RU2766136C1 - Долото для бурения на обсадной колонне - Google Patents
Долото для бурения на обсадной колонне Download PDFInfo
- Publication number
- RU2766136C1 RU2766136C1 RU2021124411A RU2021124411A RU2766136C1 RU 2766136 C1 RU2766136 C1 RU 2766136C1 RU 2021124411 A RU2021124411 A RU 2021124411A RU 2021124411 A RU2021124411 A RU 2021124411A RU 2766136 C1 RU2766136 C1 RU 2766136C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drilling
- bit
- blades
- calibrating
- casing string
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims abstract description 11
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 claims abstract description 6
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 7
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000712 assembly Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 abstract description 4
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 2
- 241001354498 Dracophyllum minimum Species 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry 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
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/42—Rotary drag type drill bits with teeth, blades or like cutting elements, e.g. fork-type bits, fish tail bits
-
- 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
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/46—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
-
- 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
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/60—Drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids
- E21B10/602—Drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids the bit being a rotary drag type bit with blades
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (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)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к буровой технике, в частности к устройствам для бурения скважины, изготовленным из разбуриваемых материалов, и могут быть использованы для бурения на обсадной колонне. Долото для бурения на обсадной колонне включает корпус с промывочными отверстиями, режущие лопасти с резцами PDC для разрушения горной породы, калибрующие лопасти. Калибрующие лопасти выполнены заодно с корпусом с режущими лопастями с резцами PDC. Корпус с калибрующими и режущими лопастями с резцами PDC выполнен монолитным из разбуриваемого материала, например чугуна, и оснащен ниппельной резьбой. Корпус также снабжен отверстиями с заглушками со срезными винтами. Диаметр резцов PDC составляет 6-8 % описанного диаметра долота D. Минимальная толщина стенки долота, образуемая центральным каналом и наружной поверхностью резьбы корпуса, составляет не менее 30 мм для исключения слома при работе устройства из-за неоднородности разбуриваемого материала. Предлагаемое долото для бурения на обсадной колонне является простой конструкцией за счет изготовления корпуса с режущими и калибрующими лопастями монолитной конструкции из разбуриваемого материала, а также повышается надежность при работе устройства за счет увеличения толщины стенки долота, исключение заклинивания компоновок при его разбуривании и исключение дополнительных затрат при цементировании обсадной колонны. 1 ил.
Description
Изобретение относится к буровой технике, в частности к устройствам для бурения скважины, изготовленных из разбуриваемых материалов, и могут быть использованы для бурения на обсадной колонне.
Известен буровой башмак (патент US № 7096982 В2, МПК Е21В 10/20, опубл. 29.08.2006 г.), включающий цилиндрический корпус с установленным в нем узлом из разбуриваемого металла, такого как алюминий, и резьбовой конец для присоединения к колонне обсадных труб. Инструмент включает лопасти с резцами PDC для разрушения горной породы, внутренние полости и каналы для подачи промывочной жидкости к забою, медные, керамические или твердосплавные насадки, установленные на выходе из этих каналов. В одном из конструктивных исполнений на башмаке внутренняя выдвигаемая разбуриваемая часть представляет узел, состоящий из сердечника и седла, через который осуществляется промывка и который является толкательным элементом в процессе раскрытия лопастей по мере достижения проектного забоя, после чего башмак разбуривается стандартным PDC долотом.
Известно долото для бурения на обсадной колонне (патент РФ № 156923, МПК Е21В 10/64, опубл. 20.11.2015 г., бюл. № 32), включающее корпус с отверстиями и раздвижные лопасти с резцами PDC для разрушения горной породы, разбуриваемый узел, состоящий из седла и сердечника с отверстиями, на которые установлены насадки. Разбуриваемый узел выполнен из полимерного материала, в качестве полимерного материала используют полиамид.
Недостатками этих устройств являются:
- после бурения необходимого интервала и активации долота с раздвижением лопастей происходит отрыв лопастей от корпуса и при дальнейшем углублении скважины из-под этого долота постоянные зацепы спускаемых компоновок за лопасти приводят к аварийной ситуации, связанной с их заклиниванием;
- недостаточная прочность раздвижных лопастей долота при бурении, что может привести к отрыву и заклиниванию лопасти в процессе бурения, как следствие, к созданию аварийной ситуации;
- многоэлементная конструкция долота, включающая раздвижные лопасти,
взаимодействующие с сердечником и седлом, подвержена зашламовыванию, кроме того, сложная в изготовлении.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является долото для бурения на обсадной колонне (патент RU № 2730159, МПК Е21В 10/64, опубл. 19.08.2020 г., бюл. № 23) включающее корпус с отверстиями, лопасти с резцами PDC для разрушения горной породы. Корпус с отверстиями выполнен заодно с режущими лопастями с резцами PDC из разбуриваемого материала, также долото включает переводник с калибрующими лопастями, имеющий внутреннюю резьбу для соединения с колонной обсадных труб и выполненный из неразбуриваемого материала, причем корпус с отверстиями с выполненными заодно режущими лопастями с резцами PDC соединен с переводником внутренней конической упорной резьбой, при этом между режущими лопастями с резцами PDC выполнены укороченные режущие лопасти, ограниченные зоной разбуривания, кроме того, в зоне разбуривания уменьшена ширина режущих лопастей.
Недостатками этого устройства являются:
- сложность изготовления устройства, так как неразбуриваемый переводник с калибрующими лопастями изготавливается отдельно от корпуса, после чего свинчивается с корпусом с режущими лопастями;
- при свинчивании или при работе происходит дополнительная затяжка переводника с калибрующими лопастями, что приводит к смещению калибрующих лопастей относительно режущих лопастей;
- возможность засорения промывочных отверстий при цементировании обсадной колонны через эти отверстия, что может привести к дополнительным затратам для создания дополнительных отверстий;
- возможность слома ниппельной части долота из-за хрупкости и неоднородности разбуриваемого материала и недостаточной толщины в сечении;
- вибрация, подклинивания компоновки, сколы резцов PDC долота при разбуривании этого устройства, так как резцы PDC устройства большого диаметра не вдавливаются в стенки скважины и могут застревать в зазоре между обсадной трубой и стенками скважины;
- невозможность разбурить переводник с калибрующими лопастями в случае необходимости.
Техническими задачами предлагаемого изобретения являются создание простой конструкции долота за счет изготовления корпуса с режущими и калибрующими лопастями монолитной конструкции из разбуриваемого материала, а также повышение надежности за счет увеличения толщины сечения, исключение заклинивания компоновок при его разбуривании и исключение дополнительных затрат при цементировании обсадной колонны.
Технические задачи решаются долотом для бурения на обсадной колонне, включающим корпус из разбуриваемого материала с промывочными отверстиями, выполненный заодно с режущими лопастями с резцами PDC, калибрующие лопасти.
Новым является то, что калибрующие лопасти выполнены заодно с корпусом с режущими лопастями с резцами PDC, корпус с калибрующими и режущими лопастями с резцами PDC выполнен монолитным из разбуриваемого материала и оснащен ниппельной резьбой, а также снабжен отверстиями с заглушками со срезными винтами и центральным каналом, при этом диаметр резцов PDC составляет 6-8 % описанного диаметра долота, а минимальная толщина стенки долота, образуемая центральным каналом и наружной поверхностью резьбы корпуса - не менее 30 мм.
На фигуре показано долото для бурения на обсадной колонне с частичным разрезом.
Долото для бурения на обсадной колонне (фигура) включает корпус 1 с промывочными отверстиями 2, режущие лопасти 3 с резцами PDC 4 для разрушения горной породы, калибрующие лопасти 5. Калибрующие лопасти 5 выполнены заодно с корпусом 1 с режущими лопастями 3 с резцами PDC 4. Корпус 1 с калибрующими 5 и режущими 3 лопастями с резцами PDC 4 выполнен монолитным из разбуриваемого материала, например, чугуна, и оснащен ниппельной резьбой 6. Корпус 1 снабжен отверстиями 7 с заглушками 8 со срезными винтами 9 для цементирования обсадной колонны (на фигуре не показана) вместе с долотом по окончании бурения в случае засорения промывочных отверстий 2 и центральным каналом 10. Диаметр d резцов PDC 4 составляет 6-8 % описанного диаметра долота D, например, долото диаметром 215,9 мм оснащено резцами PDC диаметром 13-16 мм. Минимальная толщина стенки долота, образуемая центральным каналом 10 и наружной поверхностью резьбы 6 корпуса 1, составляет не менее 30 мм для исключения слома при работе устройства из-за неоднородности разбуриваемого материала.
Долото для бурения на обсадной колонне работает следующим образом.
Долото соединяют с колонной обсадных труб (на фигуре не показана) по ниппельной резьбе 6 и спускают на забой скважины. Колонну обсадных труб начинают вращать с одновременной подачей промывочной жидкости (бурового раствора) с осевой нагрузкой вниз, осуществляя процесс бурения. Промывочная жидкость через колонну обсадных труб через промывочные отверстия 2 в процессе бурения размывает породу, эффективно очищая забой, и охлаждает резцы PDC 4. Благодаря толщине стенки, образуемой центральным каналом 10 и наружной поверхностью резьбы 6 корпуса 1 не менее 30 мм, корпус 1 воспринимает ударные нагрузки и крутящий момент без разрушения. Благодаря тому, что корпус с режущими 3 с резцами PDC 4 и калибрующими 5 лопастями выполнен монолитным из разбуриваемого материала, например, чугуна, при работе не происходит смещения калибрующих лопастей 5 относительно режущих лопастей 3. После бурения заданного интервала в скважину подается цементный раствор для цементирования обсадной колонны через промывочные отверстия 2. При засорении промывочных отверстий 2 повышением давления, например, до 12 МПа, воздействуя на заглушки 8 разрушают срезные винты 9, производят цементирование обсадной колонны через отверстия 7. Благодаря наличию заглушек 8 со срезными винтами 9 исключаются дополнительные затраты по созданию дополнительных отверстий. По завершению процесса цементирования в скважину спускается компоновка для разбуривания долота. Благодаря тому, что корпус 1 выполнен монолитным из разбуриваемого материала, а диаметр d резцов PDC 4 составляет 6-8 % описанного диаметра долота D, отсутствует вибрация, подклинивания компоновки, сколы резцов PDC долота при разбуривании, так как резцы PDC 4 устройства вдавливаются в стенки скважины, как следствие, значительно сокращается время разбуривания и исключаются аварийные ситуации.
Предлагаемое долото для бурения на обсадной колонне является простой конструкцией за счет изготовления корпуса с режущими и калибрующими лопастями монолитной конструкции из разбуриваемого материала, а также повышается надежность при работе устройства за счет увеличения толщины стенки долота, исключение заклинивания компоновок при его разбуривании и исключение дополнительных затрат при цементировании обсадной колонны.
Claims (1)
- Долото для бурения на обсадной колонне, включающее корпус из разбуриваемого материала с промывочными отверстиями, выполненный заодно с режущими лопастями с резцами PDC, калибрующие лопасти, отличающееся тем, что калибрующие лопасти выполнены заодно с корпусом с режущими лопастями с резцами PDC, корпус с калибрующими и режущими лопастями с резцами PDC выполнен монолитным из разбуриваемого материала и оснащен ниппельной резьбой, а также снабжен отверстиями с заглушками со срезными винтами и центральным каналом, при этом диаметр резцов PDC составляет 6-8 % описанного диаметра долота, а минимальная толщина стенки долота, образуемая центральным каналом и наружной поверхностью резьбы корпуса, – не менее 30 мм.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021124411A RU2766136C1 (ru) | 2021-08-17 | 2021-08-17 | Долото для бурения на обсадной колонне |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021124411A RU2766136C1 (ru) | 2021-08-17 | 2021-08-17 | Долото для бурения на обсадной колонне |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2766136C1 true RU2766136C1 (ru) | 2022-02-08 |
Family
ID=80214870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021124411A RU2766136C1 (ru) | 2021-08-17 | 2021-08-17 | Долото для бурения на обсадной колонне |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2766136C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050183892A1 (en) * | 2004-02-19 | 2005-08-25 | Oldham Jack T. | Casing and liner drilling bits, cutting elements therefor, and methods of use |
| WO2010141781A1 (en) * | 2009-06-05 | 2010-12-09 | Varel International, Ind., L.P. | Casing bit and casing reamer designs |
| US20130098692A1 (en) * | 2010-03-19 | 2013-04-25 | Tesco Corporation | Drill bit |
| RU156923U1 (ru) * | 2015-04-20 | 2015-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") | Долото для бурения на обсадной колонне |
| RU2730159C1 (ru) * | 2020-04-02 | 2020-08-19 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Долото для бурения на обсадной колонне |
-
2021
- 2021-08-17 RU RU2021124411A patent/RU2766136C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050183892A1 (en) * | 2004-02-19 | 2005-08-25 | Oldham Jack T. | Casing and liner drilling bits, cutting elements therefor, and methods of use |
| WO2010141781A1 (en) * | 2009-06-05 | 2010-12-09 | Varel International, Ind., L.P. | Casing bit and casing reamer designs |
| US20130098692A1 (en) * | 2010-03-19 | 2013-04-25 | Tesco Corporation | Drill bit |
| RU156923U1 (ru) * | 2015-04-20 | 2015-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") | Долото для бурения на обсадной колонне |
| RU2730159C1 (ru) * | 2020-04-02 | 2020-08-19 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Долото для бурения на обсадной колонне |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1086292B1 (en) | A drilling tool | |
| CA2547481C (en) | Retractable joint and cementing shoe for use in completing a wellbore | |
| US11180972B2 (en) | Downhole tool system and methods related thereto | |
| EP2795050B1 (en) | Inflatable packer element for use with a drill bit sub | |
| RU2360096C1 (ru) | Долото для бурения горизонтальных скважин | |
| US8657036B2 (en) | Tubing shoe | |
| US8960332B2 (en) | Earth removal member with features for facilitating drill-through | |
| WO2020010283A1 (en) | A bi-mill for milling an opening through a wellbore casing and in a preplanned lateral drilling path in departure from the wellbore axis | |
| RU2736678C2 (ru) | Буровое долото с неподвижным вооружением, имеющее керноприемное гнездо с вогнутым кернорвателем | |
| AU2015279245C1 (en) | Shoe for a tubular element in a wellbore | |
| US20160153241A1 (en) | Method for drilling out a plug using a hybrid rotary cone drill bit | |
| MX2012008430A (es) | Herramienta para despejar obstrucciones en el orificio de pozo y metodo para utilizarla. | |
| US5184687A (en) | Well reamer | |
| RU156923U1 (ru) | Долото для бурения на обсадной колонне | |
| RU2766136C1 (ru) | Долото для бурения на обсадной колонне | |
| RU2730159C1 (ru) | Долото для бурения на обсадной колонне | |
| RU2711171C1 (ru) | Разбуриваемый башмак с силовым приводом для оборудования низа обсадной колонны | |
| CA2944868A1 (en) | Rotatively mounting cutters on a drill bit | |
| US3552505A (en) | Core bit and core crusher apparatus | |
| RU2779682C1 (ru) | Долото-расширитель для бурения на обсадной колонне | |
| RU2792480C1 (ru) | Устройство для бурения на обсадной колонне | |
| RU2641150C1 (ru) | Отклоняющее устройство для вырезки окна в обсадной колонне скважины | |
| RU2810375C1 (ru) | Устройство для бурения на обсадной колонне с извлекаемой бурильной компоновкой | |
| RU2733543C1 (ru) | Способ проходки горизонтального ствола скважины в неустойчивых породах пласта | |
| RU2793506C1 (ru) | Фрезер |