в процессе трения этих поверхностей. the bottom wall of the horizontal section of the wellbore can be achieved independently, during sliding of these surfaces.

2.5.1. 2.5.1. В обоснование угла подъема винтовой линии - альфа (d~60°) винтовой поверхности заявляемой бурильной трубы для осуществления «Способа очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков» In support helix angles - alpha (d ~ 60 °) helical surface inventive drill pipe for "Method of cleaning a wellbore during drilling of its horizontal portions"

По видам данную винтовую поверхность принято называть многозаходной (3) с.148 «Винт». By this type of helical surface called multiple-thread (3), p.148 "Screw". Так как имеет три винтовые линии (у каждого из трех активаторов, соответственно, по одной винтовой линии (условно). Since the screw has three lines (each of the three activators, respectively, of one helical line (suspended).

Угол подъема - альфа (d) винтовой линии соответствует ~60°. lifting angle - alpha (d) corresponds to the helix ~ 60 °. Такая величина обусловлена несколькими условиями, причинно-следственно связанными между собой и полученным техническим результатом. This value is due to several conditions causal interconnected and obtained technical result.

Угол подъема - альфа (d~60°) винтовой линии определен несколькими условиями, сформированными длительной практикой эксплуатации спиральной бурильной трубы, выбранной за «прототип» (4) с.63-64. lifting angle - alpha (d ~ 60 °) the helix is ​​defined by several conditions, formed by long practice operation spiral drill pipe selected for the "prototype" (4) s.63-64.

В ходе горизонтального бурения скорость поступательного движения шлама в составе потока промывочной жидкости в затрубном пространстве должна быть необходимой и достаточной для удержания шлама во взвешенном состоянии, с учетом физики пробуриваемых пород и состава самой промывочной жидкости. During horizontal drilling speed translational movement slurry composed flushing fluid flow in the annulus to be necessary and sufficient for keeping the sludge in suspension, with the drilled rock physics and composition of the washing liquid itself.

Высокий подъем угла - альфа d (~60°) - траектория движения потока промывочной жидкости - по винтовой поверхности заявляемой бурильной трубы является неким «балансом целесообразности и необходимости» условий по эффективной гидродинамике для шлама, в составе потока промывочной жидкости. High elevation angle - alpha d (~ 60 °) - trajectory of the washing liquid flow - along a helical surface inventive drill pipe is a kind of "balance desirability and necessity" conditions of hydrodynamics effective for sludge, comprising wash liquid flow.

С одной стороны, винтовое движение шлама в затрубном пространстве - по винтовым впадинам 7.5. On the one hand, the helical motion slurry in the annulus - on helical troughs 7.5. (8.5.), необходимое и достаточное для обеспечения «профилактики выпадения шлама» (из состава промывочной жидкости). (8.5.), Necessary and sufficient for "loss treatment sludge" (from the wash liquid). То есть достаточность и необходимость условий (действий) по обеспечению качественной очистки ствола скважины (см. п.1 формулы изобретения): «… путем профилактики выпадения шлама…, путем его винтовой активации… действием центробежной силы «активированного винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве», то есть условий по обеспечению качественной очистки ствола скважины, при бурении ее горизонтальных участков. That is, the sufficiency and necessity of the conditions (actions) to ensure quality of cleaning a wellbore (see claim 1.): "... by preventing deposition of sludge ..., by its helical activation ... centrifugal force" activated screw washing liquid flow in the annular space ", ie the conditions to ensure quality cleaning the wellbore during drilling of its horizontal sections.

С другой стороны, обеспечение при этом необходимо - динамичного поступательного движения (скорости шлама в составе потока промывочной жидкости, достаточной для быстрого выноса его наружу, то есть обеспечения эффективной очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков. On the other hand, while ensuring necessary - dynamic translational motion (slurry flow rate in the composition of the washing liquid sufficient for its rapid removal outwardly, i.e. to ensure effective cleaning of the well bore during drilling of its horizontal sections.

«Независимо от характера геологического разреза, глубины и температурного режима скважины, назначение промывочного раствора…: "Regardless of the nature of the geological section, the depth of the well and the temperature regime, the appointment of the wash solution ...:

…2) выносить выбуренную породу на поверхность, что достигается увеличением скорости восходящего потока (потока промывочной жидкости (фиг.7: поз.7.6., фиг.8, поз.8.6.) в затрубном пространстве» (4) с.139. 2 ...) to make the cuttings to the surface, which is achieved by increasing the upflow rate (washing liquid flow (7: poz.7.6, 8, poz.8.6..) In the annulus "(4) p.139.

2.5.2. 2.5.2. Расчет параметров заявляемой трубы: веса, площади опорного профиля и удельного давления трубы на опорную поверхность - нижнюю стенку ствола скважины. Calculation of parameters of the claimed pipe: weight, area of ​​the support profile and the specific pipe pressure on the supporting surface - the lower borehole wall.

На фиг.9. 9. дано графическое изображение наложенных друг на друга разверток (в масштабе 1:1): a graphical image superposed scans (scale 1: 1):

- фрагмента горизонтального участка ствола скважины с условно изображенной (в пунктирных линиях), потенциальной полосой опорной поверхности 9.11. - a fragment of the horizontal section of the wellbore with conventionally shown (in dashed lines), a strip support surface potential 9.11.

- фрагмента винтовой поверхности бурильной трубы 9.1. - helical surface moiety drill pipe 9.1. (с наружным диаметром 89 мм), с изображением трех «винтовых опорных поясов» 9.8., с углом подъема - альфа (d~60°) и шагом винтовой линии (условно - ось симметрии опорного пояса 9.8. (7.8.), равным ~900 мм (4) c.60. (With an outer diameter of 89 mm), depicting three "screw support belts" 9.8, with lifting angle -. Alpha (d ~ 60 °) and step helix (shareware -.. The axis of symmetry of the support belt 9.8 (7.8) equal to ~ 900 mm (4) c.60.

Тогда расстояние между каждыми прилежащими двумя опорными поясами 9.8. Then the distance between each adjacent two support zones 9.8. (7.8.) (на фиг.8 - не показано) равно ~89 мм (ПД:3). (. 7.8) (8 - not shown) is ~ 89 mm (TD: 3).

Графическое изображение на фиг.9 позволяет определить: Graphical representation of Figure 9 allows you to define:

- опорная поверхность 9.16. - supporting surface 9.16. по форме - параллелограмм, со сторонами а ~3,6 см (поз.9.16.), в ~3,6 см. (поз.9.16.); shape - a parallelogram with sides a ~ 3.6 cm (poz.9.16.) to about 3.6 cm (poz.9.16.).

- площадь опорной поверхности (поз.9.16.) (на фиг.7., фиг.8 не показано): ~13 см 2 (3,6 см. × 3,6 см). - supporting surface area (. Poz.9.16) (. 7, not shown Figure 8): ~ 13 cm 2 (3.6 cm × 3,6 cm.).

Труба 9.1. Tube 9.1. (7.1.) с винтовой поверхностью - трезаходная, с тремя образующими - «активаторами» 7.4. (7.1.) With the screw surface - trezahodnaya with three generators - "activators" 7.4. (8.4.). (8.4.). То есть количество винтовых опорных поясов 9.8. That is, the number of screw bearing zones 9.8. (7.8) - три, каждый из которых имеет свою опорную поверхность 9.16. (7.8) - three, each of which has its abutment surface 9.16. (см. фиг.9). (See para. 9).

Следовательно, на каждый шаг винтовой линии ~1000 мм (1 м) труба 9.1. Consequently, at each step helix ~ 1000 mm (1 m) tube 9.1. (7.1.) опирается на три опорные поверхности 9.16., распределенные по трубе (и по поверхности 9.11.) в диапазоне ~89 мм, (на примере трубы, диаметром наружным - 89 мм), с совокупной опорной площадью 9.16. (. 7.1) rests on three supporting surfaces 9.16, distributed along the pipe (and the surface of 9.11.) In the range of about 89 mm, (for example the pipe, the outer diameter - 89 mm)., With the total area of ​​the reference 9.16. равной ~39 см 2 (13 см 2 × 3). equal to ~ 39 cm 2 (2 × 13 cm 3).

Выводы conclusions

Приведенный выше «Расчет» показал, что один (1) м стандартной бурильной трубы, диаметром 89 мм, при весе 19,79 кг (19,79 кг × 1 м) (4) с.60. The above "Calculation" showed that one (1) m of standard drill pipe, diameter 89 mm, weight 19.79 kg (19.79 kg × 1 m) (4) p.60. Таблица 17), вес 1 м (один шаг винтовой поверхности) заявляемой бурильной трубы - 23,7 кг (19,79 кг + (19,79×20%): согласно оценке автора изобретения, заявляемая труба на ~20% тяжелее стандартной (см. Таблицу 1). Table 17), a weight of 1 m (one pitch of the screw surface) of the inventive drill pipe - 23.7 kg (19.79 kg + (19,79 × 20%): according to the author of the invention, the claimed tube by ~ 20% heavier than the standard ( see. Table 1).

Тогда создаваемое на опорную поверхность 9.11. Then produced on the supporting surface 9.11. нижней стенки 8.10. bottom wall 8.10. горизонтального участка ствола скважины удельное давление заявляемой бурильной трубы составляет ~0,6 кг/см (23,7 кг: 39 см), что причинно-следственно обосновывает надежность осуществления «Способа очистки…» при бурении… горизонтальных участков, в том числе, представленных мягкими породами. the horizontal portion of the borehole surface pressure inventive drill pipe is about 0.6 kg / cm (23.7 kg: 39 cm), which is a causal implementation proves reliable "method of purification ..." ... while drilling horizontal sections, including presented soft rock.

2.6. 2.6. Осуществление способа очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков посредством заявляемой конструкции бурильной трубы. Implementation of the method of cleaning a wellbore during drilling of its horizontal sections through the inventive design of the drill pipe.

Способ осуществляют посредством заявляемой конструкции бурильной трубы по следующим смоделированным технико-технологическим условиям горизонтального бурения. The process is performed by the inventive drill pipe structure modeled on the following technical-technological conditions of horizontal drilling.

2.6.1. 2.6.1. В обоснование выбора порядка нумерации позиций (элементов) графических изображений. The rationale for choosing the order of the numbering of positions (elements) of the graphic images.

В материалах заявки на группу изобретений фигурируют два составляющих графического изображения. The application materials two graphic components featured on the group of inventions.

Первая составляющая представляет собой графические изображения, связанные с пояснением исследуемого материала по проблемам данной темы (фигуры 1-6): The first component is a graphical representation related to the problems of the material explanation of the subject (figure 1-6):

- по «Способу очистки…» - подразделы 1.1.-1.6. - on "method of cleaning ..." - sub-sections 1.1.-1.6. описания заявки; description of the application;

- по «Бурильной трубе для осуществления «Способа очистки…»» - подраздел 2.1.; - by "drill pipe for" Method purification ... "" - subsection 2.1 .;

Фигурирующие позиции (элементы) графических изображений (фиг.1-6) представляют собой известные в уровне техники, как вековой давности (фиг.5) и более поздние (фиг.6), так и современного уровня объекты (фиг.1) и сечения на фиг.1: А-А (фиг.2); Appearing position (elements) of the graphic image (Figures 1-6) are known in the art as a century ago (5) and later (Figure 6) and the current level objects (1) and section Figure 1: A-A (Figure 2); Б-Б (фиг.3); B-B (3); В-В (фиг.4). B-B (Figure 4).

Как следует из описания приведенных на фиг.1-6 объектов по теме заявки, объекты не связаны единым техническим замыслом, взятым из различных источников информации (фиг.6) приводятся в обоснование доказательств только по отдельным элементам исследуемой темы. As can be seen from the description given at 1-6 sites on the application, objects are connected by a single technical plan, taken from various sources (6) are in support of the evidence only at the individual elements of the studied subject.

Поэтому нумерация элементов графических изображений (фиг.1-6) осуществлено по общеизвестному принципу соподчинения. Therefore, the numbering of elements of graphic images (1-6) performed by well-known principles of subordination. Например, номер подраздела указывается после номера соответствующего в содержании любого информационного источника. For example, a sub page number indicated after the number corresponding to the contents of any of the information source.

По мнению заявителя, с учетом изложенных обстоятельств, при таком порядке нумерации не допущено нарушения п.(12) раздела 6.8. According to the applicant, given the set of circumstances in that order numbering no violation of paragraph. (12) Section 6.8. «Графические изображения» «Правил составления, подачи и рассмотрению заявки на выдачу патента на изобретение» Москва ОАО ИНИЦ «Патент» 2006, далее (8). "The drawings" "Regulation preparation, filing and consideration of the application for a patent for invention" Moscow of INIT "Patent" 2006 on (8).

По такому принципу нумерация одних и тех же элементов (поз.1 - труба бурильная) на фиг.1-4 и даже на фиг.5 - под одним и тем же номером «1» (один) и указан после номера соответствующей фигуры. According to this numbering principle the same elements (position 1 - drill pipe) 1-4 and even 5 - under the same number "1" (one), and after the specified number of the corresponding figure.

Вторая составляющая графического изображения - собственно заявляемая конструкция бурильной трубы для осуществления «Способа бурения…» (фигуры: 7, 8, 9). The second component of the graphic image - the actual inventive design of the drill pipe for "drilling method ..." (Figures 7, 8, 9).

На этих фигурах нумерация позиций выполнена так же по порядку, указанному в п.(12) раздела 6.8. In these figures, the numbering of the positions is formed in the same order specified in the claim. (12) section 6.8. Правил (7): «Одни и те же элементы, представленные на нескольких фигурах, обозначаются одной и той же цифрой. Regulation (7): "The same elements shown in multiple figures are identified by the same numeral.

В графических изображениях заявляемой группы изобретений - на фигурах 7, 8, 9 одни и те же элементы заявляемой трубы бурильной для осуществления «Способа…» обозначается одной и той же цифрой». In the graphic representations of the claimed group of inventions - in Figures 7, 8, 9, the same elements of the inventive drill pipe for "Method ..." denote the same number. "

Необходимость подобной нумерации элементов графических изображений - «позиций» именно с указанием номера фигуры - первой цифрой номера позиции (см. на фигурах 7-9) обусловлено особенностями: The need for such numbering graphics elements - "Position" is with the number of figures - the first digit of the number (. See figures 7-9) due to the peculiarities:

- сущности заявляемого объекта («бурильная труба для осуществления способа очистки…») вообще…; - the essence of the claimed subject ( "drill pipe cleaning method for ...") generally ...;

- и отличительных признаков (п.2 формулы изобретения), в частности. - and distinctive features (Claim 2), in particular.

На общем виде заявляемого объекта по п.2 формулы изобретения - на фиг.7 - фрагменты: горизонтального участка ствола скважины и проходящей через нее бурильной колонны, встроенной в нее бурильной трубы, длиной ~9000 мм (9 м) и наружным диаметром ~79 мм. In general terms the object of the claimed invention of claim 2 - 7 - fragments: the horizontal portion of the wellbore and passing therethrough drill string embedded therein drill pipe length of about 9000 mm (9m) and an outer diameter of 79 mm ~ .

На фиг.7 графически представилось возможным изобразить заявляемую бурильную трубу; Figure 7 graphically depict the inventive been possible to drill pipe;

- по длине - в масштабе 1:36 (9000 мм : 250 мм), то есть с уменьшением в 36 раз; - the length - on the scale of 1:36 (9,000 mm: 250 mm), i.e. with a decrease of 36 times;

- по радиусу (R=16,5 мм см. Таблицу 1) активаторов 7.4. - the radius (R = 16,5 mm, see Table 1). 7.4 activators. (на фиг.8 - поз.8.4.)… в форме полукруглых профилей…, в масштабе 1:8 (16,5 мм: 2 мм). (8 - poz.8.4.) ... in the form of semicircular profiles, ..., on the scale of 1: 8 (16.5 mm: 2 mm). При изображении в том же масштабе (1:36) выраженность графического изображения элемента (поз.7.4.) до степени «нормального» восприятия утрачивается, что противоречит требованиям п.2 Раздела 6.8. When the image at the same scale (1:36) expression of the graphic element (poz.7.4.) To a degree of "normal" perception is lost, which is contrary to the requirements of claim 2, Section 6.8. Правил (8). Regulation (8). Следовательно, правильное понимание сущности данного, конкретного признака п.2 формулы и изобретения в целом, также утрачивается. Accordingly, a proper understanding of the essence, a particular feature of the invention, and claim 2 as a whole, also lost.

Поэтому для достижения необходимой степени читаемости и понимания сущности изобретения, на фиг.8, в сечении А-А на фиг.7 дано изображение элементов бурильной трубы (7.1. на фиг.8 - поз.8.1.), с увеличением в 8 раз, то есть в масштабе 1:1, в другой, вертикальной плоскости, возможной для изображения графических элементов объекта (позиций), обозначенных соответствующим порядковым номером - числом. Therefore, to achieve the required degree of readability and understanding of the invention, in Figure 8, in cross-section A-A of Figure 7 given picture elements of the drill pipe (7.1 8 -.. Poz.8.1) at a magnification of 8 times, i.e. on a scale of 1: 1, in another vertical plane possible for the image graphics object (position) indicated by the corresponding sequence number - number.

Кроме того, одни и те же позиции в одной и той же плоскости, например, в горизонтальной - на общем виде, на фиг.7: Furthermore, the same position in the same plane, for example, in the horizontal - in general form in Figure 7:

- изобразить невозможно: поз.7; - portray the impossible position 7; поз.8; position 8; поз.16 и другие; pos.16 and others;

- указанные позиции возможно показать (изобразить) укрупнено, только на фиг.8. - these positions might show (represent) Enlarge only 8.

- не выразительно: поз.2, требуется изобразить в другой плоскости, укрупнено (в масштабе 1:1), то есть на фиг.8. - not expressively: pos.2 required to depict a different plane, enlarged (scale 1: 1), i.e. in Figure 8.

Учитывая отмеченные особенности графического изображения, в описании изобретения порядковый номер позиций на фиг.7 дублируется (в скобках) аналогичными позициями на фиг.8 и наоборот (см. описание изобретения, разделы: «Описание трубы в статике, в динамике). Given these features of the graphical images in the specification sequence number position in Figure 7 is duplicated (in brackets) like reference numerals 8 and vice versa (see the description of the invention, sects:. "Description of the tube in a static, in dynamics). Именно такой порядок (дублирования позиций) нумерации позволяет качественно считывать и понять сущность изобретения. It is this order (overlapping positions) numbering provides a qualitative read and understand the essence of the invention.

2.6.2. 2.6.2. Технико-технологические параметры бурильной трубы заявляемой конструкции. Technical-technological parameters of the drill pipe of the claimed design.

Профиль основы - образующей винтовую поверхность - полукруглый, то есть обтекаемый формы, для снижения крутящего момента, передаваемого редуктору. foundations profile - forming a helical surface - a semi-circular, that is, a streamlined shape to reduce the torque transmitted to the gearbox.

Количество образующих винтовую поверхность - «активаторов винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве» - три, то есть винтовая поверхность - «многозаходная» (3) с.148. Number of forming a screw surface - "activators screw washing liquid flow in the annulus" - three, i.e. helical surface - "multi-start" (3) p.148.

Образующие - «активаторы…» предназначены для передачи энергии вращения трубы в составе бурильной колонны - движению потока промывочной жидкости в затрубном пространстве, то есть предназначены для преобразования (активации) поступательного движения потока - в винтовое, по винтовым впадинам 7.5. Generators - "... activators" are intended to transmit rotational energy to the tube part of the drill string - the movement of washing liquid flow in the annulus, that is designed to convert (activated) progressive flow - in the screw at the screw troughs 7.5. (8.5.), образованным между «активаторами…» 7.4. (8.5.), Formed between the "activator ..." 7.4. (8.4.), по наружной поверхности 7.3. (8.4.) On the outer surface 7.3. (8.3.) трубы 7.1. (8.3.) Of the tube 7.1. (8.1.). (8.1.).

Направление вращения образующих - «активаторов…» - правое (3) с.148. The direction of rotation of generators - "activators ..." - right (3), p.148. Угол подъема образующих винтовую поверхность - «активаторов…» альфа - d ~60°. Lifting angle forming a helical surface - "... activators" alpha - d ~ 60 °. Совокупный шаг трех образующих винтовую поверхность - «активаторов» (один оборот трубы) ~1000 мм (~1 м) (4) с.50. Aggregate forming step three helical surface - "activators" (one tube rotation) ~ 1000 mm (1 m) (4) p.50.

Площадь опоры каждой из трех «винтовых опорных поясов» (поз.7.8), в шаговом (~1 м) интервале: 13 см 2 (3,6 см × 3,6 см), см. так же поз.9.16. The area of each of the three support "screw support zones" (poz.7.8), in the step (1 ~ m) interval: 13 cm 2 (3.6 cm × 3,6 cm), see also poz.9.16.. на фиг.9. 9.

Совокупная площадь опоры трех винтовых опорных поясов» (поз.7.8.) в шаговом интервале винтовой поверхности (~1 м): 39 см 2 (13 см 2 × 3). The total area of the helical support three reference zones "(poz.7.8.) In the step range of the screw surface (~ 1 m): 39 cm 2 (2 × 13 cm 3).

Удельное давление на опорную поверхность - на нижнюю стенку (поз.7.10. (8.10) ствола скважины, оказываемое трубой 7.1. (8.1), в шаговом интервале 1 м винтовой поверхности: 0,6 кг/см 2 (23,7 кг: 39 см 2 (см. так же таблицу 1, гр. 7). Specific pressure on the supporting surface - the bottom wall (poz.7.10 (8.10) exerted pipe wellbore 7.1 (8.1), in the step range of 1 m helical surface:.. 0.6 kg / cm 2 (23.7 kg: 39 cm 2 (see. also table 1 c. 7).

Компоновку бурильного инструмента осуществляют по принципу: на протяжении всего горизонтального и наклонного ~ свыше 45° (… отклонение оси ствола от вертикали…) участков ствола скважины компонуют из бурильных труб заявляемой конструкции (фиг.7, 8, Таблица 1), с наружным диаметром 89 мм (88,9 мм), например. The layout of the drilling tool is carried out on the principle throughout the horizontal and inclined over ~ 45 ° (... deviation from the vertical axis of the barrel ...) borehole sections of drill pipe are assembled inventive construction (7, 8, Table 1), with an outer diameter of 89 mm (88.9 mm), for example.

Смоделированная компоновка: долото диаметром 149, 2 МСЗ - ГАУ + бурильные трубы заявляемой конструкции, с наружным диаметром 88,9 мм. Simulated arrangement: bit 149 in diameter, 2 MRZ - GAC + drillpipe inventive design, with an outer diameter of 88.9 mm. На длину горизонтального (и наклонного ~ свыше 45°) участков ствола скважины…. On the horizontal length (and over the inclined ~ 45 °) ... portions of the wellbore.

Прочие параметры, например: Other options, such as:

- параметры бурового раствора: У=1,06 г/см 3 , Т=25 с, В=3 см 3 /30 мин; - parameters of the drilling mud: Y = 1.06 g / cm 3, T = 25, B = 3 cm 3/30 min;

- нагрузка на долото: 5-6 т, число оборотов ротора - 120 об/мин; - WOB: 5-6 m, the number of revolutions of the rotor - 120 rev / min;

- расход: 16-18 м/с, давление на стояке: 60-70 атм; - flow rate: 16-18 m / s, the pressure on the riser: 60-70 atmospheres;

- момент при вращении - ровный; - the time during rotation - smooth; подъем компоновки произведен без затяжек; lifting arrangement is produced without puffs;

- и т.д., в зависимости от технико-технологических условий разрабатываемой скважины (горизонтальных участков ствола скважины). -, etc., depending on the technical and technological conditions developed wells (horizontal sections of the wellbore).

2.6.3. 2.6.3. Перечень графических изображений для пояснения заявляемого «Способа… и трубы для его осуществления». The list of graphics to illustrate the claimed "Method ... and tubes for its implementation".

Для наглядности и лучшего представления осуществления заявляемого «Способа…», посредством заявляемой трубы, автор смоделировал ее конструкцию в двух плоскостях: For clarity and a better representation of the claimed "Method ..." through the inventive tube author modeled its structure in two planes:

На фиг.7 - общий вид трубы в «рабочей позиции», то есть встроенной в бурильную колонну, на горизонтальном участке ствола скважины, с изображением винтовой поверхности (с правым направлением), ее образующих - трех «активаторов винтового движения…» (поз.7.4.). Figure 7 - a general view of the pipe in the "operative position", that is built into the drill string, the horizontal section of a wellbore depicting a helical surface (right-hand direction), its forming - three "activators helical motion ..." (pos. 7.4.).

На фиг.8 - сечение Г-Г на фиг.7, в вертикальной плоскости, дано изображение одной из примерного (Таблица 1) размерного ряда бурильных труб заявляемой конструкции, с наружным диаметром 89 мм., в масштабе 1:1. 8 - cross section G-G in Figure 7, in the vertical plane is given of an exemplary image of one (Table 1) size range drill pipe inventive design, with an outer diameter of 89 mm, on a scale of 1: 1.. Кроме того, с целью исключения неточностей в толковании, как признаков формулы изобретения, так и ее сущности вообще, автор представляет элементы графического изображения, данные на «общем виде» - на фиг.7, одновременно сдублированные теми же позициями, изображенными более наглядно, в масштабе 1:1, в другой - вертикальной плоскости - на фиг.8. Furthermore, in order to avoid inaccuracies in interpretation of the claims as an invention, its nature and in general, the author presents elements of graphic images, data on the "general view" - 7, simultaneously duplicated by the same reference numerals, illustrated more clearly in 1: 1, in another - vertical - 8. При этом отдельные позиции, например, элементы профилей наглядно изобразить представляется возможным только в какой - либо одной плоскости фиг.7 или фиг.8. The individual positions, e.g., profiles graphically depict the elements is possible only in a - or a single plane 7 or 8.

На фиг.9 дано графическое изображение фрагмента развертки заявляемой трубы 9.1. Figure 9 is a graphic image scanning fragment inventive pipe 9.1. с изображением также развернутых фрагментов трех ее «винтовых опорных поясов» поз.9.8. depicting the three fragments is also deployed its "screw support belts" poz.9.8. (7.8.) с опорными профилями 8.9., совмещенными (равными) с нижней стенкой (с ее радиусом) 7.10. (7.8.) With supporting profiles 8.9., Combined (equal) with a bottom wall (with its radius) 7.10. (8.10) горизонтального участка ствола скважины), условно изображенной в виде продольной, параллельной оси ствола скважины, опорной поверхности (поз.9.11.): условная ширина принята равной ширине опорного профиля (поз.8.9. на фиг.8) трубы, с наружным диаметром 89 мм, изображенной в масштабе 1:1 на фиг.8) и пересекающих ее (поз.9.11.) при вращении трубы 7.1., под углом подъема d ~60° винтовой поверхности - трех ее образующих (поз.8.4. (7.4.), (на фиг.9 не показаны). (8.10) of the horizontal portion of the wellbore), conventionally depicted as longitudinal, parallel to the borehole axis, the support surface (poz.9.11). Adopted conditional width equal to the width of the support profile (poz.8.9 8) of the tube, with an outer. diameter 89 mm shown in scale 1: 1 8) and intersecting it (poz.9.11) during rotation of the tube 7.1, lifting angle d ~ 60 ° helical surface - of its three generators (poz.8.4 (7.4... ). (9 not shown).

Площадь пересечения 9.16. The area of ​​intersection of 9.16. опорной поверхности 9.11. 9.11 supporting surface. нижней стенки 7.10. bottom wall 7.10. (8.10.) ствола скважины и каждой из трех «винтовых опорных поясов» 9.8. (8.10.) Of the well and each of the three barrel "screw support belts" 9.8. (7.8.) по их соответственно, трем опорным профилям 8.9., будет соответствовать, как наглядно изображено на фиг.9, для трубы с наружным диаметром 89 мм (см. фиг.8, а так же Таблицу 1) фигуре - параллелограмму со сторонами 3,6 см, т.е. . (. 7.8) on their respectively three reference profiles of 8.9, corresponds as graphically depicted in Figure 9, for a tube with an outer diameter of 89 mm (see Figure 8 and Table 1 as well.) Figure - parallelogram with sides 3.6 cm, i.e. ромбу, характеризующему, собственно, опорную поверхность каждой из трех «винтовых опорных поясов поз.9.8. rhombus, characterizing, in fact, the support surface of each of the three "support belts poz.9.8 screw. (7.8.). (7.8.).

Тогда если каждый из трех «винтовых опорных поясов» 7.8. Then, if each of the three "screw support belts" 7.8. (9.8.) расположен под углом 120° по наружной поверхности трубы (см. на фиг.8) с наружным диаметром, равным 89 мм, то линейный интервал расположения «винтовых опорных поясов» 7.8. (9.8.) Is disposed at an angle of 120 ° along the outer surface of the pipe (see. Figure 8) with an outer diameter of 89 mm, the linear arrangement interval "screw support belts" 7.8. (9.8.) по ее наружной поверхности 7.3. (9.8.) On its outer surface 7.3. (8.3.) составит: ~90 мм (ПД:3=(3,14×89:3). (. 8.3) is: ~ 90 mm (TD: 3 = (3,14 × 89 3).

То есть линейный интервал расположения между собой «винтовых опорных поясов» 7.8. That is, the linear arrangement interval between a "screw support belts" 7.8. (9.8.) каждой трубы 7.1. (9.8.) Each tube 7.1. (9.1.) составляет ~ величину диаметра (в мм) этой трубы. (9.1.) Is ~ size diameter (in mm) of the pipe.

При этом рассмотрим динамику взаимодействия каждой из трех «винтовых опорных поясов» 9.8. In this case we consider the dynamics of the interaction of each of the three "screw support belts" 9.8. - с опорной поверхностью (условно) 9.11. - with the support surface (conditionally) 9.11. нижней стенки 7.10. bottom wall 7.10. (8.10) горизонтального участка ствола скважины. (8.10) of the horizontal section of the wellbore.

Труба 9.1. Tube 9.1. (8.1.) при вращении опирается на нижнюю стенку 7.10. (8.1.) In rotation rests against the bottom wall 7.10. (8.10) ствола скважины по трем участкам (поз.9.16. см. на фиг.9) пересечения опорного профиля 8.9. (8.10) the wellbore in three portions (poz.9.16. Cm. 9) crossing the reference profile 8.9. каждого из трех «винтовых опорных поясов» 9.8. each of the three "screw support belts" 9.8. - с опорной поверхностью 9.11 (условная граница в пунктирных линиях). - with the support surface 9.11 (notional boundary in dashed lines).

Поэтому при вращении (на фиг.9: при перемещении трубы 9.1. - по стрелке вправо), в цикле одного оборота, то есть в шаговом цикле, от начала цикла (условно: сверху - вниз) - три участка (поз.9.16., см. на фиг.9) пересечения опорного профиля 8.9. Therefore, during the rotation (9:. When moving pipe 9.1 - right arrow), in a cycle of one revolution, i.e. in the step cycle, from the beginning of the cycle (conditionally: top - down) - three segments (poz.9.16,. cm. 9) crossing the reference profile 8.9. (на фиг.9 не видно) опорного пояса 9.8. (Not visible in Figure 9) of the supporting belt 9.8. (7.8.) с опорной поверхностью 9.11. (7.8.) With a supporting surface 9.11. будут «перемещаться» (условно) по стрелке, по оси симметрии трубы 9.1., до конца шагового цикла (~1 м) - следующей позиции 9.16., преодолевая силу трения - скольжения, с кратно уменьшенным коэффициентом, вследствие упрочнения зоны опорного профиля (поз.8.17). will "move" (conventionally) the arrow on the axis of symmetry of the pipe 9.1 to the end of the step cycle (~ 1 m) -.. the next position 9.16, overcoming the frictional force - sliding, with a multiple of the reduction factor due to hardening of the reference profile band (Pos .8.17). При длине трубы 9.1. When the length of the tube 9.1. (7.1.) ~9 м., параллельно, циклически работают восемь шаговых циклов (см. фиг.7). (7.1.) ~ 9 m., Parallel, eight cycles stepper operate cyclically (see. Figure 7).

Поэтому для обеспечения большего ресурса работы трубы 9.1. Therefore, to ensure a long service life of the pipe 9.1. (8.1.), зоны (поз.8.17.) опорных профилей 8.9. (8.1.), The zone (poz.8.17.) Of the support profiles 8.9. (на фиг.9 не видно) трех «винтовых опорных поясов» 9.8. (Not visible in Figure 9) of three "screw support belts" 9.8. упрочняют посредством специальной термической обработки (условная граница упрочненной зоны (поз.8.17): от собственно опорной поверхности (поз.8.9.) ~ до уровня наружного диаметра замка бурильного (поз.8.13.), в пунктирных линиях, на фиг.8), например, в установках индукционного нагрева, посредством токов высокой частоты, с последующим охлаждением в специальных средах и т.д. is reinforced by a special heat treatment (conventional boundary hardened zone (poz.8.17) from the actual bearing surface (poz.8.9) ~ to the level of the outer diameter of the tool joint (poz.8.13) in dotted lines in Figure 8..) for example in installations induction heating by high-frequency currents, followed by cooling in special environments, etc.

Для необходимости проходки пластов, представленных твердыми породами или например, песчаниками, «зону упрочненную (поз.8.17.) опорного профиля» создают путем применения специальных покрытий, либо, например, армированием твердым сплавом, стойким к истиранию. For necessary penetration formations represented hard rocks or for example sandstones, "hardened zone (poz.8.17.) Of the supporting profile" is created by the use of special coatings, or, for example, reinforced with hard alloy, resistant to abrasion.

2.6.4. 2.6.4. Описание работы бурильной трубы при осуществлении способа. Description of the drill pipe work in the process.

Трубы 7.1. Pipes 7.1. (8.1.) посредством бурильных замков 7.13. (8.1.) By tool joints 7.13. и 7.15. and 7.15. по замковым соединениям встраивают в бурильную колонну, на протяжении всех, преимущественно, горизонтальных (и наклонных) участков ствола скважины. compounds of lock is inserted into the drill string, over all, preferably, the horizontal (or inclined) borehole sections.

По условиям горизонтального бурения участок бурильной колонны из труб 7.1. Under the horizontal section of the drilling string from the drill pipe 7.1. (8.1.), под силой тяжести (23, 7 кг. - на «шаговый» интервал ~ в 1 м) опирается на нижнюю стенку 7.10 (8.10.) ствола скважины, по опорным профилям 8.9. (8.1.), Under the force of gravity (23, 7 kg -. To "jog" interval 1 ~ m) rests on the bottom wall of 7.10 (8.10.) Of the wellbore by reference profiles 8.9. (на фиг.7 не видно) трех соответствующих «винтовых опорных поясов» 9.8. (Not visible in Figure 7) three corresponding "helical supporting belts" 9.8. (на фиг.8 не видно). (Not visible in Figure 8).

Как установлено имперически (см. на фиг.9), а также из расчетов (см. раздел 2.6.2. описания) формы и площади пересечения трех условных опорных поверхностей 9.16. As established empirically (see. 9), as well as calculations (see. Section 2.6.2. Descriptions) and forms the intersection area of ​​conventional three supporting surfaces 9.16. горизонтального участка ствола скважины, на ее нижней стенке 7.10. the horizontal section of the wellbore, at its bottom wall 7.10. (8.10) - с опорными профилями 8.9. (8.10) - 8.9 with supporting profiles. (см. так же Таблицу 1), труба 7.1. (See. Also Table 1), the tube 7.1. (8.1.) с наружным диаметром, например, 89 мм, оказывает удельное давление в 0,6 кг/см 2 , в шаговом интервале в ~1 м, совокупно тремя опорными поверхностями 9.16. (8.1.) With an outer diameter of, e.g., 89 mm, has a specific pressure of 0.6 kg / cm 2 in the step interval in a ~ 1 m, three supporting surfaces collectively 9.16. на опорную поверхность (условно, в пунктирных линиях) поз.9.11. on the supporting surface (conventionally, in dashed lines) poz.9.11. нижней стенки 7.10. bottom wall 7.10. (8.10) ствола скважины, преимущественно, ее горизонтального участка. (8.10) of the borehole, advantageously, its horizontal section.

Такая незначительная величина удельного давления достигнута за счет равномерного распределения «пошагового) веса (23, 7 кг.) трубы 7.1. Such a small value of specific pressure achieved by the uniform distribution "step) the weight (23, 7 kg.) Of the tube 7.1. (8.1.) по всей поверхности каждого опорного профиля 8.9., каждого из соответствующих трех «винтовых опорных поясов» 9.8. (8.1.) Over the entire surface of each support profile 8.9., Of each of the three "screw support belts" 9.8. Тем самым предотвращается возможность их вдавливания в поверхность нижней стенки 7.10. This prevents the possibility of indentation into the surface of the bottom wall 7.10. (8.10) ствола скважины и ее разрушения, в случае если разбуриваемые пласты представлены мягкими породами. (8.10) the wellbore and its destruction, if the drilled formations are presented soft rocks.

Тем самым достигается не только решение технической задачи, но и технический результат: «эффективное и надежное бурение горизонтальных участков ствола скважины», в том числе в пластах, представленных мягкими породами. This achieves not only a solution to a technical problem, but also to the technical result "effective and safe drilling of horizontal wellbore sections," including the seams provided soft rock.

На горизонтальном (наклонном) участке ствола скважины (фиг.7) труба 7.1. On the horizontal (inclined) portion of the borehole (7) tube 7.1. (8.1.) в составе бурильной колонны вращается вправо, (по радиальным стрелкам), с осевой нагрузкой Q на долото (по стрелке в осевом направлении). (8.1.) As part of the drill string is rotated to the right (in the radial arrows), with an axial load Q on bit (the arrow in the axial direction).

При этом посредством трех «активаторов 7.4. Thus by three "activators 7.4. (8.4.) винтового движения» труба 7.1. (8.4.) Of the spiral movement "pipe 7.1. (8.1.) приводит в винтовое движение (активирует) восходящий поток промывочной жидкости 7.6. (8.1.) In helical motion leads (activates) the upward flow of washing liquid 7.6. (8.6.), путем его направления по образованным между «активаторами…» 7.4. (8.6.) By its direction formed between "activators ..." 7.4. (8.4.) винтовым впадинам 7.5. (8.4.) Screw troughs 7.5. (8.5.), по траектории - по спирально направленным стрелкам. (8.5.), A path - the spiral direction of the arrow.

Именно спиралеобразное выполнение (расположение) образующих винтовую поверхность - трех «активаторов» 7.4. It is a spiral execution (location) forming a helical surface - three "activators" 7.4. (8.4.) по телу 7.2. (8.4.) On the body 7.2. (8.2.) трубы 7.1. (8.2.) Of the tube 7.1. (8.1.), то есть расположение под некоторым углом - альфа (см. на фиг.9: d ~60°) - к оси трубы 7.1. (8.1.), I.e. the location at some angle - alpha (see Figure 9:. D ~ 60 °) - to the tube axis 7.1. 8.1.), вектор энергии ее вращения направлен именно под углом - альфа (d) к оси трубы, то есть по винтовой поверхности трубы - по винтовым впадинам 7.6. . 8.1), its rotational energy of the vector is directed at an angle - alpha (d) to the tube axis, i.e. along the helical surface of the tube - along helical troughs 7.6. (8.6.), см. на фиг.7, 8, по спирально-направленным стрелкам (поз.7.6., 8.6.). (8.6.), See. 7, 8, of helically-directed arrows (poz.7.6., 8.6.).

Если в известных способах очистки (см. выше, в разделе 2.1. описания «Существующее положение проблемы») давление потока промывочной жидкости 7.6. If in the known purification methods (see. The above, in Section 2.1. Description "Current status problems") of the flushing fluid flow pressure 7.6. (8.6) в затрубном пространстве, со стороны нижней стенки 7.10. (8.6) in the annular space from the bottom wall of 7.10. (8.10.) ствола скважины отсутствует, отчего происходит в процессе бурения выпадение шлама (см. фиг.1, 3, 4) и засорение горизонтального участка скважины, то есть некачественная и неэффективная очистка. (8.10.) Wellbore is offline, making occurs in the process of drilling mud loss (see FIG. 1, 3, 4) and clogging of the horizontal section of the well, i.e. low-quality and inefficient purification.

То по заявляемому «Способу очистки…» заявляемая конструкция трубы для осуществления «Способа…» на протяжении всего горизонтального участка ствола скважины никогда не контактирует (фиг.7 поз.7.8.) своей наружной поверхностью 7.3. Then the claimed "method of purifying ..." inventive pipe design for "Method ..." throughout the horizontal portion of the borehole is never in contact (7 poz.7.8.) Of its outer surface 7.3. (8.3.) с нижней стенкой 7.10. (8.3.) With a bottom wall 7.10. (8.10.) ствола скважины. (8.10.) Of the wellbore. Поток промывочной жидкости 7.6. The flow of washing liquid 7.6. (8.6) на всем протяжении затрубного пространства бурильной колонны горизонтального участка ствола скважины (см. на фиг.7: показано спирально направленными стрелками - поз.7.6.) омывает затрубное пространство, циркулируя в нем по винтовым впадинам 7.5 (8.5.). washes annulus circulating therein along helical depressions 7.5 (8.5.) - (8.6) throughout the annulus drilling the horizontal section of the wellbore column (poz.7.6 helically directed arrows shown in Figure 7 cm..).

Более того, как видно на фиг.8, при прохождении потока промывочной жидкости 8.6. Moreover, as seen in Figure 8, the passage of the washing liquid flow 8.6. в затрубном пространстве, с верхней его зоны - в нижнюю (см. на фиг.8 поз.8.6., справа по стрелкам), затрубное кольцевое пространство сужается до величины радиуса 8.7. in the annulus, with its upper zone - the bottom (.. poz.8.6 see Figure 8, to the right of the arrows), the annular annulus radius is narrowed to a value of 8.7. «активатора»… 8.4., т.е. "Activator" ... 8.4., Ie от поверхности нижней стенки 8.10. from the surface of the bottom wall 8.10. (7.10.) - до наружной поверхности 8.3. (7.10.) - 8.3 to the outer surface. (7.3.) трубы 8.1. (7.3.) Of the tube 8.1. (7.1.), то есть более, чем в 3 раза. (7.1.), That is more than 3 times.

В подобных объективно создавшихся условиях горизонтального бурения, в нижней зоне затрубного пространства (поз.8.10.) у циркулирующего по винтовым впадинам 8.5. Under such the circumstances, an objective of horizontal drilling, the bottom zone of the annulus (poz.8.10.) From the circulating along the helical troughs 8.5. потока промывочной жидкости 8.6. the flow of washing liquid 8.6. давление кратно, соответственно, возрастает. Multiples pressure respectively increases.

Как следствие воздействия энергии вращения трубы 8.1. As a consequence of the impact energy of the tilting 8.1. (7.1.) через «активаторы винтового движения»… 8.4. (7.1.) Through "activators helical motion" ... 8.4. (7.4.), происходит возрастание энергии активированного потока промывочной жидкости (на фиг.8, справа, поз 8.6.). (7.4.) There is an increase of activated energy of flow of washing liquid (8, the right key 8.6.). То есть возрастает скорость ее потока (поз.8.6), характеризующая действие центробежной силы потока промывочной жидкости 8.6. That is, its flow speed increases (poz.8.6) characterizing the effect of centrifugal force of the flow of washing liquid 8.6. в затрубном пространстве, обеспечивающая состояние постоянной ее динамики, необходимой и достаточной для обеспечения профилактики выпадения шлама, его последующего отложения и т.д.. То есть достигается качественная и эффективная очистка ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков и, как следствие, достигается технический результат: надежное и эффективное бурение горизонтальных участков ствола скважины. in the annulus, which provides a constant state of its dynamics, necessary and sufficient to ensure the prevention of loss of sludge, its subsequent deposits, etc .. That is achieved by high-quality and efficient cleaning of the wellbore while drilling its horizontal sections and, as a consequence, the technical result is achieved : safe and efficient drilling of the horizontal sections of the wellbore.

2.6.5. 2.6.5. Пояснение траектории вращения бурильной трубы Explanation of the trajectory of rotation of the drill pipe

При этом труба 7.1. In this pipe 7.1. (8.1.) в составе всей колонны горизонтального (наклонного) участка ствола скважины вращается по сложной траектории. (8.1.) In the composition of the entire column horizontal (inclined) portion of the wellbore is rotated on a complex trajectory.

Траекторию вращения трубы определяет не собственно ось ее вращения, а поверхность ее опоры - нижней стенки 7.10. Tilting trajectory determines not actually its axis of rotation, and the surface of its support - bottom wall 7.10. (8.10.) горизонтального (наклонного) участка ствола скважины. (8.10.) Of the horizontal (inclined) portion of the wellbore. Поэтому опорный профиль 8.9. Therefore, the support profile 8.9. (в плоскости фиг.7 не видно) «винтового опорного пояса» 7.8. (In the plane 7 is not visible) "screw support belt" 7.8. (в плоскости фиг.8 не видно), преодолевая силу трения скольжения по нижней стенке 8.10, под воздействием силы тяжести трубы 7.1. (In the plane of Figure 8 is not visible) against the force of friction on the bottom wall of 8.10 under the influence of gravity tube 7.1. (8.1.), как бы «копирует» поверхность нижней стенки 8.10 (7.10) ствола скважины и принимает форму ее (стенки) радиуса, до степени совмещения трущихся поверхностей 8.9. (8.1.), A sort of "copies" of the bottom wall surface 8.10 (7.10) of the wellbore and takes the form of its (wall) radius up to the degree of alignment of the rubbing surfaces 8.9. и 8.10. and 8.10.

Такая форма - путем «притирания», до степени совмещения радиальных поверхностей выполняет еще и другую функцию: в случае попадания в состав шлама крупных фракций выбуренной породы, они будут (потенциально) накапливаться на нижней стенке 7.10. This form - by "lapping" until the degree of alignment of the radial surfaces and also performs another function: in case of contact of the slurry of coarse fractions cuttings, they will (potential) accumulated on the bottom wall of 7.10. (8.10) ствола скважины. (8.10) of the wellbore.

Подобное «засорение» (потенциально) сектора нижней стенки 8.10. This "fouling" (potential) of the bottom wall sector 8.10. (7.10.) горизонтального участка ствола скважины устраняется также на уровне его профилактики. (7.10.) Of the horizontal portion of the borehole is eliminated also at the level of prevention.

Снабжение наружной поверхности 7.3. Purchasing the outer surface 7.3. (8.3.) бурильной трубы 7.1. (8.3.) Of the drill pipe 7.1. (8.1.) тремя активаторами 7.4. (8.1.) With three activators 7.4. (8.4.) в виде полукруглых профилей, при вершине выполненных в виде, соответственно, «трех винтовых опорных поясов 7.8. (8.4.) As a semi-circular profiles, at the apex formed in the form of, respectively, the "three helical support belts 7.8. (в плоскости фиг.8 не видно), своими опорными профилями 8.9. (In the plane of Figure 8 is not visible), their supporting profiles 8.9. «наглухо» совмещаются с поверхностью нижней стенки 8.10 (7.10) ствола скважины, механически перемещают выпавшие крупные фракции выбуренной породы. "Tight" are combined with the bottom wall surface 8.10 (7.10) of the wellbore mechanically moved precipitated coarse fractions cuttings. В ходе дальнейшего вращения бурильной трубы 7.1. During further rotation of the drill pipe 7.1. (8.1.), по винтовым впадинам 7.5. (8.1.), Along helical cavities 7.5. (8.5.) фракции выносятся активированным винтовым движением потока промывочной жидкости 7.6. (8.5.) Are carried fractions helical motion activated wash liquid stream 7.6. (8.6.) в верхнюю часть затрубного пространства, на очередной цикл (оборот, шаг) винтовой поверхности трубы 7.1. (8.6.) To the top of the annulus, at the next cycle (circulation step) helical surface of the tube 7.1. (8.1.). (8.1.). И так далее, по мере вращения трубы 7.1. And so on, as the tilting 7.1. (8.1.), то есть повторения циклов, до выноса в составе потока промывочной жидкости 7.5. (8.1.), I.e. the repetition cycles before removal as part of the flow of washing liquid 7.5. (8.5.) выбуренной породы (шлама), включая крупные фракции, наружу. (8.5.) Cuttings (slurry), including major fraction outwards.

2.7. 2.7. Технический результат. The technical result.

По группе заявляемых изобретений, в результате исследования существующего положения проблемы по темам автором были выявлены и сформулированы технические задачи по каждой из тем, решение которых причинно-следственно обусловило и обосновало получение соответствующего технического результата. In the group of the claimed inventions, as a result of the study of the existing problems on the topics the author of the provisions have been identified and formulated technical tasks on each of the topics, the solution of which a causal caused and justified to obtain corresponding technical result.

2.7.1. 2.7.1. По «Способу очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков». According to the "method of cleaning the wellbore during drilling of its horizontal sections."

Решена техническая задача «по разработке способа по качественной и эффективной очистке ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков», превосходящего мировой уровень техники. The technical problem is solved "on a method for qualitative and effective cleaning of the wellbore while drilling its horizontal sections", a superior world-class technology.

Разработан новый «Способ…», позволяющий вести очистку горизонтальных (и наклонных) участков ствола скважины, в процессе их бурения, на уровне профилактики выпадения шлама из состава потока промывочной жидкости, то есть на уровне предупреждения столь неблагоприятной причинно-следственной цепи явлений, сопровождавших процесс горизонтального бурения: A new "Method ..." that allows for a clean horizontal (or inclined) sections of the wellbore, in the process of drilling, at the level of prevention of loss of sludge from the washing liquid flow structure that is at the level of prevention of such adverse causal chain of events that accompanied the process horizontal drilling:

- вследствие выпадения шлама, осаждения и отложения его частиц вдоль колонны бурильных труб, на нижней стенке ствола скважины, линия контакта и трения (см. фиг.2, поз.2.1.) перерастает, соответственно, в площадь контакта (см. фиг.3, поз.3.1., фиг.4, поз.4.1.) и трения; - due to the deposition of sludge, its precipitation and deposition of the particles along the drill string, on the bottom of the borehole wall, the line of contact and friction (.., See Figure 2, poz.2.1) develops, respectively, in the contact area (see Figure 3. , poz.3.1, 4, poz.4.1) and friction..;

- кратно увеличиваются крутящий момент и осевая нагрузка, передаваемые инструменту (долото); - fold increase of torque and axial load transmitted by the tool (the bit);

- соответственно, кратно увеличиваются энергетические затраты на единицу длины проходки скважины; -, respectively, fold increase energy costs per unit length of penetration wells;

- для исключения прихвата, «опасности» возможности разрыва и потери бурильной колонны, необходимость периодической очистки горизонтальных (и наклонных) участков ствола скважины, то есть периодическое прекращение работ по бурению скважины; - in order to avoid sticking, "danger" of the possibility of rupture and loss of the drill string, the need for periodic cleaning of the horizontal (or inclined) portions of the borehole, ie, periodic cessation of work on the wells drilled;

- как следствие всего негативного, снижается надежность и эффективность бурения: увеличиваются сроки изыскательных работ, повышается стоимость конечного продукта, например, нефти и газа, снижается их конкурентоспособность на мировом рынке. - as a result of all the negative, reduced reliability and drilling efficiency: prolongs the survey operations, increases the final cost of the product, for example, oil and gas, reduces their competitiveness on the world market.

Решение технической задачи по разработке «Способа по качественной и эффективной очистке ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков» позволило устранить вышеуказанный перечень - причинно-следственную цепь сопровождающих процесс негативных явлений, совокупно снижающих надежность и эффективность бурения горизонтальных (и наклонных) участков ствола скважины. Technical Solution for the development "Method for qualitative and effective cleaning of the wellbore while drilling its horizontal sections" eliminated the above list - the causal chain accompanying the process of negative developments, collectively reduce the reliability and efficiency of drilling of horizontal (or inclined) borehole sections.

Как следствие, получен технический результат: повышение надежности и эффективности бурения горизонтальных (и наклонных) участков ствола скважины. As a consequence, the technical result is obtained: increase of reliability and efficiency of drilling horizontal (or inclined) portions of the borehole.

2.7.2. 2.7.2. По трубе для осуществления способа очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков. According to the pipe of the method of cleaning a wellbore during drilling of its horizontal sections.

В разделе 2.3. In Section 2.3. «Выбор прототипа» автором проанализировано, насколько возможно осуществление «Способа очистки…» посредством использования трубы-«прототипа» (4) с.63-65. 'Prototype' Choice author analyzed as far as possible the implementation of "Method of cleaning ..." through the use of truby- "prototype" (4) s.63-65.

Автор ставит задачу разработки «Способа очистки…» на принципиально ином уровне, качественно превосходящем мировой: на уровне профилактики выпадения шлама (его последующего отложения, накопления и засорения устья ствола скважины, ее горизонтального участка). The author poses the task of developing "method of cleaning ..." on a fundamentally different level, qualitatively superior world: at the level of the sludge loss prevention (subsequent deposition, accumulation and clogging the mouth of the borehole, its horizontal section).

По заявляемому «Способу очистки…» необходимо, следовательно, предложение новых функций, в процессе горизонтального бурения, а именно: According to the claimed "method of cleaning ..." should therefore offer new functions, in the process of horizontal drilling, namely:

- очистку ствола скважины осуществлять путем профилактики выпадения шлама; - cleaning implement borehole by preventing deposition of sludge;

- для чего поток (восходящий) промывочной жидкости, «заставить» двигаться по строго заданной траектории затрубного пространства, путем ее активации по винтовой поверхности; - for what flow (upward) of the flushing fluid, "force" to move along a predetermined path strictly annulus, through its activation of the helical surface;

- в свою очередь, для осуществления подобной сложной и принципиально новой операции в процессе горизонтального бурения, необходимо: - in turn, to the implementation of such a complex and fundamentally new step in the process of horizontal drilling, it is necessary:

- использование кинетической энергии вращения всей колонны бурильных труб (для обеспечения винтовой активации шлама в составе потока промывочной жидкости в затрубном пространстве, на всей протяженности горизонтальных участков ствола скважины); - the use of rotational kinetic energy of the entire drill string (for activating the screw slurry consisting of the washing liquid flow in the annular space, the entire length of the horizontal sections of the wellbore);

- использование действия центробежной силы (энергии) активированного по винтовой поверхности движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве. - the use of centrifugal force (energy) is activated by a helical surface washing liquid flow in the annulus.

Идея выбора в том, чтобы на базе уже имеющейся только у «прототипа» функции «механизма профилактики прихвата» в виде «имеющихся трех плоских вырезов… (т.е. в виде винтовой поверхности) по наружной поверхности трубы (4) с.63-65, создать дополнительные функциональные возможности, необходимые и достаточные для осуществления заявляемого «Способа очистки…». choice idea is that on the basis of existing only in "prototype" "sticking preventive mechanism" function as "having three flat cutouts ... (ie in the form of a helical surface) on the outer surface of the pipe (4) s.63- 65, to create additional functionality, necessary and sufficient to carry out the claimed "method of cleaning ...".

В частности, снабжение наружной поверхности трубы тремя «активаторами винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве» обеспечивает функции: In particular, the supply pipe outer surface three "activators screw flushing fluid flow in annular space" provides a function:

- каждый из трех «активаторов…» выполняет функцию «механизма прерывания прихвата»; - each of the three "activators ..." serves as a "stuck interrupt mechanism";

- выполнение наружной поверхности трубы винтовой обеспечивает наиболее оптимальную, то есть эффективную траекторию движения шлама (в составе промывочной жидкости) в затрубном пространстве; - Implementation of the outer surface of the pipe screw ensures the most optimal, i.e. the effective motion path of the slurry (consisting of the washing liquid) in the annulus;

- что, в свою очередь, обеспечивает наиболее эффективные гидродинамические условия поддержания в затрубном пространстве взвешенного состояния шлама, то есть условия для наиболее устойчивого состояния профилактики выпадения шлама и, как следствие, обеспечивает наиболее эффективную и качественную очистку ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков. - that, in turn, provides the most efficient hydrodynamic conditions of maintaining the annulus suspended sludge, ie the conditions for the most stable state of sludge loss prevention and, as a result, provides the most efficient and quality cleaning of the wellbore while drilling its horizontal sections.

Очевидно, что выбранная в качестве «прототипа» известная «Спиральная бурильная труба (4) с.63-65 не может быть использована для осуществления заявленного «Способа очистки…», в силу ее функциональной ограниченности. Obviously, it is chosen as the "prototype" known "Spiral drill pipe (4) s.63-65 can not be used for the claimed" method of purification ... ", in view of its functional limitations.

Техническая задача разработки конструкции бурильной трубы для осуществления «Способа по качественной очистке ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков»: Расширение функциональных возможностей спиральной бурильной трубы (4) с.63-65, выбранной за «прототип». The technical problem of developing a drill pipe structure for "Method for high-quality cleaning the wellbore during drilling of its horizontal sections": Enhanced functionality spiral drill pipe (4) s.63-65 selected for the "prototype".

Как следствие решения указанной технической задачи, достигнуто получение технического результата: повышение надежности и эффективности бурения горизонтальных участков ствола скважины». As a consequence of the decision of this technical problem, to obtain a technical result achieved: increasing the reliability and efficiency of drilling horizontal sections of the wellbore. "

2.7.3. 2.7.3. Экономическая эффективность использования заявляемой группы изобретений («цена вопроса»). Economic efficiency of use of the claimed group of inventions ( "issue price").

«Нефтеносные пласты, расположенные под участками поверхности земли с сильно пересеченным рельефом местности (овраги, холмы, горы), обычно вскрываются наклонными скважинами» (включая ее горизонтальные участки)». "An oil reservoir located under the sections of the earth's surface with rugged terrain (ravines, hills, mountains) usually opened deviated wells" (including the horizontal sections). " «Турбинное бурение наклонных скважин» (второе дополненное и переработанное издание), издательство «НЕДРА» Москва 1965, далее (7) с.6. "Turbine drilling directional wells" (a second enlarged and revised edition), Publisher "NEDRA" Moscow 1965, then (7) p.6.

Возросшие объемы бурения приводят к необходимости сооружать наклонно-горизонтальные скважины на нефтяные (газовые) участки, залегающие под дном морей, включая дно ледовитого океана, например, прилегающего арктического шельфа и т.п.. The increased volumes of drilling lead to the necessity to construct deviated, horizontal wells in the oil (gas) portions lying under the bottom of the sea, including the bottom of the Arctic Ocean, for example, adjacent Arctic shelf, etc ..

По оценкам специалистов, посредством вертикального бурения удается освоить до ~50% залегающих пластов энергоносителей: нефти, газа, газоконденсата, например. It is estimated that by the vertical drilling master fails to ~ 50% of the overlying strata energy: oil, gas, condensate, for example.

Остальные ~50% (а по последним оценкам - до 70%) на различных уровнях, пластов ограниченной толщины (многопластовых залежей), вокруг уже пробуренных вертикальных скважин, возможны и экономически целесообразны к освоению (прирост добычи), путем горизонтального забуривания в том числе, с уже отработанных вертикальных скважин, на различных уровнях, направлениях, посредством заявляемой группы изобретений «Способ очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков и труба для осуществления способа». The remaining ~ 50% (and the latest estimate - to 70%) at various levels of layers of limited thickness (multilayer deposits) around the already drilled vertical wells, and economically feasible to the development (increase in production) by horizontal collaring including already spent vertical wells, at different levels, directions by the claimed group of inventions "method of cleaning a wellbore during drilling and its horizontal pipe portions for performing the method".

Какова «цена вопроса» разработки, патентования и промышленного использования заявляемой группы изобретений на национальном и международном уровнях, в рыночном аспекте? What is the "issue price" of development, patenting and industrial use of the claimed group of inventions at the national and international levels in the market aspect?

На национальном уровне At the national level

Прогнозируя (допуская) падение цен на энергоносители, например, в последний период динамики всемирной рецессии, реализация заявляемой группы изобретений позволит покрыть (возместить) снижение поступлений в бюджет страны, за счет увеличения объемов добычи, посредством заявляемой группы изобретений. Anticipating (allowing) the fall in energy prices, for example, in the last period of the dynamics of the worldwide recession, the realization of the claimed group of inventions would cover (reimburse) decrease in revenues to the state budget, due to increased production volumes by the claimed group of inventions.

Причем, учитывая технологичность и нетрудоемкость процесса производства трубы для осуществления заявляемого «Способа…», с одной стороны, и надежное и эффективное горизонтальное бурение (включая бурение на сланцевую нефть), в том числе, путем забуривания с уже отработанных вертикальных скважин, посредством заявляемой группы изобретений, с другой стороны, их серийное применение на промыслах страны возможно ожидать уже в конце 2015 - начале 2016 года. Moreover, considering the manufacturability and not labor tube manufacturing process for the inventive "Method ..." on the one hand, and a safe and effective horizontal drilling (including drilling in shale oil), including, by collaring already spent vertical wells by the claimed group inventions, on the other hand, their serial application in the fields of the country may be expected by the end of 2015 - beginning of 2016.

На международном уровне. On the international level.

На международном форуме «Открытые инновации» в октябре - ноябре 2012 года в г. Москва была озвучена мирового уровня проблемная тема «Рециркулирование мест добычи». At the international forum "Open Innovation" in October - November 2012 in Moscow it was announced a world-class problem theme "Recycling mining sites." Относительно нефтедобычи означает повторное использование уже отработанных (вертикальных) скважин. Relative to oil is already reusing waste (vertical) wells.

То есть тема экономической целесообразности освоения остатка нефтеносных, например, пластов ограниченной толщины, путем горизонтального забуривания с уже отработанных вертикальных скважин, актуальна и в международном аспекте. That is the theme of the economic feasibility of the development of oil residue, for example, layers of limited thickness by horizontal collaring already fulfilled vertical wells, and relevant from an international perspective.

За истекший период нефтедобычи, по крайней мере, 20-го века в каждой добывающей стране сформировалась соответствующая «карта дислокации отработанных мест нефтедобычи». During the reporting period, oil production, at least the 20th century, each producing countries formed a corresponding "card deployment waste places of oil." Но вертикальным бурением удается освоить, по мнению специалистов, до ~30 ~50% залегающих нефтеносных пластов. But vertical drilling is possible to learn, according to experts, up to ~ 30 ~ 50% occurring reservoirs.

Следовательно, за отмеченный период в каждой нефтедобывающей, например, стране сформирована своеобразная «карта», до ~50 ~70% остатка залегающих пластов энергоносителей - нефти, газа, газоконденсата, возможных и экономически целесообразных к добыче: Consequently, for the period indicated in each oil, for example, the country formed a kind of "map" up to ~ 50% ~ 70 residue occurring reservoirs energy - oil, gas, condensate, and economically feasible to extraction:

- путем наклонно-горизонтального бурения (по условиям ландшафта); - by tilt-horizontal drilling (by terrain conditions);

- либо путем горизонтального забуривания с уже отработанных вертикальных скважин, на различных уровнях, направлениях нефтеносных, например, горизонтов, залегающих один над другим. - either by a horizontal collaring already spent vertical wells, at different levels, the directions of oil, e.g., horizons, lying one above the other.

Это значит, что экономически целесообразным и перспективным представляется: This means that it is economically feasible and promising:

- не только (и не столько) собственно международное патентование заявляемой для национального патентования группы изобретений и потенциально возможных к патентованию объектов интеллектуальной собственности (см. подраздел 2.8.9. описания); - not only (and not only) their own international patent for the claimed group of national patent inventions and potential for patenting of intellectual property (see Section 2.8.9 describe..);

- сколько производство заявляемой конструкции трубы для осуществления заявляемого «Способа…», с целью ее поставки в страны, ведущие разработку и нефтедобычу, например. - how the production of the claimed design of the pipe for the claimed "means ..." with a view to its delivery in the country, leading the development and oil production, for example.

Само же международное патентование в потенциально обусловленных рынках необходимо, как инструмент проникновения в эти рынки, путем их патентного блокирования. The very same international patenting in potentially resulting need to market as the penetration of the tool in these markets, through their patent blocking.

Итак, «цена вопроса» на международном уровне: 50-70% остатка мировых запасов, по меньшей мере, нефтяных залежей, включая сланцевую, возможных и экономически целесообразных (эффективных) к добыче посредством заявляемой группы изобретений «Способ… и труба для его осуществления». Thus, the "issue price" at the international level: 50-70% of the balance of world reserves of at least oil deposits, including shale, possible and cost-effective (efficient) to extraction by the claimed group of inventions, "... method and a pipe for its implementation" .

Прогноз автора заявляемой группы изобретений по перспективе нефтедобычи Forecast author claimed group of inventions of oil run

1. Известна кратно меньшая (в ~4 раза) эффективность (и, следовательно, конкурентоспособность) разработки и использования сланцевой нефти в России (по заявлению в СМИ авторитетных источников), с одной стороны. 1. It is known multiple of the smaller (~ 4 times) the effectiveness (and hence competitiveness) the development and use of shale oil in Russia (at the request of the media authoritative sources), on the one hand.

2. Определена перспектива высокоэффективной разработки остатка (до 50-70%) залегающих пластов, возможных к разработке, посредством заявляемого комплекса изобретений, с другой стороны. 2. Determined high prospect development residue (50-70%) overlying strata possible the development, by means of the claimed inventions complex, on the other hand.

Выводы conclusions

1. Целесообразность разработки сланцевой нефти не только на территории России (Западная Сибирь, например), но и преимущественно, остальных добывающих стран мира (ОПЕК, например) может быть отложена на период освоения остатка залежей традиционной нефти, включая шельфовых, возможных к высокоэффективному освоению, с учетом открывшихся перспектив (по п.2 прогноза). 1. The feasibility of developing shale oil is not only on the territory of Russia (Western Siberia, for example), but mostly, the other producing countries (OPEC, for example) may be deferred for a period of development of the balance of conventional oil deposits, including offshore, to a high potential development, with the prospects opened (according to claim 2 forecast).

2.8. 2.8. Другой технический результат. Another technical result.

2.8.1. 2.8.1. Управляемость процесса очистки горизонтальных (и наклонных) участков ствола скважины и, следовательно, процесса ее бурения. Controllability horizontal purification process (or inclined) wellbore portions, and hence the drilling process it.

В результате проведенных исследований по заявляемой группе изобретений установлена и стала очевидна причина проблем горизонтального бурения: допущенная разработчиком почти век назад ошибка в оценке уровня техники, а именно, в объяснении причины «неприхватываемости» утяжеленных и спиральных бурильных труб (подробно см. разделы: 1.1., 1.2., 2.6. описания), применяемых успешно в вертикальном и в наклонном бурении. The studies of the claimed group of inventions is installed and it became obvious reason horizontal drilling problems: APPROVED developer for almost a century ago, the error in the assessment of the prior art, namely, to explain the reasons for the "neprihvatyvaemosti" weighted and spiral drill pipe (For details, see:. 1.1. , 1.2., 2.6. descriptions) used successfully in both vertical and directional drilling.

Особенность проблемы в том, что ошибка оценки уровня техники касается вертикального бурения только в теоретическом аспекте (а поэтому целый век оставалась незамеченной), в горизонтальном бурении получила необходимость реального воплощения, то есть стала касаться в практическом аспекте. The problem is especially that the error estimation of the prior art As for vertical drilling only in the theoretical aspect (and therefore a century unnoticed), horizontal drilling to obtain the necessary actual implementation, that is, become a concern in the practical aspect.

В отличие от вертикального бурения на существующем уровне техники горизонтального бурения, у трубы в составе бурильной колонны «достаточно энергии», чтобы сокрушить в зоне забоя самую твердую породу. Unlike vertical drilling at the current level of horizontal drilling techniques, in the pipe in the "energy sufficient" drill string, to crush very hard rocks in the face area. Но не продолжено ни технических решений, и следовательно, «ни энергии», чтобы организовать качественную и эффективную его (горизонтальный участок ствола скважины) очистку от выбуренной породы - шлама, именно в процессе бурения. But do not be continued any technical solutions, and therefore, "no power" to organize the quality and efficiency of its (horizontal section of the wellbore) cleaning of the cuttings - cuttings, it is in the process of drilling.

Заявленная группа изобретений решает создавшуюся проблему на «идеальном» технико-технологическом уровне, путем профилактики выпадения шлама, по следующему схематическому принципу: The claimed group of inventions decides to create a problem in the "ideal" technical and technological level, by preventing loss of sludge, according to the following schematic principle:

В пространстве горизонтального (наклонного) участков ствола скважины, силами кинетической энергии вращения колонны бурильных труб преобразовали гидродинамику шлама (в составе потока промывочной жидкости), с поступательной - на винтовую циркуляцию в затрубном пространстве, где создаваемая центробежная сила преодолевает силу гравитации, характеризующую выпадение шлама, и циклически обеспечивает его вынос. In the space of the horizontal (inclined) sections of the wellbore, forces of kinetic energy of the drill string rotational converted hydrodynamics of the slurry (consisting of the flow of washing liquid), with translational - the spiral circulation in the annulus, where created by the centrifugal force overcomes the force of gravity characterizing precipitation sludge, and cyclically provides its removal.

Другой пример управляемости процесса очистки: в случае прекращения (или необходимости прекращения) работы насосов по подаче потока промывочной жидкости и необходимости удержания шлама в составе раствора обеспечивается вращением с необходимой скоростью колонны бурильных труб, посредством их винтовой поверхности, в виде, по меньшей мере, «трех активаторов винтового движения…». Another example controllability purification process: in case of termination (or the necessity of ending) the pumps by supplying washing fluid flow and the need to keep the sludge in the composition of the solution is provided by rotating with the necessary speed of the drill string, by means of their helical surface, in the form of at least " three activators helical motion ... ".

2.8.2. 2.8.2. Расширение функциональных возможностей бурильной трубы. Enhancing the functionality of the drill pipe.

Для осуществления «Способа…» разработана конструкция бурильной трубы с расширенными функциональными возможностями: For the implementation of "Method ..." has developed design of the drill pipe with enhanced functionality:

-… на базе имеющихся у «прототипа» функций «механизма профилактики прихвата» (см. подробно раздел 2.1.2. «Неприхватываемые… спиральные бурильные трубы…) в виде трех плоских вырезов… по наружной поверхности трубы» (4) с.63-65, созданы дополнительные функциональные возможности, необходимые и достаточные для осуществления заявляемого «Способа…». - ... on the basis of existing "prototype" functions "sticking prevention mechanism" (see Section 2.1.2 detail "Neprihvatyvaemye ... ... spiral drill pipe in the form of three flat cutouts ... on the outer surface of the pipe.)." (4) s.63- 65, create additional functionality, necessary and sufficient to carry out the claimed "Method ...".

Бурильные трубы заявляемой конструкции, в сравнении со стандартными (гладкими) значительно более защищены от осевой перегрузки, поскольку их винтовая поверхность выполняет кроме того, функции ребер жесткости, (в виде трех «активаторов винтового движения потока промывочной жидкости…»). Drilling pipes inventive design in comparison with the standard (plain) are significantly more protected against axial overload because their screw surface performs furthermore function stiffeners (three as "helical motion activators wash liquid stream ...").

И, следовательно, позволяют увеличить, кроме того, механическую скорость проходки горизонтальных (наклонных) участков ствола скважины. And hence allow to increase further the mechanical ROP horizontal (sloped) portions of the borehole.

2.8.3. 2.8.3. Эффективное применение и для вертикального бурения. Effective application and for vertical drilling.

Учитывая, что прямых скважин практически нет, то в местах изгиба ствола скважины колонну частично прихватывает (заклинивает). Considering that almost no direct wells, the wellbore locations bending part prihvatyvaet column (sticking). Создаваемые состоянием заклинивая силы трения винтовая поверхность трубы «использует» как механизм по созданию дополнительной осевой нагрузки, путем преобразования вращательного движения трубы (колонны бурильных труб) - в поступательное, посредством взаимодействия винтовой поверхности труб - с участками изгиба. Emitted state wedging friction force spiral pipe surface "uses" the mechanism of creation of an additional axial load by converting the rotational motion of the pipe (drill string) - in translation by the interaction of the helical surface of the pipes - with bending portions.

Данный «эффект сравним с функцией утяжеленной бурильной трубы». This "effect is comparable to the function of the drill collar."

Но диапазон функций винтовой поверхности заявляемой бурильной трубы значительно шире, он универсален: работает в противоположных направлениях, причем, как при вертикальном, так и при горизонтальном (наклонном) бурениях. But the range helical surface functions inventive drill pipe is much wider, it is universal: running in opposite directions, wherein, both at vertical and at horizontal (inclined) drilling.

Установлено, что выбранная в качестве «прототипа» спиральная бурильная труба (4) с.63-65 была разработана, как обладающая функцией устойчивости против прихвата при вертикальном, преимущественно, глубоком бурении, включая скважины с большим наклоном. It is found that the selected as the "prototype" spiral drill pipe (4) s.63-65 was designed as having a function of resistance against sticking under vertical, preferably deep drilling, including highly deviated wells.

Исходя из наличия отмеченной функции у заявляемой конструкции трубы, можно утверждать о расширении ее функциональных возможностей, то есть можно утверждать об эффективном использовании заявляемой конструкции трубы и при вертикальном бурении. Based on the presence of the marked features claimed in pipe construction, it can be argued to expand its functionality, i.e. can assert the effective utilization of the claimed design with vertical pipes and drilling.

Учитывая более благоприятные условия вертикального бурения, значение величины «упрочненной зоны» «винтового опорного пояса» (см. Таблицу 1, графу 3) относительно диаметра наружного трубы (Д нар. тр.) должна быть минимальной, то есть, в диапазоне 0,01-0,03 Д нар. Given the more favorable the vertical drilling, the value of "zone reinforced" "screw support zone" (see. Table 1, column 3) relative to the outer tube diameter (D bunks. Tr.) Should be minimal, i.e., in the range 0.01 -0.03 D drug. тр.. «Механизм» профилактики прихвата в этом случае работает так же, на качественном уровне. tr .. "mechanism" sticking prevention in this case, works the same way on a qualitative level.

2.8.4. 2.8.4. Эффективность и конкурентоспособность. Efficiency and competitiveness.

Учитывая, что кроме всех преимуществ, производство заявляемой конструкции трубы (в едином цикле технологии волочения, см. п.2 формулы: «… технологически выполнены заодно с ее телом…»), в сравнении с известным «прототипом» - «спиральная бурильная труба», значительно менее трудоемко, менее металлоемко и, следовательно, более эффективно и конкурентоспособно. Taking into account that in addition to all the advantages of the claimed production pipe construction (in one cycle of drawing technology, see claim 2 of the formula: "... technologically formed integrally with its body ...".), As compared to known "prior art" - "spiral drill pipe" considerably less time consuming, less metal and therefore more efficient and competitive. Легко вытеснит с соответствующих сегментов рынка свои современные аналоги в области наклонно-горизонтального бурения. It is easy to replace with their respective market segments their modern counterparts in the field of inclined and horizontal drilling.

2.8.5. 2.8.5. Высокие эксплуатационные характеристики. High performance.

Кроме того, коэффициент трения скольжения «упрочненной зоны» опорного профиля - с контактной поверхностью стенок ствола скважины многократно снижен: отсутствует взаимопроникновение и взаимосцепление двух трущихся поверхностей (с наличием абразива). Furthermore, the coefficient of friction "zone reinforced" support profile - the contact surface of the wellbore walls repeatedly lowered: no interpenetration and intermeshing of the two friction surfaces (with the presence of an abrasive). Вследствие чего кратно уменьшается: Whereby the fold is reduced:

- крутящий момент, передаваемый на ротор; - the torque transmitted to the rotor;

- потери на осевые нагрузки, обеспечение необходимой осевой нагрузки на долото; - Losses on the axial load, to provide the necessary weight on bit;

- энергетические затраты, при одновременном увеличении производительности (скорости) проходки, как при вертикальном, так и при горизонтальном бурении. - energy costs, while increasing the performance (speed) of penetration, both at vertical and at horizontal drilling.

Известно, что стандартные бурильные трубы по наружному диаметру ~ вдвое меньше диаметра соответствующего долота, то есть, соответствующего диаметра ствола скважины. It is known that standard drill pipes OD ~ half the diameter of the corresponding bits, i.e., the corresponding diameter of the wellbore. Поэтому, в случае проходки пластов, представленных мягкими породами, труба в составе бурильной колонны под тяжестью, особенно в секторах соединении труб - в секторах замков, вдавливается на толщину стенки замка, в нижнюю стенку горизонтального участка ствола скважины, разрушая ее каждым звеном (замком) и оборотом колонны, дополнительно засоряя и забивая ствол скважины, ускоряя и усиливая негативный эффект - «прихват», например. Therefore, in case of penetration of layers presented soft rock, the pipe consisting of the drill string below the weight, particularly in sectors connection pipe - in sectors locks, pressed to a thickness of the lock wall, the lower wall of the horizontal section of the wellbore, destroying its each element (lock) trafficking and columns, and further clogging scoring wellbore, accelerating and amplifying the negative effect - "sticking", for example.

Наружный диаметр же образующих винтовую поверхность - «активаторов…»… в поперечном сечении в форме полукруглых профилей» меньше наружного диаметра соответствующей трубы, в диапазоне: от ~2х - до ~3,5 раза (см. Таблицу 1, графы 1, 4), а сравнительно с диаметром соответствующей скважины, соответственно: от ~4х - до ~7 раз. The outer diameter of the helical surface forming - "activators ..." ... in the cross section in the form of semicircular profiles "smaller than the outer diameter of the associated tube in the range from ~ 2 - to about 3.5 times (see Table 1, columns 1 and 4). and compared with the diameter of the respective hole, respectively of 4 ~ - ~ to 7 times.

Тем не менее, при эксплуатации заявляемой конструкции трубы такой негативный эффект исключен. Nevertheless, during operation of the claimed pipe constructions such negative effects excluded. Весь размерный ряд бурильных труб: «… при вершине выполнен в виде «винтового опорного пояса»…, каждая из труб опирается на нижнюю стенку горизонтального участка ствола скважины своим опорным профилем, совмещаемым (то есть равным) с опорной поверхностью нижней стенки ствола скважины. The entire size range of drill pipes "... at the top is formed as a" helical supporting belt "..., each of the pipes supported by the lower wall of the horizontal portion of its support profile wellbore compatibilizing (i.e., equal to) the supporting surface of the bottom wall of the borehole.

2.8.6. 2.8.6. Повышение ресурса бурильной трубы и замков Increasing resource and locks the drill pipe

- Бурильная труба оснащена «упрочненной зоной (поз.8.17.) опорного профиля (поз.8.9.): - drillpipe equipped "hardened zone (poz.8.17.) Of the supporting profile (poz.8.9.):

- как термообработкой и (или), например, напылением, армированием; - both the heat treatment and (or), for example, spraying, reinforcement;

- так и, например, покрытием из прочного, износостойкого материала; - and, for example, of a durable, wear resistant material is coated;

- так и оснащением твердым сплавом, например, и др. - and equipped with hard alloy, for example, and others.

Таким образом, возможность упрочнения «зоны (поз.8.17.) опорного профиля», с одной стороны, и возможность неоднократной ее реставрации, с другой стороны, позволяют увеличить ресурс работы бурильной трубы заявляемой конструкции многократно, то есть до 250-300% и более, в сравнении с известными стандартными (гладкими) бурильными трубами. Thus, the possibility of hardening "zone (poz.8.17.) Of the supporting profile" on the one hand, and the possibility of its restoration repeatedly, on the other hand, can increase the service life of the drill pipes repeatedly inventive design, i.e. up to 250-300% and more in comparison with known standard (smooth) drill pipe.

А поскольку более интенсивный износ происходит по большому диаметру - замковых соединений, то получаемый эффект - многократное увеличение ресурса работы, в большей степени характерен и собственно для бурильных замков. And since more intensive wear occurs on a large diameter - tool joints, the resulting effect - a manifold increase in the service life of a greater degree characteristic and proper for tool joints.

2.8.7. 2.8.7. Бурильная труба с функциями рабочего инструмента. Drill pipe with the tool functions.

В заявляемой бурильной трубе конструкция принципиально новая: The inventive drill pipe design fundamentally new:

- она оснащена функциями рабочего инструмента, где собственно тело трубы и наружная цилиндрическая поверхность снабжены: - it is equipped with the functions of the tool where actually the pipe body and the outer cylindrical surface is provided with:

- по меньшей мере, тремя «активаторами винтового движения потока промывочной жидкости…», выполняющими функции: - at least three "activators helical motion wash liquid stream ...", performing functions:

- «механизма» профилактики прихвата (см. раздел 2.1.2. описания); - "mechanism" sticking prevention (see section 2.1.2 description..);

- «механизма» профилактики выпадения шлама, то есть функции бурильной трубы для осуществления заявляемого «Способа очистки ствола скважины…». - "mechanism" sludge loss prevention, i.e. drill pipe functions to implement the claimed "Method of cleaning a wellbore ...".

2.8.8. 2.8.8. Устойчивость к торпедированию. Resistance to torpedo.

Три «активатора…», выполненные «… технологически, заодно с телом трубы…», являются дополнительным конструктивным элементом эффективного усиления осевого давления, без увеличения собственно толщины стенок трубы. Three "activator ..." made "... technologically, integral with the tube body ..." are an additional structural element effective gain thrust without increasing the actual thickness of the pipe walls. То есть в результате увеличения «порога» стойкости к торпедированию, заявляемой конструкции труба позволит вести проходку скважин при большей механической скорости, особенно, при горизонтальном бурении. That is, by increasing the "threshold" resistance torpedo, the inventive construction allows the pipe to conduct tunneling wells at a higher ROP, particularly in horizontal drilling.

2.8.9. 2.8.9. Прогнозируемая необходимость динамики уровня техники, вызванная реализацией заявляемой группы изобретений. Target speakers need in the art due to the realization of the claimed group of inventions.

На этапе инжиниринга и серийного освоения заявляемой группы изобретений, причинно-следственно «созреет» необходимость разработки на соответствующем уровне, то есть на мировом уровне - на уровне изобретений, полезных моделей, промышленных образцов: At the stage of engineering and serial development of the claimed group of inventions, causal "ripen" the need to develop at the appropriate level, ie, at the global level - at the level of inventions, utility models, industrial designs:

- средств производства заявляемой конструкции бурильной трубы, в том числе: - the means of production of the claimed design of the drill pipe, including:

- оборудования, оснастки, инструментария; - Machinery, equipment, tools;

- способов производства размерного ряда заявляемой конструкции бурильной трубы; - production methods of the claimed size range of the drill pipe construction;

- новых материалов (сталей, например); - new materials (steel, for example);

- производство мобильных и стационарных установок для реставрации бурильных труб и др.; - the production of mobile and fixed installations for the restoration of the drill pipe, etc .;

- необходимость разработки новых, соответствующих технических стандартов по производству и эксплуатации нового уровня бурильных труб для осуществления заявляемого «Способа…». - the need to develop new, relevant technical standards for the production and operation of a new level of drill pipes for the claimed "Method ...".

Расчет - обоснование выполнения технических параметров трубы. Calculation - justification of implementation of the technical parameters of the pipe.

Данные граф 1, 2, 3, 5 соответствуют: These columns 1, 2, 3, 5 correspond to:

по трубам - данным стандартам АНИ (см. (4), с.59 Таблица 16; piped - ANI data standards (see (4), p.59 Table 16;.

по замкам - данным стандарта АНИ (см. (4), с.61 Таблица 18. on locks - (4), p.61 Table 18 standard ANI data (see..

R R п P . . п P . . а a = = ( ( Д D н n . . б b . . з s - Д D н n . . т t р R . . ) ) 2 2 + + ( ( 0,1 0.1 - 0,04 0.04 Д D н n . . т t р R . . ) )

Figure 00000002
, .

где Where

Rп.п.а - величина радиуса полукруглого профиля «активатора…», в мм; Rp.p.a - the radius of the semicircular profile "activator ...", in mm;

Дн.б.з - диаметр наружный бурильного замка, по стандартам АНИ, в мм; Dn.b.z - outer diameter tool joint, according to API standards, in mm;

Дн.тр - диаметр наружный трубы, по стандартам АНИ, в мм; Dn.tr - diameter of the outer tube, the API standards, in mm;

0,1-0,04 Дн.тр - диапазон соотношения зоны опорного профиля «винтового опорного пояса» «активатора винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве» - к диаметру наружному соответствующей трубы для осуществления «Способа…», в мм. 0,1-0,04 Dn.tr - band ratio reference zone profile "screw support belt" "activator screw washing liquid flow in the annulus" - corresponding to the diameter of the outer tube for "Method ...", in mm.

Направление образующих винтовую поверхность - «активаторов винтового движения потока промывочной жидкости…» - правое. The direction forming a helical surface - "activators helical motion wash liquid stream ..." - right.

Д нар. D drug. трубы в мм pipe in mm Тип замка lock type Д нар. D drug. Замка в мм Lock in mm Rп.п.a. Rp.p.a. «активатора…» в мм "Activator ..." in mm Вес 1 м трубы с муфтами, согласно стандарту в кг Weight 1m pipe couplings according to the standard in kg Вес 1 м. трубы с муфтами, заявляемой конструкции: (г 5×20%) в кг Weight 1m pipe couplings, the inventive structure:. (5 g × 20%) in kg Удельное давление трубы заявляемой на стенку скважины в кг/см 2 Specific pressure pipe claimed borehole wall in kg / cm 2 Отношение угловых секторов (фиг.8): поз.8.11. The ratio of angular sectors (8): poz.8.11. поз.8.12. poz.8.12. Диапазон зоны опорного профиля ~ от Д. нар. Range area of ​​the reference profile of ~ D. bunks. тр. tr.
1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9
60 60 3H 80 80 16,0 16.0 9,9 9.9 12,0 12.0 0,54 0.54 0,30 0.30 0,10 0.10
73 73 3H 95 95 17,5 17.5 15,5 15.5 18,6 18.6 0,47 0.47 0,39 0.39 0,09 0.09
89 89 3H 108 108 16,5 16.5 19,8 19.8 23,7 23.7 0,60 0.60 0,42 0.42 0,08 0.08
114 114 3H 140 140 20,0 20.0 24,7 24.7 29,6 29.6 0,58 0.58 0,35 0.35 0,07 0.07
114 114 3SH 141 141 20,0 20.0 29,8 29.8 35,7 35.7 0,70 0.70 0,35 0.35 0,07 0.07
140 140 3H 172 172 24,0 24.0 32,6 32.6 39,1 39.1 0,56 0.56 0,35 0.35 0,05 0.05
140 140 3SH 175 175 24,5 24.5 36,7 36.7 44,0 44.0 0,63 0.63 0,35 0.35 0,05 0.05
168 168 3H 197 197 23,0 23.0 37,5 37.5 45,0 45.0 0,53 0.53 0,43 0.43 0,04 0.04

Литература Literature

1. Философская энциклопедия. 1. Philosophical Encyclopedia. Главный редактор Ф.В. Chief editor of FV Константинов. Konstantinov. Том 4-й. Volume 4 th. «Наука логики - СИТЕТИ», издательство «Советская энциклопедия», 1967. "Science of Logic - versity", publishing house "Soviet Encyclopedia", 1967.

2. «Большой энциклопедический словарь» / Главный редактор AM Прохоров. 2. "Great Encyclopedic Dictionary" / Editor in Chief AM Prokhorov. - Советская Энциклопедия, 1991 г., том 1-й, 2-й. - Encyclopedia, 1991, Vol 1 st, 2 nd.

3. Краткий политехнический словарь / Главный редактор Ю.А. 3. Brief Technical Dictionary / Editor Y. Степанов. Stepanov. Государственное издательство технико-теоретической литературы, Москва, 1955. State Publishing House technical and theoretical literature, Moscow, 1955.

4. Буровая техника и технология за рубежом. 4. Drilling equipment and technology abroad. Н.Н. NN Калмыков, Ю.А. Kalmyks, Y. Стефанов, А.И. Stefanov, AI Яковлев. Yakovlev. Москва, Издательство «Недра», 1968. Moscow, "Nedra" Publishing House, 1968.

5. Рекламные проспекты компании VAM DRILLING, под товарной маркой HYDROCLEANTM с.56-78. 5. Brochures Company VAM DRILLING, under the trademark HYDROCLEANTM s.56-78.

6. Главная страница / технопарк предлагает / изобретения / виртуальная выставка вибрационные устройства для горизонтального бурения / «Способ очистки скважины при ее бурении ее горизонтальных участков». 6. Home / Technopark offers / invention / virtual exhibition vibratory apparatus for horizontal drilling / "Method for cleanout during its drilling its horizontal sections." Руководитель проекта: Панфилов Г.А., д.т.н., профессор Тюменского государственного нефтегазового университета тел.: (3452) 25-97-70, e-mail panfilov@tsogu.ru 09.12.2008) стр.1-5 («прототип»). Project leader: G. Panfilov, Professor of Tyumen State Oil and Gas University tel .: (3452) 25-97-70, e-mail panfilov@tsogu.ru 09.12.2008) buildings 1-5 ("prototype").

7. А.С. 7. AS Бронзов, Ю.С. Bronze, YS Васильев, Г.А. Vasiliev, GA Шетлер. Shetler. Турбинное бурение наклонных скважин (второе дополненное и переработанное издание). Turbine drilling directional wells (second enlarged and revised edition). Москва, издательство «Недра», 1965 г. Moscow, publishing house "Nedra", 1965

8. Правила составления, подачи и рассмотрения заявки на выдачу патента на изобретение, Москва, ОАО ИНИЦ «ПАТЕНТ» 2006 г. 8. Rules for compiling, filing and consideration of an application for a patent for an invention, Moscow, JSC INIT "patents" in 2006

Claims (2)

  1. 1. Способ очистки ствола скважины при бурении ее горизонтальных участков, включающий процесс бурения, движение потока промывочной жидкости в затрубном пространстве и вынос частиц шлама в верхнюю часть сечения затрубного пространства, отличающийся тем, что очистку ствола скважины осуществляют путем профилактики выпадения шлама, для чего в процессе бурения движение потока промывочной жидкости в затрубном пространстве создают путем синхронной «активации его винтового движения» посредством воздействия энергией вращения трубы на поток п 1. A method of cleaning a wellbore during drilling of its horizontal sections comprising drilling process, wash liquid flow movement in the annulus and stem cuttings particles in the upper part of the cross section of the annulus, characterized in that the purification is carried out of the wellbore by preventing the deposition of sludge, which in during drilling flushing flow of liquid in the annulus is created by synchronous "activating its helical motion" by acting on the tilting energy flux n ромывочной жидкости, через по меньшей мере три активатора винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве, при этом вектор воздействия энергией вращения трубы на поток промывочной жидкости соответствует углу подъема винтовых линий, по меньшей мере, трех «активаторов винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве», технологически выполненных заодно с ее телом, в виде расположенных с одинаковыми угловыми интервалами по ее наружной поверхности, в поперечном сечении в форме полукруглых п romyvochnoy fluid through at least three of the activator screw washing liquid flow in the annulus, wherein the vector effects tilting energies on the flow of wash liquid corresponds lead angle of screw lines, at least three "activators screw washing liquid flow in the annulus "technologically formed integrally with its body, as arranged with equal angular intervals on its outer surface, in cross-section in the shape of semicircular n офилей, каждый из которых при вершине выполнен в виде «винтового опорного пояса», с опорным профилем, совмещаемым с профилем нижней стенки горизонтальных участков ствола скважины, а профилактику выпадения шлама осуществляют синхронно с выносом частиц шлама путем циклического, то есть ежеоборотного, винтового перемещения их в верхнюю часть сечения затрубного пространства действием центробежной силы «активированного винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве». ofiley each apex is formed as a "helical support zone" with a reference profile, aligned with the profile of the bottom wall of the horizontal sections of the wellbore, while preventing deposition of sludge is performed synchronously with the removal of sludge particles by cycling, i.e. ezheoborotnogo, screw moving them in the upper part of the cross section of the annulus centrifugal force "activated screw washing liquid flow in the annulus."
  2. 2. Труба для осуществления способа, включающая тело трубы, винтовую и наружную поверхности трубы, бурильные замки, отличающаяся тем, что наружная поверхность трубы выполнена винтовой путем ее снабжения, по меньшей мере, тремя «активаторами винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве», технологически выполненными заодно с ее телом, в виде расположенных с одинаковыми угловыми интервалами по ее наружной поверхности, в поперечном сечении в форме полукруглых профилей, каждый из которых при вершине выполнен в виде 2. Tube for performing the method, comprising a tube body, a screw and an outer surface of the pipe, tool joints, characterized in that the outer surface of the pipe is helically twisted by its supply, at least three "activators screw washing liquid flow in the annulus" technologically made integrally with its body, as arranged with equal angular intervals on its outer surface, in cross-section in the shape of semicircular profiles, each of which is formed at the top in the form of «винтового опорного пояса», с опорным профилем, совмещаемым с профилем нижней стенки горизонтальных участков ствола скважины, при этом величину радиуса полукруглого профиля «активатора винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве» соответствующей трубы определяют по формуле: "Screw support zone" with a reference profile, aligned with the profile of the horizontal portions of the borehole bottom wall, wherein the radius of the semicircular profile "activator screw washing liquid flow in the annulus" corresponding pipe is determined by the formula:
    R R П P . . П P . . А A = = ( ( Д D н n . . б b . . з s - Д D н n . . т t р R . . ) ) 2 2 + + ( ( 0,1 0.1 - 0,04 0.04 Д D н n . . т t р R . . ) )
    Figure 00000003
    , .
    где Where
    R П.П.А - величина радиуса полукруглого профиля «активатора винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве» соответствующей трубы; P.P.A R - the radius of the semicircular profile "activator screw washing liquid flow in the annulus" of the respective tube;
    Дн.б.з. Dn.b.z. - диаметр наружный бурильного замка соответствующей трубы для осуществления способа; - the outer diameter of the tool joint of the respective tube for implementing the method;
    Дн.тр. Dn.tr. - диаметр наружный соответствующей трубы для осуществления способа; - the outer diameter of the respective tube for implementing the method;
    0,1-0,04 Дн.тр. 0,1-0,04 Dn.tr. - диапазон соотношения зоны опорного профиля «винтового опорного пояса» «активатора винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве» к диаметру наружному соответствующей трубы для осуществления способа, - reference area ratio range profile "screw support belt" "activator screw washing liquid flow in the annulus" corresponding to the diameter of the outer tube for performing the process,
    а угловой сектор опорного профиля «винтового опорного пояса» выполнен в соотношении, в диапазоне 0,30-0,45 к угловому сектору, в поперечном сечении в форме полукруглого профиля «активатора винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве». and angular sector of the support profile "screw support zone" is executed in a ratio in the range of 0,30-0,45 to an angular sector, in cross-section in the shape of semicircular profile "activator screw washing liquid flow in the annulus."
RU2013112262A 2013-03-19 2013-03-19 Borehole cleanout at drilling of its horizontal sections and drilling pipe to this end RU2578682C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013112262A RU2578682C2 (en) 2013-03-19 2013-03-19 Borehole cleanout at drilling of its horizontal sections and drilling pipe to this end

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013112262A RU2578682C2 (en) 2013-03-19 2013-03-19 Borehole cleanout at drilling of its horizontal sections and drilling pipe to this end

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013112262A true RU2013112262A (en) 2014-09-27
RU2578682C2 true RU2578682C2 (en) 2016-03-27

Family

ID=51656239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013112262A RU2578682C2 (en) 2013-03-19 2013-03-19 Borehole cleanout at drilling of its horizontal sections and drilling pipe to this end

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2578682C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6056073A (en) * 1997-03-17 2000-05-02 S.M.F. International Element of a rotating drill pipe string
RU2259899C2 (en) * 2000-10-11 2005-09-10 Йоханн ШПРИНГЕР Method for shaping member of drilling column (variants) and drilling column member (variants)
RU73381U1 (en) * 2007-09-18 2008-05-20 Открытое акционерное общество "Каменск-Уральский металлургический завод" drill pipe
RU2443844C2 (en) * 2006-05-11 2012-02-27 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Well shaft drilling system and method for implementing well shaft drilling operations
RU2457314C2 (en) * 2008-02-01 2012-07-27 Акватик Компани Drill pipe (versions)

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6056073A (en) * 1997-03-17 2000-05-02 S.M.F. International Element of a rotating drill pipe string
RU2259899C2 (en) * 2000-10-11 2005-09-10 Йоханн ШПРИНГЕР Method for shaping member of drilling column (variants) and drilling column member (variants)
RU2443844C2 (en) * 2006-05-11 2012-02-27 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Well shaft drilling system and method for implementing well shaft drilling operations
RU73381U1 (en) * 2007-09-18 2008-05-20 Открытое акционерное общество "Каменск-Уральский металлургический завод" drill pipe
RU2457314C2 (en) * 2008-02-01 2012-07-27 Акватик Компани Drill pipe (versions)

Also Published As

Publication number Publication date Type
RU2013112262A (en) 2014-09-27 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3194331A (en) Drill collar with helical grooves
US3871485A (en) Laser beam drill
US4825963A (en) High-pressure waterjet/abrasive particle-jet coring method and apparatus
Bell Petro geoscience 2. In situ stresses in sedimentary rocks (part 2): applications of stress measurements
US4442899A (en) Hydraulic jet well cleaning assembly using a non-rotating tubing string
US4618009A (en) Reaming tool
US3878903A (en) Apparatus and process for drilling underground arcuate paths
US5447200A (en) Method and apparatus for downhole sand clean-out operations in the petroleum industry
US5839520A (en) Method of drilling well bores
US20090194292A1 (en) Inverted drainholes
US6688702B1 (en) Borehole mining method
US6607607B2 (en) Coiled tubing wellbore cleanout
US5040620A (en) Methods and apparatus for drilling subterranean wells
US4809779A (en) Arrangement for cleaning internal surface of casing strings
US6942030B2 (en) Three-dimensional well system for accessing subterranean zones
US20100051349A1 (en) Force balanced asymmetric drilling reamer
US6758289B2 (en) Method and apparatus for hydrocarbon subterranean recovery
US7255172B2 (en) Hydrodynamic, down-hole anchor
US4365678A (en) Tubular drill string member with contoured circumferential surface
US2756968A (en) Expansible well scraper
US5307886A (en) Method for casing a hole drilled in a formation
US3394760A (en) Operations in submarine and other wells
US20040040749A1 (en) Method and apparatus for removing cuttings
US5601151A (en) Drilling tool
US2382933A (en) Method of drilling holes