RU2602634C1 - Method for slit-formation in wells and bore pits and slit-former therefor - Google Patents
Method for slit-formation in wells and bore pits and slit-former therefor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2602634C1 RU2602634C1 RU2015145930/03A RU2015145930A RU2602634C1 RU 2602634 C1 RU2602634 C1 RU 2602634C1 RU 2015145930/03 A RU2015145930/03 A RU 2015145930/03A RU 2015145930 A RU2015145930 A RU 2015145930A RU 2602634 C1 RU2602634 C1 RU 2602634C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- slit
- piston
- drilling
- cavity
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C37/00—Other methods or devices for dislodging with or without loading
- E21C37/26—Chisels or other cutting tools not mentioned before
Abstract
Description
Технические решения относятся к горному делу, а именно к бурению горных пород, и могут быть использованы для бурения скважин или шпуров (далее - скважин) путем нарезания инициирующей щели в горном массиве для последующего проведения гидроразрыва с целью его разупрочнения или дегазации.Technical solutions relate to mining, namely rock drilling, and can be used for drilling wells or holes (hereinafter referred to as wells) by cutting an initiating gap in the rock mass for subsequent hydraulic fracturing in order to soften or degass it.
В качестве прототипа выбран способ щелеобразования в скважинах и шпурах, реализованный в щелеобразователе по патенту РФ №2263776, Е21В 43/26, Е21С 37/00, опубл. в БИ №31 за 2005 г. и включающий бурение скважины буровым инструментом и последующее щелеобразование в ней указанным щелеобразователем.As a prototype, the method of slot formation in wells and boreholes, implemented in the slot former according to the RF patent No. 2263776, ЕВВ 43/26, Е21С 37/00, publ. in BI No. 31 for 2005, which includes drilling a well with a drilling tool and subsequent slitting in it with the specified slotting machine.
Недостатком этого способа является необходимость замены бурового инструмента на щелеобразователь, что требует дополнительного времени на демонтаж и монтаж буровых штанг, приводящих к длительному простою бурового станка, уменьшая производительность и повышая стоимость способа, что снижает его эффективность.The disadvantage of this method is the need to replace the drilling tool with a slotting machine, which requires additional time for dismantling and installation of the drill rods, leading to prolonged shutdown of the drilling rig, reducing productivity and increasing the cost of the method, which reduces its effectiveness.
Известен щелеобразователь (патент РФ №2263776, Е21В 43/26, Е21С 37/00, опубл. в БИ №31 за 2005 г.), включающий стакан с продольными окнами, в котором перекрестно установлены режущие органы, толкатель, перекрестные оппозитные направляющие уклоны и пружину возврата толкателя, причем режущие органы установлены с возможностью выхода их режущих частей из продольных окон стакана по указанным уклонам при перемещении толкателя. Перекрестные оппозитные направляющие уклоны выполнены на толкателе и имеют фигурный профиль. Толкатель установлен с возможностью вдвижения в стакан, а пружина возврата толкателя размещена на стакане и зафиксирована в исходном положении, при этом режущие органы установлены на общей оси и зафиксированы в исходном положении на указанных уклонах с помощью фигурных пружин.Known slot machine (RF patent No. 2263776, ЕВВ 43/26, Е21С 37/00, published in BI No. 31 for 2005), including a glass with longitudinal windows, in which the cutting organs, the pusher, the cross opposed guide slopes and the return spring of the pusher, and the cutting bodies are installed with the possibility of their cutting parts coming out of the longitudinal windows of the glass along the indicated slopes when moving the pusher. Cross opposed guide slopes are made on the pusher and have a curved profile. The pusher is installed with the possibility of sliding into the glass, and the spring of the return of the pusher is placed on the glass and fixed in its original position, while the cutting bodies are mounted on a common axis and fixed in the initial position on the indicated slopes using curly springs.
Недостатком указанного щелеобразователя является подача осевого усилия со стороны бурового станка непосредственно на режущие органы после упора толкателя в забой скважины, поэтому нарезание щели возможно только в забойной части скважины, что ограничивает область его применения, а регулирование осевого усилия подачи в ручном режиме во избежание выхода из строя режущих органов усложняет его эксплуатацию.The disadvantage of this slotting machine is the supply of axial force from the drilling rig side directly to the cutting bodies after the pusher rests in the bottom of the well, therefore, cutting a gap is possible only in the bottom of the well, which limits its scope, and adjusting the axial feed force in manual mode to avoid exiting the system of cutting organs complicates its operation.
Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является щелеобразователь (патент РФ №2359124, Е21С 37/00, Е21В 43/26, опубл. в БИ №17 за 2009 г.), включающий стакан, в котором выполнены продольные окна и перекрестно установлены режущие органы с возможностью перемещения по перекрестным оппозитным направляющим уклонам и выхода их режущих частей из продольных окон стакана по указанным уклонам. Перекрестные оппозитные направляющие уклоны выполнены на внутренней поверхности стакана, а режущие органы установлены на поршне, размещенном внутри стакана с возможностью осевого перемещения, в полости которого установлен регулируемый подпорный клапан. Между поршнем и стаканом размещена пружина возврата.The closest in technical essence and combination of essential features is a slotting machine (RF patent No. 2359124, Е21С 37/00, ЕВВ 43/26, published in BI No. 17 for 2009), including a glass in which longitudinal windows are made and cross-mounted cutting bodies with the ability to move along the cross opposing guide slopes and exit their cutting parts from the longitudinal windows of the glass on the specified slopes. Cross opposed guide slopes are made on the inner surface of the glass, and the cutting bodies are mounted on a piston located inside the glass with the possibility of axial movement, in the cavity of which an adjustable stop valve is installed. Between the piston and the cup there is a return spring.
Недостатком этого щелеобразователя является то, что нарезание щели возможно только в заранее пробуренных скважинах, что сужает область его применения.The disadvantage of this slot is that slitting is possible only in pre-drilled wells, which narrows the scope of its application.
Техническими задачами предлагаемого решения являются повышение эффективности способа щелеобразования в скважинах за счет повышения его производительности и снижения стоимости, расширение возможностей щелеобразователя за счет проведения им операций бурения скважины и щелеобразования.The technical objectives of the proposed solution are to increase the efficiency of the method of crevice formation in wells by increasing its productivity and lowering cost, expanding the capabilities of the creamer by performing well drilling and crevice operations.
Поставленные задачи достигаются тем, что в способе щелеобразования в скважинах, включающем бурение скважины и последующее щелеобразование в ней путем нарезания инициирующей щели, согласно техническому решению указанные операции проводят с помощью упомянутого ниже щелеобразователя. В этом щелеобразователе, включающем корпус, в котором выполнено продольное окно и установлен нож с возможностью перемещения по направляющему уклону и выхода его режущей части из продольного окна корпуса, при этом направляющий уклон выполнен на внутренней поверхности корпуса, а нож установлен на вилке поршня, размещенных внутри корпуса с возможностью осевого перемещения, причем в полости поршня установлен подпорный клапан, а между поршнем и корпусом размещена пружина возврата, согласно техническому решению на головной части корпуса установлена буровая коронка, через центральное отверстие которой проходит толкатель, имеющий жесткую связь с обратным клапаном, установленным в торцевых частях корпуса и буровой коронки, при этом подклапанная полость обратного клапана соединена каналом с подпоршневой полостью, а толкатель установлен с возможностью контактирования с забойной частью скважины и перемещения в осевом направлении. Совокупность признаков позволяет проводить последовательные операции бурения скважины и щелеобразования в них без демонтажа бурового става для замены инструмента, что повышает производительность способа, а следовательно, и его эффективность. Возможность проведения операций бурения скважины и щелеобразования одним щелеобразователем расширяет область его применения.The objectives are achieved in that in the method of crevice formation in wells, including drilling a well and subsequent crevice formation in it by cutting the initiating gap, according to the technical solution, these operations are carried out using the aforementioned creasing agent. In this slot forming machine, comprising a housing in which a longitudinal window is made and a knife is mounted to move along the guide slope and exit its cutting part from the longitudinal window of the body, the guide slope is made on the inner surface of the housing, and the knife is mounted on a piston fork located inside housing with the possibility of axial movement, and in the piston cavity a backup valve is installed, and between the piston and the housing there is a return spring, according to the technical solution on the head of the housing A drill bit has been installed, through the central opening of which a pusher passes, which has a rigid connection with a check valve installed in the end parts of the body and the drill bit, while the subvalve cavity of the check valve is connected by a channel to the under-piston cavity, and the pusher is installed with the possibility of contacting with the bottomhole part of the well and axial movement. The combination of features allows for sequential operations of drilling and slitting in them without dismantling the drill string to replace the tool, which increases the productivity of the method, and therefore its effectiveness. The ability to conduct well drilling and slot formation with one slot former expands its scope.
Сущность технического решения поясняется примером реализации способа щелеобразования в скважинах и конкретного исполнения щелеобразователя и чертежами фиг. 1, 2. На фиг. 1 изображен продольный разрез щелеобразователя, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.The essence of the technical solution is illustrated by an example implementation of the method of crevice formation in wells and a specific embodiment of the creamer and drawings of FIG. 1, 2. In FIG. 1 shows a longitudinal section through a slit former; FIG. 2 is a section AA in FIG. one.
Щелеобразователь состоит из корпуса 1 (фиг. 1, 2), в котором выполнено продольное окно 2 и установлен нож 3 с возможностью перемещения по направляющему уклону 4 и выхода его режущей части из продольного окна 2 корпуса 1. Направляющий уклон 4 выполнен на внутренней поверхности корпуса 1, а нож 3 установлен на вилке 5 поршня 6, размещенных внутри корпуса 1 с возможностью осевого перемещения. В полости поршня 6 установлен подпорный клапан (поз. не обозначен), состоящий из шарика 7, пружины 8 и седла 9. В поршне 6 выполнен центральный канал 10, а в седле 9 - центральное отверстие 11. Шарик 7 подпорного клапана прижат к седлу 9 пружиной 8, перекрывая при этом центральное отверстие 11 в седле 9. Между поршнем 6 и корпусом 1 размещена пружина 12 возврата. На головной части корпуса 1 установлена буровая коронка 13 с центральным отверстием 14 и каналом 15. В торцевых частях буровой коронки 13 и корпуса 1 установлен обратный клапан 16 с имеющимися в нем пружиной 17 и запирающим элементом 18. В центральном отверстии 14 буровой коронки 13 установлен толкатель 19, имеющий жесткую связь с запирающим элементом 18 обратного клапана 16. Толкатель 19 установлен с возможностью контактирования с забойной частью скважины и перемещения в осевом направлении. Вдоль корпуса 1 выполнен канал 20, которым соединены подклапанная полость 21 и подпоршневая полость 22.The slotting machine consists of a housing 1 (Fig. 1, 2), in which a longitudinal window 2 is made and a
Способ щелеобразования с использованием указанного щелеобразователя осуществляют следующим образом. Перед началом работы осуществляется сборка щелеобразователя (фиг. 1, 2) и установка его на штанге бурового станка. Затем включают буровой станок и насос подачи жидкости для промывки скважины при бурении. Толкатель 19 входит в контакт с горным массивом и, перемещаясь вместе с запирающим элементом 18, сжимает пружину 17 обратного клапана 16, открывая его. Жидкость от насоса поступает в подпоршневую полость 22 под давлением, необходимым для промывки скважины, далее по каналу 20 попадает в подклапанную полость 21 и через обратный клапан 16 и канал 15 буровой коронки 13 выходит в забой скважины. Жесткости пружин 8 и пружины 12 возврата превышают усилие от давления жидкости, подаваемой для промывки скважины, поэтому подпорный клапан остается закрытым, а поршень 6 неподвижным.The method of crevice using the specified creamer is as follows. Before starting work, the slotting machine is assembled (Fig. 1, 2) and installed on the drill rod. Then include a drilling rig and a fluid pump for flushing the well during drilling. The pusher 19 comes into contact with the massif and, moving together with the locking element 18, compresses the spring 17 of the
После окончания бурения скважины на заданную глубину буровые штанги с щелеобразователем отводят от забоя скважины на расстояние примерно 5÷10 см. При этом пружина 17, разжимаясь, перемещает толкатель 19 с запирающим элементом 18 в исходное положение, закрывая обратный клапан 16 и препятствуя выходу жидкости в забой скважины, что приводит к повышению давления в системе щелеобразователя. Пружина 8 подпорного клапана настроена на давление, обеспечивающее оптимальный режим щелеобразования путем нарезания инициирующей щели. После закрытия обратного клапана 16 при превышении указанного давления пружина 8 сжимается, открывая центральный канал 10 поршня 6 для прохода жидкости в зону резания для охлаждения ножа 3 и удаления продуктов резания. Переход в режим щелеобразования путем нарезания инициирующей щели происходит автоматически после закрытия обратного клапана 16. В результате повышения давления в системе, в том числе в подпоршневой полости 22, поршень 6 с вилкой 5 перемещаются вдоль оси в прямом направлении, а шарик 7 отходит от седла 9, открывая центральное отверстие 11 в седле 9 и центральный канал 10 в поршне 6 для прохода жидкости в зону щелеобразования, при этом нож 3 скользит по направляющему уклону 4, выдвигаясь в радиальном направлении из корпуса 1 и нарезая инициирующую щель.After the well has been drilled to a predetermined depth, the drill rods with a slitter are diverted from the bottom of the well to a distance of about 5 ÷ 10 cm. In this case, the spring 17, unclenching, moves the pusher 19 with the locking element 18 to its original position, closing the
После щелеобразования путем нарезания инициирущей щели для продолжения бурения скважины отключают вращение бурового става и подают его на забой до упора в него толкателя 19. При этом давление в системе щелеобразователя падает, т.к. жидкость снова свободно проходит в забой скважины, а пружина 12 возврата разжимается, возвращая поршень 6 с вилкой 5 и ножом 3 в исходное положение, после чего включают вращение бурового става и продолжают процесс бурения до места следующего щелеобразования.After slitting by cutting the initiating slit to continue drilling, the rotation of the drill string is turned off and fed to the bottom until the push rod 19 stops. The pressure in the slotting system drops, because the fluid again freely passes into the bottom of the well, and the
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015145930/03A RU2602634C1 (en) | 2015-10-26 | 2015-10-26 | Method for slit-formation in wells and bore pits and slit-former therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015145930/03A RU2602634C1 (en) | 2015-10-26 | 2015-10-26 | Method for slit-formation in wells and bore pits and slit-former therefor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2602634C1 true RU2602634C1 (en) | 2016-11-20 |
Family
ID=57760094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015145930/03A RU2602634C1 (en) | 2015-10-26 | 2015-10-26 | Method for slit-formation in wells and bore pits and slit-former therefor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2602634C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2691258C1 (en) * | 2018-05-04 | 2019-06-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Slit-forming device |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3825071A (en) * | 1972-12-18 | 1974-07-23 | Amoco Prod Co | Method and apparatus for fracturing of subsurface formations |
US5699866A (en) * | 1996-05-10 | 1997-12-23 | Perf Drill, Inc. | Sectional drive system |
RU2263776C1 (en) * | 2004-06-03 | 2005-11-10 | Институт горного дела Сибирского отделения Российской Академии наук (статус государственного учреждения) | Crack forming device |
RU78862U1 (en) * | 2008-06-25 | 2008-12-10 | Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук (ИГД СО РАН) | CLIPPER |
RU2359124C1 (en) * | 2008-01-31 | 2009-06-20 | Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук | Fracture former |
RU2400624C1 (en) * | 2009-08-12 | 2010-09-27 | Учреждение Российской академии наук Институт горного дела РАН | Splitter |
RU129148U1 (en) * | 2012-02-22 | 2013-06-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение Институт угля Сибирского отделения РАН | CLIPPER |
-
2015
- 2015-10-26 RU RU2015145930/03A patent/RU2602634C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3825071A (en) * | 1972-12-18 | 1974-07-23 | Amoco Prod Co | Method and apparatus for fracturing of subsurface formations |
US5699866A (en) * | 1996-05-10 | 1997-12-23 | Perf Drill, Inc. | Sectional drive system |
RU2263776C1 (en) * | 2004-06-03 | 2005-11-10 | Институт горного дела Сибирского отделения Российской Академии наук (статус государственного учреждения) | Crack forming device |
RU2359124C1 (en) * | 2008-01-31 | 2009-06-20 | Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук | Fracture former |
RU78862U1 (en) * | 2008-06-25 | 2008-12-10 | Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук (ИГД СО РАН) | CLIPPER |
RU2400624C1 (en) * | 2009-08-12 | 2010-09-27 | Учреждение Российской академии наук Институт горного дела РАН | Splitter |
RU129148U1 (en) * | 2012-02-22 | 2013-06-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение Институт угля Сибирского отделения РАН | CLIPPER |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2691258C1 (en) * | 2018-05-04 | 2019-06-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Slit-forming device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8955597B2 (en) | Method and system for abandoning a borehole | |
US8905158B2 (en) | Downhole tool | |
US20130168076A1 (en) | Milling Tool | |
DK179097B1 (en) | Cutting tool with radial expandable cutting blocks and a method for operating a cutting tool | |
WO2020093410A1 (en) | Drilling mechanism of coring drilling rig | |
US20170130533A1 (en) | Force self-balanced drill bit | |
CN104956025A (en) | Window milling systems | |
RU2602634C1 (en) | Method for slit-formation in wells and bore pits and slit-former therefor | |
NO20130161A1 (en) | Device and method for actuating downhole tool | |
RU2542057C1 (en) | Blade underreamer | |
RU2359124C1 (en) | Fracture former | |
CN212130440U (en) | Multistage forging and milling tool for underground casing | |
US11773673B2 (en) | Coring drill tool driving structure | |
RU2550709C2 (en) | Hydraulic probing perforator | |
RU2691258C1 (en) | Slit-forming device | |
RU2365736C1 (en) | Device for cutting of pipes in well | |
RU2612166C1 (en) | Expander | |
RU153208U1 (en) | Borehole Expander | |
RU2400624C1 (en) | Splitter | |
RU2333345C1 (en) | Device for cutting grooves in pipes and cutting pipes in well | |
RU2674044C1 (en) | Well bore expander | |
RU2772031C1 (en) | Hydraulic borehole expander | |
WO2015114407A1 (en) | Downhole tool and method for operating such a downhole tool | |
RU2565620C1 (en) | Removed diverter | |
CN106593518B (en) | Pulse water jet progressive grooving method in underground drill hole |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171027 |