RU2750793C1 - Способ бурения скважин с одновременной обсадкой - Google Patents

Способ бурения скважин с одновременной обсадкой Download PDF

Info

Publication number
RU2750793C1
RU2750793C1 RU2020139483A RU2020139483A RU2750793C1 RU 2750793 C1 RU2750793 C1 RU 2750793C1 RU 2020139483 A RU2020139483 A RU 2020139483A RU 2020139483 A RU2020139483 A RU 2020139483A RU 2750793 C1 RU2750793 C1 RU 2750793C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
casing
drilling
inner diameter
drilling tool
thrust
Prior art date
Application number
RU2020139483A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Евгеньевич Алексеев
Евгений Михайлович Черниенков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук (ИГД СО РАН)
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук (ИГД СО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук (ИГД СО РАН)
Priority to RU2020139483A priority Critical patent/RU2750793C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2750793C1 publication Critical patent/RU2750793C1/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK 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

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Изобретение относится к горной технике, а именно к способу бурения скважин с одновременной обсадкой. Способ включает разрушение породы на забое скважины посредством ударно-вращательного действия на него обсадно-буровым инструментом с выдвижной головной частью, приспособленным для извлечения его из скважины, при одновременном продвижении обсадной трубы в сторону забоя под действием ударных импульсов. Ударные импульсы на обсадную трубу передают за пределами ее внутреннего диаметра посредством подпружиненных упорных вкладышей, установленных в полостях обсадно-бурового инструмента с упором на упорную поверхность в передней части расточки опорной втулки, прикрепленной к передней части наружной поверхности обсадной трубы и имеющей в задней части расточки коническую поверхность, с помощью которой по окончании бурения упорные вкладыши поджимают и перемещают в указанные полости обсадно-бурового инструмента при извлечении его из скважины. Используют опорную втулку, имеющую наименьший внутренний диаметр не менее внутреннего диаметра обсадной трубы. Обеспечивается устранение сужения внутреннего диаметра обсадной трубы, что позволяет осуществлять дальнейшее бурение через обсадную трубу с максимально возможным диаметром скважины. 1 ил.

Description

Техническое решение относится к горной технике, а именно к способам бурения скважин с одновременной обсадкой, и может найти применение также в строительстве.
Известен способ бурения скважин с одновременной обсадкой по патенту РФ № 2338051, кл. E21B 7/20, опубл. 10.11.2008 г. в Бюл. № 31. Способ включает разрушение периферийной и центральной частей забоя скважины посредством ударно-вращательного действия на него обсадно-буровым инструментом, содержащим кольцевую коронку и центральное долото, при одновременном продвижении обсадной трубы в сторону забоя под действием ударных импульсов. Сначала разрушают периферийную часть забоя кольцевой коронкой с образованием в центральной части забоя керна до его контакта с торцом центрального долота, после чего разрушают керн, продолжая разрушать периферийную часть забоя кольцевой коронкой.
Общими признаками с предлагаемым решением является то, что разрушение забоя посредством ударно-вращательного действия на него обсадно-буровым инструментом осуществляют при одновременном продвижении обсадной трубы в сторону забоя под действием ударных импульсов.
Недостатком способа является то, что по окончании бурения из обсадной трубы может быть извлечен обсадно-буровой инструмент только с центральным долотом, а кольцевая коронка остается в обсадной трубе. Это значительно уменьшает внутреннее пространство обсадной трубы. При необходимости дальнейшего бурения через обсадную трубу это ограничивает диаметр скважины, что сужает технологические возможности проведения работ.
Наиболее близким аналогом по технической сущности и совокупности существенных признаков, является способ, реализуемый буровым устройством, описанным в патенте РФ № 2125147, кл. E21B 7/20, опубл. 20.01.1999 г. Способ заключается в том, что призабойная ударная машина, размещенная внутри обсадной трубы, воздействует на обсадно-буровой инструмент, прикладывая к нему ударные импульсы и крутящий момент. Крутящий момент передают от наковальни коронке через ведущую втулку, закрепленную в наковальне на резьбе, кулачок, принадлежащей этой втулке, и обратную часть кулачка, выполненную за одно целое с коронкой. Пилотной ступенью обсадно-бурового инструмента, ось которой во время бурения совпадает с осью призабойной ударной машины, образуют пионерную скважину, а расширительной его ступенью за счет эксцентриситета расширяют пионерную скважину до наружного диаметра обсадной трубы. Ввиду того, что наковальня своим наружным буртиком взаимодействует с внутренним выступом обсадной трубы, происходит погружение обсадной трубы. После окончания бурения буровой став и призабойную ударную машину с обсадно-буровым инструментом приподнимают от забоя и поворачивают в обратном направлении. Пилотная ступень и расширительная ступень за счет эксцентриситета займут положение, обеспечивающее свободный проход коронки внутри обсадной трубы.
Общими признаками с предлагаемым решением является то, что бурение скважин, включающее разрушение породы на забое скважины посредством ударно-вращательного действия на него обсадно-буровым инструментом с выдвижной головной частью, приспособленным для извлечения его из скважины, осуществляют при одновременном продвижении обсадной трубы в сторону забоя под действием ударных импульсов.
Недостатком данного способа является то, что в передней части обсадной трубы образован внутренний выступ, через который на обсадную трубу передают ударное воздействие. Этот выступ сужает внутреннее пространство обсадной трубы и ограничивает диаметр скважины, буримой при необходимости через обсадную трубу. Таким образом, известный способ ограничен в своем использовании, поэтому не обеспечивает достаточной эффективности бурения через обсадную трубу.
Проблемой, решаемой предлагаемым техническим решением, является повышение эффективности за счет устранения сужения внутреннего диаметра обсадной трубы, что позволяет осуществлять дальнейшее бурение через обсадную трубу с максимально возможным диаметром скважины.
Проблема решается тем, что в способе бурения скважин с одновременной обсадкой, включающем разрушение породы на забое скважины посредством ударно-вращательного действия на него обсадно-буровым инструментом с выдвижной головной частью, приспособленным для извлечения его из скважины, при одновременном продвижении обсадной трубы в сторону забоя под действием ударных импульсов, согласно техническому решению ударные импульсы на обсадную трубу передают за пределами ее внутреннего диаметра посредством подпружиненных упорных вкладышей, установленных в полостях обсадно-бурового инструмента с упором на упорную поверхность в передней части расточки опорной втулки, прикрепленной к передней части наружной поверхности обсадной трубы и имеющей в задней части расточки коническую поверхность, с помощью которой по окончании бурения упорные вкладыши поджимают и перемещают в указанные полости обсадно-бурового инструмента при извлечении его из скважины, при этом используют опорную втулку, имеющую наименьший внутренний диаметр не менее внутреннего диаметра обсадной трубы.
Использование опорной втулки с диаметром упорной поверхности не менее внутреннего диаметра обсадной трубы дает возможность беспрепятственного пропуска бурового снаряда при дальнейшем бурении через обсадную трубу.
Опорная втулка является отдельной деталью и имеет меньшую металлоемкость, чем обсадная труба, и может выполняться из более качественной стали и иметь соответствующую термообработку. Она также может иметь увеличенное поперечное сечение. Это повышает прочность опорной втулки.
Поскольку опорная втулка крепится к обсадной трубе в передней части ее наружной поверхности, то она имеет наружный диаметр больше наружного диаметра обсадной трубы и, с учетом этого, образуемая скважина имеет диаметр больше наружного диаметра обсадной трубы, что уменьшает сопротивление ее движению. Использоваться обсадно-буровой инструмент может различной конструкции, для реализации способа достаточна лишь установка подпружиненных упорных вкладышей в нем, что расширяет возможность его применения.
Все это расширяет технологические возможности проведения буровых работ с одновременной обсадкой, позволяет за счет устранения сужения внутреннего диаметра обсадной трубы осуществлять дальнейшее бурение через обсадную трубу с максимально возможным диаметром скважины.
Сущность технического решения поясняется примером реализации способа бурения скважин с одновременной обсадкой и чертежом, на котором изображён продольный разрез скважины с размещенными в ней призабойной ударной машиной и обсадно-буровым инструментом.
Способ осуществляют следующим образом. При проходке скважины призабойная ударная машина 1 (см. чертеж) наносит удары по обсадно-буровому инструменту 2, приспособленным для извлечения его из скважины, с выдвижной головной частью 3, находящейся в выдвинутом положении. Ударные импульсы на обсадную трубу 4 передают за пределами ее внутреннего диаметра. Одновременно с этим на призабойную ударную машину 1 и обсадно-буровой инструмент 2 передают через буровой став осевое давление и прикладывают крутящий момент – осуществляют разрушение породы на забое скважины, происходит процесс бурения. Одновременно с этим удары воздействуют на подпружиненные упорные вкладыши 5, установленные в полости обсадно-бурового инструмента 2 с упором на упорную поверхность 6 в передней части расточки 7 опорной втулки 8, прикрепленной к передней части наружной поверхности обсадной трубы 4. Через подпружиненные упорные вкладыши 5, опорную втулку 8 ударные импульсы передают на обсадную трубу 4, вызывая ее движение в сторону забоя скважины. Вынос бурового шлама осуществляют очистным агентом, подаваемым на забой скважины (на чертеже не показано) и в дальнейшем проходящим через зазор между призабойной ударной машиной 1 и обсадной трубой 4. По окончании бурения к обсадно-буровому инструменту 2 через буровой став передают обратной вращение, под действием которого выдвижная головная часть 3 складывается, уменьшая свои габариты для прохода в обсадной трубе 4. При подъеме подпружиненные упорные вкладыши 5 набегают на коническую поверхность 9 опорной втулки 8 поджимают и перемещают в полости обсадно-бурового инструмента 2, не препятствуя извлечению бурового снаряда. Поскольку используют опорную втулку 8 с наименьшим внутренним диаметром не менее внутреннего диаметра обсадной трубы 4, то после извлечения бурового снаряда в ней остается наибольшее пространство для осуществления дальнейшего бурения.

Claims (1)

  1. Способ бурения скважин с одновременной обсадкой, включающий разрушение породы на забое скважины посредством ударно-вращательного действия на него обсадно-буровым инструментом с выдвижной головной частью, приспособленным для извлечения его из скважины, при одновременном продвижении обсадной трубы в сторону забоя под действием ударных импульсов, отличающийся тем, что ударные импульсы на обсадную трубу передают за пределами ее внутреннего диаметра посредством подпружиненных упорных вкладышей, установленных в полостях обсадно-бурового инструмента с упором на упорную поверхность в передней части расточки опорной втулки, прикрепленной к передней части наружной поверхности обсадной трубы и имеющей в задней части расточки коническую поверхность, с помощью которой по окончании бурения упорные вкладыши поджимают и перемещают в указанные полости обсадно-бурового инструмента при извлечении его из скважины, при этом используют опорную втулку, имеющую наименьший внутренний диаметр не менее внутреннего диаметра обсадной трубы.
RU2020139483A 2020-12-02 2020-12-02 Способ бурения скважин с одновременной обсадкой RU2750793C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020139483A RU2750793C1 (ru) 2020-12-02 2020-12-02 Способ бурения скважин с одновременной обсадкой

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020139483A RU2750793C1 (ru) 2020-12-02 2020-12-02 Способ бурения скважин с одновременной обсадкой

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2750793C1 true RU2750793C1 (ru) 2021-07-02

Family

ID=76755798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020139483A RU2750793C1 (ru) 2020-12-02 2020-12-02 Способ бурения скважин с одновременной обсадкой

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2750793C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2820828C1 (ru) * 2022-09-20 2024-06-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук (ИГД СО РАН) Способ бурения скважины с одновременной обсадкой

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3945444A (en) * 1975-04-01 1976-03-23 The Anaconda Company Split bit casing drill
US5040621A (en) * 1989-04-05 1991-08-20 Uniroc Aktiebolag Flushing means for drilling tools
RU2125147C1 (ru) * 1996-08-27 1999-01-20 Институт горного дела Сибирского отделения РАН Буровое устройство
US20060180352A1 (en) * 2003-08-10 2006-08-17 Josef Mocivnik Method and device for the drilling of holes in ground or rocky material
DE102010027544A1 (de) * 2010-07-16 2012-01-19 Minova International Ltd. Verfahren zur Herstellung der Bohrvorrichtungen vor allem für die Rohrschirmtechnik und Bohrvorrichtung
WO2013151477A1 (en) * 2012-04-04 2013-10-10 Lkab Wassara Ab Apparatus for drilling and lining a borehole

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3945444A (en) * 1975-04-01 1976-03-23 The Anaconda Company Split bit casing drill
US5040621A (en) * 1989-04-05 1991-08-20 Uniroc Aktiebolag Flushing means for drilling tools
RU2125147C1 (ru) * 1996-08-27 1999-01-20 Институт горного дела Сибирского отделения РАН Буровое устройство
US20060180352A1 (en) * 2003-08-10 2006-08-17 Josef Mocivnik Method and device for the drilling of holes in ground or rocky material
DE102010027544A1 (de) * 2010-07-16 2012-01-19 Minova International Ltd. Verfahren zur Herstellung der Bohrvorrichtungen vor allem für die Rohrschirmtechnik und Bohrvorrichtung
WO2013151477A1 (en) * 2012-04-04 2013-10-10 Lkab Wassara Ab Apparatus for drilling and lining a borehole

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2820828C1 (ru) * 2022-09-20 2024-06-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук (ИГД СО РАН) Способ бурения скважины с одновременной обсадкой

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2240559C (en) Embankment hammer
RU2557028C2 (ru) Буровое долото для твердой породы, бурильная компоновка и способ ударного бурения твердой породы
US2661928A (en) Hammer drill
GB959955A (en) Improvements in rock drilling equipment and a method of drilling in rock
EA007829B1 (ru) Буровое долото и способ использования
RU2299303C2 (ru) Раздвижной расширитель открытого ствола скважины
CN108756757A (zh) 注液式矿用钻头式扩孔器
CA1077014A (en) Method and apparatus for breaking hard compact material such as rock
RU2411337C2 (ru) Способ и установка для бурения скважин в породе
RU2750793C1 (ru) Способ бурения скважин с одновременной обсадкой
CN110529047A (zh) 一种用于隧道软岩开挖的自进式管棚钻具
US2120240A (en) Drilling apparatus
JP2010065398A (ja) 割岩装置
CN207406277U (zh) 一种具有预冲击作用的pdc-冲击头钻头
RU2437997C1 (ru) Способ одновременного вскрытия и крепления неустойчивых пород при бурении скважин
RU166522U1 (ru) Буровой снаряд для бурения с одновременной обсадкой
CN104088598A (zh) 钻孔泄压式卡钻事故打捞工具及方法
US3540536A (en) Hole drilling in mountain ranges covered by earth or loose rocks
RU138113U1 (ru) Долото с раздвигающимися лопастями
CN213573880U (zh) 一种大直径桩孔成型设备
KR20100008587A (ko) 시추용 드릴 비트
RU2564314C1 (ru) Способ восстановления проходимости открытого горизонтального ствола скважины
RU2820828C1 (ru) Способ бурения скважины с одновременной обсадкой
CN109209274B (zh) 一种双层套管定向射孔辅助开窗方法
US1269449A (en) Method of and apparatus for forming and enlarging or cavating bores.