RU2751298C1 - Устройство для бурения на обсадной колонне - Google Patents
Устройство для бурения на обсадной колонне Download PDFInfo
- Publication number
- RU2751298C1 RU2751298C1 RU2020141391A RU2020141391A RU2751298C1 RU 2751298 C1 RU2751298 C1 RU 2751298C1 RU 2020141391 A RU2020141391 A RU 2020141391A RU 2020141391 A RU2020141391 A RU 2020141391A RU 2751298 C1 RU2751298 C1 RU 2751298C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plunger
- shoe
- adapter
- windows
- string
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004283 incisor Anatomy 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/20—Driving 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 области бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к устройству для бурения на обсадной колонне. Устройство включает обсадную колонну с башмаком, оснащенным окнами, расположенными на одном уровне и равномерно по периметру, переходник бурового инструмента, оснащенный отверстиями, совмещенными в рабочем положении с окнами башмака. В отверстия и окна вставлены с возможностью перемещения внутрь шпонки, подпираемые в рабочем положении изнутри плунжером, вставленным в переходник с возможностью ограниченного перемещения в транспортное положение и зафиксированным относительно переходника в рабочем положении срезными элементами. Внутренний диаметр башмака выполнен меньше внутреннего диаметра обсадной колонны, но больше наружного диаметра бурового инструмента. Башмак снабжен втулкой, выполненной в виде центратора и перекрывающей окна башмака и подвижные шпонки, выполненные с возможностью перемещения внутрь заподлицо наружной поверхности переходника и снабженные наклонными пазами типа «ласточкин хвост», взаимодействующими с ответными наклонными пазами плунжера. В нижней части переходник снабжен седлом под шар, а в верхней части - резьбовой втулкой, ограничивающей перемещение плунжера вверх, и гидрокамерой, сообщенной отверстием с центральным каналом плунжера. Плунжер в верхней части оснащен замковой резьбой для соединения с ловильной колонной с возможностью перевода плунжера в верхнее транспортное положение при натяжении ловильной колонны. Обеспечивается исключение попадания шлама внутрь устройства и заклинивание устройства в горизонтальной скважине, а также повышение надежности при извлечении устройства из скважины. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам для бурения на обсадной колонне.
Известен буровой снаряд для бурения с одновременной обсадкой (патент RU № 166522, МПК Е21В 7/20, опубл. 27.11.2016 г., бюл. № 33), 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 надежность работы узлов в процессе бурения;
- сложный механизм складывания резцов расширителя, что может затруднить процесс работы.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной (патент RU № 2663856, МПК Е21В 7/20, Е21В 7/28, опубл. 10.08.2018 г., бюл. № 22), 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. 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.
Недостатками устройства являются:
- высокая вероятность заклинивания устройства из-за шламования отверстий с окнами и подвижных шпонок, которые могут заклинить в рабочем состоянии, как следствие, создание аварийной ситуации;
- невозможность работы устройства в горизонтальных скважинах, так как подвижные шпонки, находящиеся в нижней части, не переместятся в транспортное положение, как следствие, произойдет заклинивание устройства и создание аварийной ситуации;
- соединение ловильного инструмента с устройством посредством фиксации стопорных колец не выдержит нагрузок, если при извлечении устройства произойдет небольшой прихват его в обсадной колонне.
Технической задачей предлагаемого устройства является создание устройства для бурения на обсадной колонне надежного в работе, позволяющего исключить попадание шлама внутрь устройства, заклинивание устройства в горизонтальной скважине за счет принудительного возврата подвижных шпонок в транспортное положение за счет натяжения ловильной колонны, а так же повысить надежность при извлечении устройства из скважины за счет применения стандартной замковой резьбы для соединения с ловильной колонной.
Техническая задача решается устройством для бурения на обсадной колонне, включающим обсадную колонну с башмаком, оснащённым окнами, расположенными на одном уровне и равномерно по периметру, переходник бурового инструмента оснащенный отверстиями, совмещенными в рабочем положении с окнами башмака, при этом в отверстия и окна вставлены с возможностью перемещения внутрь подвижные шпонки, подпираемые в рабочем положении изнутри плунжером, плунжер вставлен в переходник с возможностью ограниченного перемещения в транспортное положение и зафиксирован относительно переходника в рабочем положении срезными элементами, внутренний диаметр башмака изготовлен меньше внутреннего диаметра обсадной колонны, но больше наружного диаметра бурового инструмента.
Новым является то, что башмак снабжен втулкой, выполненной в виде центратора и перекрывающей окна башмака и подвижные шпонки, выполненные с возможностью перемещения внутрь заподлицо наружной поверхности переходника и снабженные наклонными пазами типа «ласточкин хвост», взаимодействующими с ответными наклонными пазами плунжера, кроме того в нижней части переходник снабжен седлом под шар, а в верхней части - резьбовой втулкой, ограничивающей перемещение плунжера вверх, и гидрокамерой, сообщенной отверстием с центральным каналом плунжера, при этом плунжер в верхней части оснащен замковой резьбой для соединения с ловильной колонной с возможностью перевода плунжера в верхнее транспортное положение при натяжении ловильной колонны.
На фиг. 1 показано устройство с осевым продольным разрезом в рабочем положении.
На фиг. 2 - устройство с осевым продольным разрезом в транспортном положении.
Устройство для бурения на обсадной колонне включает обсадную колонну 1 с башмаком 2, оснащённым окнами 3, расположенными на одном уровне и равномерно по периметру. Переходник 4 бурового инструмента, оснащенный отверстиями 5, совмещенными в рабочем положении с окнами 3 башмака 2. В отверстия 5 и окна 3 вставлены с возможностью перемещения внутрь подвижные шпонки 6, подпираемые в рабочем положении изнутри плунжером 7. Плунжер 7 вставлен в переходник 4 с возможностью ограниченного перемещения в транспортное положение и относительно переходника 4 зафиксирован в рабочем положении срезными элементами 8. Внутренний диаметр башмака 2 изготовлен меньше внутреннего диаметра обсадной колонны 1, но больше наружного диаметра бурового инструмента 9. Башмак 2 снабжен втулкой 10, выполненной в виде центратора и перекрывающей окна 3 башмака и подвижные шпонки 6, защищая их от шлама. Подвижные шпонки 6 выполнены с возможностью перемещения внутрь заподлицо с наружной поверхностью переходника 4 и снабжены наклонными пазами 11 типа «ласточкин хвост», взаимодействующими с ответными наклонными пазами 12 плунжера 7. В нижней части переходник 4 снабжен седлом 13 под шар 14. В верхней части переходник 4 снабжен резьбовой втулкой 15, ограничивающей перемещение плунжера 7 вверх, и гидрокамерой 16, сообщенной отверстием 17 с центральным каналом 18 плунжера 7. Плунжер 7 в верхней части оснащен замковой резьбой 19 для соединения с ловильной колонной 20 с возможностью перевода плунжера 7 в верхнее транспортное положение при натяжении ловильной колонны 20.
Устройство работает следующим образом.
Собирают компоновку для бурения в следующей последовательности: буровой инструмент 9 (фиг. 1), включающий долото, расширитель, затем устройство в сборе, далее обсадная колонна 1. При необходимости между устройством и расширителем устанавливают забойный двигатель и телесистему (на фиг. не показаны), затем соединительный узел и далее обсадная колонна 1. Башмак 2, оснащённый окнами 3, и переходник 4 бурового инструмента оснащенный отверстиями 5, зафиксированы подвижными шпонками 6, подпираемыми в рабочем положении изнутри плунжером 7. В процессе бурения с вращением при прокачивании промывочной жидкости буровым насосом через колонну обсадных труб 1 начинает работать забойный двигатель, режущие элементы бурового инструмента 9 выходят в рабочее положение, и начинается процесс бурения с одновременным расширением. При необходимости, вместо забойного двигателя для вращения бурового инструмента 9 возможно применение устьевого ротора (на фиг. не показан). В рабочем положении подвижные шпонки 6 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. Благодаря тому, что башмак 2 снабжен втулкой 10, выполненной в виде центратора и перекрывающей окна 3 башмака и подвижные шпонки 6, шлам не затирается в окна 3 и отверстия 5. Таким образом производят бурение до заданного интервала с одновременным спуском и установкой обсадной колонны 1. По достижении проектного забоя в колонну обсадных труб спускают ловильную колонну 20, которая состоит их стандартных бурильных труб (фиг. 2). Вращением вправо ловильную колонну свинчивают с плунжером 7. Перед подъемом ловильной колонны с устройством бросают шар 14, который промывкой жидкости сажают в седло 13. Создают натяжение ловильной колонны с одновременным перепадом давления. При этом через отверстие 17 в гидрокамере 16 перепад жидкости, срезая элемент 8 ,двигает плунжер 7 с ловильной колонной 20 вверх, при этом шпонки 6 по пазам 11 типа «ласточкин хвост» принудительно принимают транспортное положение заподлицо с переходником 4, на устье происходит снижение натяжения ловильной колонны 20. Благодаря тому, что подвижные шпонки 6 снабжены наклонными пазами 11 типа «ласточкин хвост», взаимодействующими с ответными наклонными пазами 12 плунжера 7 при применении устройства в горизонтальных скважинах происходит гарантированное разъединение и извлечение переходника 4 со шпонками 6, плунжером 7, забойным двигателем, телесистемой (на фиг. не показаны) и буровым инструментом 9 от башмака 2 на ловильной колонне 20. Благодаря тому, что для соединения ловильной колонны 20 с устройством применена стандартная замковая резьба 19, если при извлечении устройства произойдет небольшой прихват его в обсадной колонне, ловильная колонна 20 с замковой резьбой 19 выдержит нагрузки, возникающие при извлечении устройства.
Устройство для бурения на обсадной колонне надежно в работе, позволяет исключить попадание шлама внутрь устройства и заклинивание устройства горизонтальной скважине за счет принудительного возврата подвижных шпонок в транспортное положение за счет натяжения ловильной колонны и применения гидрокамеры, а также повысить надежность при извлечении устройства из скважины за счет применения стандартной замковой резьбы для соединения с ловильной колонной.
Claims (1)
- Устройство для бурения на обсадной колонне, включающее обсадную колонну с башмаком, оснащенным окнами, расположенными на одном уровне и равномерно по периметру, переходник бурового инструмента, оснащенный отверстиями, совмещенными в рабочем положении с окнами башмака, при этом в отверстия и окна вставлены с возможностью перемещения внутрь шпонки, подпираемые в рабочем положении изнутри плунжером, вставленным в переходник с возможностью ограниченного перемещения в транспортное положение и зафиксированным относительно переходника в рабочем положении срезными элементами, внутренний диаметр башмака изготовлен меньше внутреннего диаметра обсадной колонны, но больше наружного диаметра бурового инструмента, отличающееся тем, что башмак снабжен втулкой, выполненной в виде центратора и перекрывающей окна башмака и подвижные шпонки, выполненные с возможностью перемещения внутрь заподлицо наружной поверхности переходника и снабженные наклонными пазами типа «ласточкин хвост», взаимодействующими с ответными наклонными пазами плунжера, кроме того, в нижней части переходник снабжен седлом под шар, а в верхней части – резьбовой втулкой, ограничивающей перемещение плунжера вверх, и гидрокамерой, сообщенной отверстием с центральным каналом плунжера, при этом плунжер в верхней части оснащен замковой резьбой для соединения с ловильной колонной с возможностью перевода плунжера в верхнее транспортное положение при натяжении ловильной колонны.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020141391A RU2751298C1 (ru) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | Устройство для бурения на обсадной колонне |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020141391A RU2751298C1 (ru) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | Устройство для бурения на обсадной колонне |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2751298C1 true RU2751298C1 (ru) | 2021-07-13 |
Family
ID=77019798
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020141391A RU2751298C1 (ru) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | Устройство для бурения на обсадной колонне |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2751298C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2814679C1 (ru) * | 2023-07-24 | 2024-03-04 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д.Шашина | Устройство для одновременного бурения и крепления зон осыпаний и обвалов при бурении скважины |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0028121A1 (en) * | 1979-10-25 | 1981-05-06 | Frederick Fletcher | Improvements relating to downhole shearers |
RU2336405C1 (ru) * | 2007-03-14 | 2008-10-20 | Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "ЛУКОЙЛ" | Устройство для закрепления извлекаемого бурового инструмента в обсадной колонне |
WO2012134705A2 (en) * | 2011-03-26 | 2012-10-04 | Halliburton Energy Services, Inc. | Single trip liner setting and drilling assembly |
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 |
RU2663856C1 (ru) * | 2017-04-26 | 2018-08-10 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной |
-
2020
- 2020-12-15 RU RU2020141391A patent/RU2751298C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0028121A1 (en) * | 1979-10-25 | 1981-05-06 | Frederick Fletcher | Improvements relating to downhole shearers |
RU2336405C1 (ru) * | 2007-03-14 | 2008-10-20 | Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "ЛУКОЙЛ" | Устройство для закрепления извлекаемого бурового инструмента в обсадной колонне |
WO2012134705A2 (en) * | 2011-03-26 | 2012-10-04 | Halliburton Energy Services, Inc. | Single trip liner setting and drilling assembly |
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 |
RU2663856C1 (ru) * | 2017-04-26 | 2018-08-10 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2814679C1 (ru) * | 2023-07-24 | 2024-03-04 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д.Шашина | Устройство для одновременного бурения и крепления зон осыпаний и обвалов при бурении скважины |
RU2821089C1 (ru) * | 2023-12-20 | 2024-06-17 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д.Шашина | Устройство для одновременного бурения и крепления зон осложнений скважин |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2748591C (en) | Liner drilling and cementing system utilizing a concentric inner string | |
US7784552B2 (en) | Liner drilling method | |
RU2687729C1 (ru) | Система для бурения многоствольных скважин, позволяющая минимизировать число спускоподъемных операций | |
US7640984B2 (en) | Method for drilling and casing a wellbore with a pump down cement float | |
US7857052B2 (en) | Stage cementing methods used in casing while drilling | |
US7086481B2 (en) | Wellbore isolation apparatus, and method for tripping pipe during underbalanced drilling | |
US20140345852A1 (en) | Landing collar | |
EP2650468A2 (en) | A Downhole Plug | |
US10301907B2 (en) | Setting tool with pressure shock absorber | |
AU2015205513B2 (en) | Downhole swivel sub | |
EP4119766B1 (en) | Downhole casing pulling tool | |
US20170198526A1 (en) | Subsea casing drilling system | |
RU2677520C1 (ru) | Устройство для повторного входа в боковой ствол скважины | |
RU2677517C1 (ru) | Извлекаемый клин-отклонитель для повторного входа в дополнительный ствол многоствольной скважины | |
RU2745147C1 (ru) | Способ крепления потайной обсадной колонны ствола с вращением и цементированием зоны выше продуктивного пласта | |
WO2012069858A2 (en) | Downhole drilling tool and bearing assembly | |
RU2751298C1 (ru) | Устройство для бурения на обсадной колонне | |
RU2663856C1 (ru) | Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной | |
RU2336405C1 (ru) | Устройство для закрепления извлекаемого бурового инструмента в обсадной колонне | |
RU2802985C1 (ru) | Расширитель скважин | |
RU2786962C1 (ru) | Устройство для спуска с вращением, расхаживания и бурения на обсадной колонне | |
RU2751906C1 (ru) | Расширитель для управляемого бурения и расширения на обсадной колонне | |
RU2064041C1 (ru) | Устройство для многозабойного вскрытия пласта одной скважиной | |
RU201342U1 (ru) | Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной | |
RU195113U1 (ru) | Самоориентируемый извлекаемый клин-отклонитель |