RU51086U1

RU51086U1 - LOW PRESSURE PRODUCT OPENING UNIT

Info

Publication number: RU51086U1
Application number: RU2005107345/22U
Authority: RU
Inventors: Борис Михайлович Курочкин; Дмитрий Федорович Балденко; Сергей Сергеевич Яковлев; Олег Константинович Рогачев
Original assignee: ОАО НПО "Буровая техника"
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2005-03-16
Publication date: 2006-01-27

Abstract

Устройство для вскрытия продуктивного пласта с низким давлением. Заявляемое техническое решение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно, к устройствам для вскрытия продуктивного пласта. Задача изобретения - повышение эффективности бурения за счет обеспечения стабильности процесса поддержания заданного давления на вскрываемый продуктивный пласт. Устройство для вскрытия продуктивного пласта с низким пластовым давлением состоит из колонны бурильных труб, утяжеленной бурильной трубы, узла, регулирующего давление, долота. Новым в устройстве является то, что узел, регулирующий давление, представляет собой установленный внутри бурильной колонны винтовой насос с электродвигателем.Device for opening a reservoir with low pressure. The claimed technical solution relates to the drilling of oil and gas wells, and in particular, to devices for opening the reservoir. The objective of the invention is to increase drilling efficiency by ensuring the stability of the process of maintaining a given pressure on the opening reservoir. A device for opening a reservoir with a low reservoir pressure consists of a drill pipe string, a weighted drill pipe, a pressure regulating assembly, and a bit. What is new in the device is that the pressure regulating unit is a screw pump with an electric motor mounted inside the drill string.

Description

Заявляемое техническое решение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно, к устройствам для вскрытия продуктивного пласта.The claimed technical solution relates to the drilling of oil and gas wells, and in particular, to devices for opening the reservoir.

Известна компоновка бурильного инструмента для вскрытия продуктивного пласта, включающая бурильную колонну, шламосборник со шламоуловителем, центральную трубу для подачи воздуха с целью создания эрлифта внутри бурильной колонны [1].A known arrangement of a drilling tool for opening a reservoir, including a drill string, a sludge trap with a sludge trap, a central pipe for supplying air to create an airlift inside the drill string [1].

Компоновка имеет следующие недостатки.The layout has the following disadvantages.

Чтобы разместить шламосборник со шламоуловителем и центральную трубу для подачи воздуха приходится идти на увеличение наружного диаметра нижней части бурильной колонны. А это в условиях пониженной проходки на долото приводит к прихватам бурильной колонны. Пониженная проходка на долото обусловлена ограничением подачи воздуха в бурильную колонну, образованием вспененного раствора, с которым в дальнейшем трудно управлять процессом бурения из-за незнания давления на пласт.To place a sludge trap with a sludge trap and a central pipe for air supply, it is necessary to increase the outer diameter of the lower part of the drill string. And this in conditions of reduced penetration to the bit leads to sticking of the drill string. The reduced penetration to the bit is due to the restriction of air supply to the drill string, the formation of a foamed solution, with which it is difficult to control the drilling process in the future due to lack of knowledge of the pressure on the formation.

Ближайшим техническим решением, выбранным за прототип, является устройство для вскрытия продуктивного пласта с низким пластовым давлением, включающее колонну бурильных труб, утяжеленную бурильную колонну, долото и узел, регулирующий давление. Узел, регулирующий давление, устанавливается внутри колонны бурильных труб и состоит из обратного клапана и размещенного под ним дросселя [2].The closest technical solution chosen for the prototype is a device for opening a productive formation with a low reservoir pressure, including a drill pipe string, a weighted drill string, a bit and a pressure regulating assembly. The pressure regulating unit is installed inside the drill pipe string and consists of a check valve and a throttle placed under it [2].

Однако при выполнении узла, регулирующего давление, в виде размещенных в бурильной трубе обратного клапана и дросселя процесс бурения со свободным доливом жидкости в затрубное пространство трудно контролируется, т.к. при непрерывно изменяющемся уровне в заполненной раствором колоннеHowever, when the pressure regulating assembly is implemented in the form of a non-return valve and a throttle located in the drill pipe, the drilling process with free topping up of fluid into the annulus is difficult to control, because at a continuously changing level in a solution-filled column

2 он практически не просчитывается из-за того, что заполняющий колонну раствор при бурении поднимается в нее со шламом разной концентрации.2, it is practically not calculated because the drilling fluid filling the column rises into it with a slurry of different concentration.

В довольно сложных условиях обеспечения промывки забоя при обратной циркуляции регулировка ее по производительности весьма сомнительна, т.к. узел, регулирующий давление надо устанавливать внизу компоновки на глубине 1000-2000 м, что затруднит введение его в действие в самом начале операции бурения из-за того, что на него будет действовать максимально высокое давление.In rather difficult conditions for flushing the face during reverse circulation, its performance adjustment is very doubtful, because the pressure regulating unit must be installed at the bottom of the assembly at a depth of 1000-2000 m, which will make it difficult to put it into operation at the very beginning of the drilling operation due to the maximum pressure acting on it.

Задача изобретения - повышение эффективности бурения за счет обеспечения стабильности процесса поддержания заданного давления на вскрываемый продуктивный пласт.The objective of the invention is to increase drilling efficiency by ensuring the stability of the process of maintaining a given pressure on the opening reservoir.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для вскрытия продуктивного пласта с низким пластовым давлением, включающем колонну бурильных труб, утяжеленную бурильную колонну, узел, регулирующий давление и долото, узел, регулирующий давление, представляет собой установленный внутри бурильной трубы винтовой насос с электродвигателем.The problem is solved due to the fact that in the device for opening a productive formation with low reservoir pressure, including a drill pipe string, a weighted drill string, a pressure control unit and a bit, a pressure control unit, is a screw pump with an electric motor installed inside the drill pipe .

Заявляемая компоновка предназначена для бурения в продуктивном пласте при обратной циркуляции, с доливом бурового раствора в затрубное пространство до статического уровня, определяющим пластовое давление вскрываемого пласта.The inventive arrangement is designed for drilling in the reservoir during reverse circulation, with the addition of drilling fluid into the annulus to a static level that determines the reservoir pressure of the reservoir to be opened.

Применение этого устройства в отличие от прототипа позволит сначала в затрубье устанавливать давление столба жидкости, равное пластовому, затем осуществить долив жидкости в затрубье и откачку ее при установленном уровне. При этом уровне (т.е. при давлении, равном пластовому) ведется бурение через весь вскрываемый продуктивный пласт.The use of this device, unlike the prototype, will allow first to set the pressure of the liquid column in the annulus equal to the formation pressure, then add liquid to the annulus and pump it out at the set level. At this level (i.e., at a pressure equal to the reservoir), drilling is carried out through the entire opened reservoir.

В этом случае действительно пласт вскрывается при давлении равном пластовому, при минимальной возможности его загрязнения.In this case, the formation is really opened at a pressure equal to the formation, with the minimum possibility of contamination.

На фиг.1 изображено заявляемое устройство для вскрытия продуктивного пласта с низким пластовым давлением.Figure 1 shows the inventive device for opening a reservoir with low reservoir pressure.

Заявляемое устройство состоит из бурильной колонны 1, ведущей штанги 2, токосъемника 3, кабеля к источнику питания 4, кабеля 5, электродвигателя 6, винтового насоса 7, ротора 8 для вращения бурильной колонны 1 с долотом 9.The inventive device consists of a drill string 1, a driving rod 2, a current collector 3, a cable to a power source 4, a cable 5, an electric motor 6, a screw pump 7, a rotor 8 for rotating the drill string 1 with a bit 9.

Роль узла, регулирующего давление в бурильной колонне 1, выполняет винтовой насос 7, который при работе определяет уровень в затрубном пространстве изменением расхода бурового раствора, при необходимости регулирует его изменение производительностью винтового насоса и долевом раствора в затрубное пространство.The role of the node that controls the pressure in the drill string 1 is performed by a screw pump 7, which during operation determines the level in the annulus by changing the flow rate of the drilling fluid, and, if necessary, regulates its change by the capacity of the screw pump and the fractional solution into the annulus.

Устройство работает следующим образом. Бурильную колонну 1 с долотом 9, электродвигателем 6 и винтовым насосом 7 спускают к забою. Электродвигатель 6 и винтовой насос 7 устанавливают в бурильной колонне 1 на глубине, при которой винтовой насос 7 будет откачивать доливаемый раствор в затрубное пространство.The device operates as follows. Drill string 1 with a bit 9, an electric motor 6 and a screw pump 7 are lowered to the bottom. The electric motor 6 and the screw pump 7 are installed in the drill string 1 at a depth at which the screw pump 7 will pump the topping solution into the annulus.

Включается винтовой насос 7 и через бурильную колонну 1 буровой раствор откачивается из затрубного пространства до падения уровня до статического, соответствующего давлению столба бурового раствора в затрубье пластовому давлению в продуктивном пласте.The screw pump 7 is turned on and the drilling fluid is pumped out of the annulus through the drill string 1 until the level drops to a static level corresponding to the column pressure of the drilling fluid in the annulus to the reservoir pressure in the reservoir.

Создается круговая циркуляция, при которой объем закачиваемой жидкости в затрубное пространство полностью откачивается винтовым насосом 7. При этом сохраняется динамический уровень в затрубном пространстве, равный статическому, рассчитанному согласно пластовому давлению.A circular circulation is created in which the volume of fluid injected into the annulus is completely pumped out by the screw pump 7. At the same time, a dynamic level in the annulus is maintained equal to the static level calculated according to the reservoir pressure.

После этого начинается процесс бурения с сохранением установленного режима обратной циркуляции.After that, the drilling process begins while maintaining the established reverse circulation mode.

Преимущество предложенной компоновки заключается в том, что узел регулирования давления - винтовой насос, обеспечивает стабильный процесс поддержания заданного давления на вскрываемый продуктивный пласт.An advantage of the proposed arrangement is that the pressure control unit, a screw pump, provides a stable process of maintaining a predetermined pressure on an opening reservoir.

Применяемый винтовой насос может иметь регулируемый привод, что позволяет измерить подачу насоса и тем самым регулировать уровень жидкости в затрубном пространстве.The used screw pump can have an adjustable drive, which allows you to measure the pump flow and thereby adjust the liquid level in the annulus.

Claims

A device for opening a reservoir with a low reservoir pressure, including a drill pipe string, a weighted drill string, a pressure control assembly, a bit, characterized in that the pressure control assembly is an electric motor screw pump installed inside the drill pipe.