RU2663856C1 - Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной - Google Patents

Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной Download PDF

Info

Publication number
RU2663856C1
RU2663856C1 RU2017114692A RU2017114692A RU2663856C1 RU 2663856 C1 RU2663856 C1 RU 2663856C1 RU 2017114692 A RU2017114692 A RU 2017114692A RU 2017114692 A RU2017114692 A RU 2017114692A RU 2663856 C1 RU2663856 C1 RU 2663856C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shoe
adapter
drilling
plunger
windows
Prior art date
Application number
RU2017114692A
Other languages
English (en)
Inventor
Фарит Фоатович Ахмадишин
Анатолий Вениаминович Киршин
Виталий Евгеньевич Пронин
Владимир Борисович Оснос
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина filed Critical Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority to RU2017114692A priority Critical patent/RU2663856C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2663856C1 publication Critical patent/RU2663856C1/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing, or removing tools, packers or the like in the boreholes or wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/20Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/28Enlarging drilled holes, e.g. by counterboring

Abstract

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к способам бурения на обсадной колонне. Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной включает обсадную колонну с башмаком, вставленный в обсадную колонну переходник бурового инструмента, плунжер с верхней проточкой, вставленный в переходник с возможностью ограниченного упором перемещения вниз в транспортное положение с возможностью совмещения верхней проточки с подвижными шпонками. Плунжер относительно переходника и башмака зафиксирован в верхнем рабочем положении срезными элементами. Внутренний диаметр башмака изготовлен меньше внутреннего диаметра обсадной колонны, но больше наружного диаметра бурового инструмента. Башмак оснащен окнами, расположенными на одном уровне и равномерно по периметру, а переходник – отверстиями, совмещенными в рабочем положении с окнами башмака. В отверстия и окна вставлены с возможностью перемещения внутрь переходника благодаря ограничителям шпонки, подпираемые в рабочем положении изнутри плунжером. Переходник ниже упора оснащен проточками под ловильный инструмент, оснащенный расширением, выполненным с возможностью взаимодействия с плунжером и переводом его в транспортное положение. Шпонки сверху и снизу снабжены фасками под соответствующие наклонные поверхности окон башмака. Обеспечиваются надежная фиксация и удержание бурового инструмента с обсадной колонной в процессе бурения, в том числе и при помощи забойного двигателя, а также гарантированное отцепление и извлечение бурового оборудования по окончании бурения. 3 ил.

Description

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к способам бурения на обсадной колонне.
Известно устройство для бурения скважин в рыхлых породах с одновременной обсадкой (патент SU №1798467, МПК Е21В 7/20, опубл. бюл. №8 от 28.02.1993), включающее буровую и обсадную колонны со смещенными осями относительно друг друга в нижней части, породоразрушающий инструмент на буровой колонне и внутренний выступ на обсадной колонне, при этом с целью повышения эффективности бурения горизонтальных и наклонных скважин за счет управления углом забоя в заданном направлении буровая колонна снабжена эксцентричным переходником и эксцентричным центратором, размещенным на переходнике и выполненным с продольным пазом, в котором размещен выступ обсадной колонны, при этом величина эксцентриситета переходника определяется зависимостью е>0,5(Dтр-Dд).
Недостатками данной конструкции являются:
- большое количество сопрягаемых деталей и сложный процесс работы, что уменьшает надежность в процессе эксплуатации;
- бурение только с применением ротора, не позволяющее использовать забойный двигатель, что тоже уменьшает с надежность работы узлов в процессе бурения.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является буровой снаряд для бурения с одновременной обсадкой (патент RU №166522, МПК Е21В 7/20, опубл. бюл. №33 от 08.06.2016), включающий бурильную колонну, буро-расширяющий узел (БРУ) с раздвижными резцами, обсадную колонну с башмаком, соединительный узел верхних концов бурильной и обсадной колонн, при этом БРУ содержит подпружиненный подвижный плунжер, выполненный с возможностью заглубления раздвижных резцов при их спуске и подъеме в прорези, проделанные в средней его части и сориентированные с ними с помощью шпонки и паза, фиксации раздвижных резцов в рабочем положении во время их выхода из башмака обсадной колонны за счет его цельной верхней части и сброса промывочной жидкости в межтрубное пространство, через сливные отверстия при совмещении их со сливными отверстиями в корпусе БРУ, а также долото для бурения опережающей пилот-скважины, при этом верхние концы бурильной и обсадной колонн соединяют на резьбах с вертлюгом-сальником.
Недостатками данной конструкции являются:
- большое количество сопрягаемых деталей и сложный процесс работы, что уменьшает надежность в процессе эксплуатации;
- бурение только с применением ротора, не позволяющее использовать забойный двигатель, что тоже уменьшает с надежность работы узлов в процессе бурения;
- сложный механизм складывания резцов расширителя, что может затруднить процесс работы.
Технической задачей настоящего изобретения является создание конструкции узла крепления, позволяющего надежно зафиксировать и удерживать буровой инструмент с обсадной колонной в процессе бурения, в том числе и при помощи забойного двигателя, а также гарантированно отцепиться и извлечь буровое оборудование по окончании бурения.
Задача решается соединительным узлом бурового инструмента с обсадной колонной, включающим обсадную колонну с башмаком, вставленный в обсадную колонну переходник бурового инструмента, плунжер с верхней проточкой, вставленный в переходник с возможностью ограниченного упором перемещения вниз - в транспортное положение с возможностью совмещения верхней проточки с подвижными шпонками.
Новым является то, что плунжер относительно переходника и башмака зафиксирован в верхнем - рабочем положении срезными элементами, внутренний диаметр башмака изготовлен меньше внутреннего диаметра обсадной колонны, но больше - наружного диаметра бурового инструмента, причем башмак оснащен окнами, расположенными на одном уровне и равномерно по периметру, а переходник - отверстиями, совмещенными в рабочем положении с окнами башмака, при этом в отверстия и окна вставлены с возможностью перемещения внутрь переходника благодаря ограничителям шпонки, подпираемые в рабочем положении изнутри плунжером, который ниже упора оснащен проточками под ловильный инструмент, оснащенный расширением, выполненным с возможностью взаимодействия с плунжером и переводом его в транспортное положение, при этом шпонки сверху и снизу снабжены фасками под соответствующие наклонные поверхности окон башмака.
На фиг. 1 изображен соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной с частичным осевым разрезом в процессе работы.
На фиг. 2 изображен соединительный узел бурового инструмента в момент отсоединения и захвата ловильным инструментом.
На фиг. 3 изображена обсадная колонна после извлечения бурового инструмента.
Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной включает обсадную колонну 1 (фиг. 1) с башмаком 2, вставленный в обсадную колонну 1 переходник бурового инструмента 3, плунжер 4 с верхней проточкой 5, вставленный в переходник 3 с возможностью ограниченного упором 6 перемещения вниз - в транспортное положение с возможностью совмещения верхней проточки 5 с подвижными шпонками 7. Плунжер 4 относительно переходника 3 и башмака 2 зафиксирован в верхнем - рабочем положении срезными элементами 8, внутренний диаметр башмака 2 изготовлен меньше внутреннего диаметра обсадной колонны 1, но больше - наружного диаметра бурового инструмента 9. Кроме того, башмак 2 оснащен окнами 10 (фиг. 2), расположенными на одном уровне и равномерно по периметру, а переходник 3 (фиг. 1) - отверстиями 11, совмещенными в рабочем положении с окнами 10 (фиг. 2) башмака 2 (фиг. 1), при этом в отверстия 11 и окна 10 (фиг. 2) вставлены с возможностью перемещения внутрь переходника 3 (фиг. 1) благодаря внутренним ограничителям (на фиг. не пронумерованы) шпонки 7. Шпонки 7 подпираются в рабочем положении изнутри плунжером 4. При этом переходник 3 ниже упора 6 оснащен проточками 12 под ловильный инструмент 13 (фиг. 2), оснащенный расширением 14, выполненным с возможностью взаимодействия с плунжером 4 (фиг. 1) и переводом его в транспортное положение, при этом шпонки 7 сверху и снизу снабжены фасками 15 (фиг. 2) под соответствующие наклонные поверхности 16 окон 10 башмака 2 (фиг. 1).
Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной работает следующим образом.
Собирают компоновку для бурения в следующей последовательности: буровой инструмент 9 (фиг. 1), включающий долото, расширитель и забойный двигатель (показаны на фиг. 1 и 2 условно), затем соединительный узел и далее обсадная колонна 1. На конструкцию бурового инструмента 9 авторы не претендуют. Буровой инструмент 9 на небольших глубинах - до 400 м - может не содержать забойный двигатель, а вращаться под действием устьевого ротора (на фиг. 1 и 2 не показан). Башмак 2 оснащен окнами 10 (фиг. 2), расположенными на одном уровне и равномерно по периметру, а переходник 3 (фиг. 1) - отверстиями 11, совмещенными в рабочем положении с окнами 10 (фиг. 2) башмака 2 (фиг. 1), а в отверстия 11 и окна 10 (фиг. 2) вставлены с возможностью перемещения внутрь переходника 3 (фиг. 1) благодаря ограничителям шпонки 7, подпираемые в рабочем положении изнутри плунжером 4, который зафиксирован в рабочем положении срезными элементами 8. При прокачивании промывочной жидкости буровым насосом через колонну обсадных труб 1 начинает работать забойный двигатель бурового инструмента 9, режущие элементы (показаны условно) расширителя выходят в рабочее положение, и начинается процесс бурения с одновременным расширением. Также возможно вращение колонны труб 1 устьевым ротором с промывкой и выводом плашек бурового инструмента 9 в рабочее положение. В этом рабочем положении плашки 7 воспринимают передаваемую на буровой инструмент 9 осевую нагрузку и удерживают крутящий момент, передаваемый устьевым ротором или забойным двигателем бурового инструмента 9, который создается во время его работы. Герметизация соединительного узла обеспечивается уплотнительными элементами (на фиг. 1 и 2 не показаны). Таким образом производят бурение до заданного интервала с одновременным спуском и установкой обсадной колонны 1.
Затем в колонну обсадных труб на бурильных трубах спускают ловильный инструмент 13 (фиг. 2), оснащенный расширением 14, выполненным с возможностью взаимодействия с плунжером 4 (фиг. 1) и переводом его в транспортное положение до упора 6. При этом срезаются срезные элементы 8, а верхняя проточка 5 совмещается со шпонками 7. Кроме того, ловильный инструмент 13 (фиг. 2) входит в проточки 12 (фиг. 1) переходника 4 и жестко фиксируется.
При подъеме бурового инструмента фаски 15 (фиг. 2) шпонок 7 (фиг. 1) взаимодействуют с соответствующими наклонными поверхностями 16 (фиг. 2) окон 10 башмака 2 (фиг. 1) и заходят в проточку 5 плунжера 4, освобождая переходник 3 от башмака 2. Далее буровой инструмент 9 вместе с переходником 3, плунжером 4 и ловильным инструментом 13 извлекают на устье скважины. Колонна обсадных труб 1 (фиг. 3) с башмаком 2 остается в скважине и цементируется по известной технологии.
Предлагаемая конструкция соединительного узла бурового инструмента с обсадной колонной позволяет надежно зафиксировать и удерживать буровой инструмент с обсадной колонной в процессе бурения, в том числе и при помощи забойного двигателя, а также гарантированно отцепиться и извлечь буровое оборудование по окончании бурения.

Claims (1)

  1. Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной, включающий обсадную колонну с башмаком, вставленный в обсадную колонну переходник бурового инструмента, плунжер с верхней проточкой, вставленный в переходник с возможностью ограниченного упором перемещения вниз в транспортное положение с возможностью совмещения верхней проточки с подвижными шпонками, отличающийся тем, что плунжер относительно переходника и башмака зафиксирован в верхнем рабочем положении срезными элементами, внутренний диаметр башмака изготовлен меньше внутреннего диаметра обсадной колонны, но больше наружного диаметра бурового инструмента, причем башмак оснащен окнами, расположенными на одном уровне и равномерно по периметру, а переходник – отверстиями, совмещенными в рабочем положении с окнами башмака, при этом в отверстия и окна вставлены с возможностью перемещения внутрь переходника благодаря ограничителям шпонки, подпираемые в рабочем положении изнутри плунжером, при этом переходник ниже упора оснащен проточками под ловильный инструмент, оснащенный расширением, выполненным с возможностью взаимодействия с плунжером и переводом его в транспортное положение, при этом шпонки сверху и снизу снабжены фасками под соответствующие наклонные поверхности окон башмака.
RU2017114692A 2017-04-26 2017-04-26 Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной RU2663856C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017114692A RU2663856C1 (ru) 2017-04-26 2017-04-26 Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017114692A RU2663856C1 (ru) 2017-04-26 2017-04-26 Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2663856C1 true RU2663856C1 (ru) 2018-08-10

Family

ID=63142540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017114692A RU2663856C1 (ru) 2017-04-26 2017-04-26 Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2663856C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2751298C1 (ru) * 2020-12-15 2021-07-13 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Устройство для бурения на обсадной колонне

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1461851A1 (ru) * 1986-12-04 1989-02-28 Svitalka Petr Устройство дл бурени скважин с одновременной обсадкой
SU1680922A1 (ru) * 1986-12-04 1991-09-30 П.И.Свиталка и Ю.С.Рыбин Способ бурени горных пород
SU1798467A1 (ru) * 1990-08-27 1993-02-28 Proizv Ob Osusheniyu Mestorozh Устройство для. бурения скважин в рыхльъс породах с одновременной обсадкой . 2
RU2071541C1 (ru) * 1993-11-04 1997-01-10 Индивидуальное частное предприятие "Гео Инструментс" Устройство для бурения скважин на дне моря
RU2336405C1 (ru) * 2007-03-14 2008-10-20 Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "ЛУКОЙЛ" Устройство для закрепления извлекаемого бурового инструмента в обсадной колонне
EA201101483A1 (ru) * 2011-08-08 2013-02-28 Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Компания Жайлау" Способ строительства скважин с обсадной колонной одного диаметра
CN102305022B (zh) * 2011-08-12 2013-08-21 中国地质大学(武汉) 一种打捞式套管钻进钻具
WO2015084374A1 (en) * 2013-12-05 2015-06-11 Halliburton Energy Services, Inc. Directional casing-while-drilling
KR20150125755A (ko) * 2014-04-30 2015-11-10 (주)씨엔피텍 굴착용 비트
RU166522U1 (ru) * 2016-06-08 2016-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт геологии нерудных полезных ископаемых" (ФГУП "ЦНИИгеолнеруд") Буровой снаряд для бурения с одновременной обсадкой

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1461851A1 (ru) * 1986-12-04 1989-02-28 Svitalka Petr Устройство дл бурени скважин с одновременной обсадкой
SU1680922A1 (ru) * 1986-12-04 1991-09-30 П.И.Свиталка и Ю.С.Рыбин Способ бурени горных пород
SU1798467A1 (ru) * 1990-08-27 1993-02-28 Proizv Ob Osusheniyu Mestorozh Устройство для. бурения скважин в рыхльъс породах с одновременной обсадкой . 2
RU2071541C1 (ru) * 1993-11-04 1997-01-10 Индивидуальное частное предприятие "Гео Инструментс" Устройство для бурения скважин на дне моря
RU2336405C1 (ru) * 2007-03-14 2008-10-20 Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "ЛУКОЙЛ" Устройство для закрепления извлекаемого бурового инструмента в обсадной колонне
EA201101483A1 (ru) * 2011-08-08 2013-02-28 Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Компания Жайлау" Способ строительства скважин с обсадной колонной одного диаметра
CN102305022B (zh) * 2011-08-12 2013-08-21 中国地质大学(武汉) 一种打捞式套管钻进钻具
WO2015084374A1 (en) * 2013-12-05 2015-06-11 Halliburton Energy Services, Inc. Directional casing-while-drilling
KR20150125755A (ko) * 2014-04-30 2015-11-10 (주)씨엔피텍 굴착용 비트
RU166522U1 (ru) * 2016-06-08 2016-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт геологии нерудных полезных ископаемых" (ФГУП "ЦНИИгеолнеруд") Буровой снаряд для бурения с одновременной обсадкой

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2751298C1 (ru) * 2020-12-15 2021-07-13 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Устройство для бурения на обсадной колонне

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2649683C2 (ru) Узел клина-отклонителя и отклоняющего клина для многоствольных скважин
RU2687729C1 (ru) Система для бурения многоствольных скважин, позволяющая минимизировать число спускоподъемных операций
US7650947B2 (en) One trip system for circulating, perforating and treating
US10480290B2 (en) Controller for downhole tool
RU2645044C1 (ru) Оснастка и операции перемещаемого узла сопряжения
EA025346B1 (ru) Способ комбинированной очистки и тампонирования скважины
RU2671369C1 (ru) Бурение хвостовиком с использованием извлекаемой направляющей компоновки низа
RU2712903C2 (ru) Скважинная колонна для бурения через зону низкого давления
RU2015120086A (ru) Способ испытания барьера
RU2663832C1 (ru) Оборудование бурильной колонны с интегрированным кольцевым барьером и муфтой с отверстием, способ и система
CN206129240U (zh) 液压多功能刮壁工具
RU2677517C1 (ru) Извлекаемый клин-отклонитель для повторного входа в дополнительный ствол многоствольной скважины
RU164723U1 (ru) Пакер разбуриваемый
RU2663856C1 (ru) Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной
RU2677520C1 (ru) Устройство для повторного входа в боковой ствол скважины
RU159875U1 (ru) Разбуриваемый пакер
RU2018113752A (ru) Инструмент многоствольного бурения в течение одной спускоподъемной операции
CN203756034U (zh) 一种水力扩张式随钻扩眼器
RU2410513C1 (ru) Способ строительства многоствольной скважины
RU138113U1 (ru) Долото с раздвигающимися лопастями
US10458196B2 (en) Downhole casing pulling tool
RU2612166C1 (ru) Расширитель
RU2445431C1 (ru) Расширитель скважин
RU2336405C1 (ru) Устройство для закрепления извлекаемого бурового инструмента в обсадной колонне
RU52904U1 (ru) Башмак для установки профильного перекрывателя в скважине