SK76297A3

SK76297A3 - Method and apparatus for drilling with high-pressure, reduced solid content liquid

Info

Publication number: SK76297A3
Application number: SK762-97A
Authority: SK
Inventors: Frank Joseph Schuh
Original assignee: Telejet Technologies Inc
Priority date: 1994-12-15
Filing date: 1995-12-13
Publication date: 1998-02-04
Also published as: AP9701030A0; AU4640596A; MX9704505A; US5586609A; IL116361A0; EP0795074A1; IL116361A; DE69512933T2; ZA9510640B; WO1996018800A1; CO4480787A1; GR3032405T3; MD970195A; AU701930B2; AR000506A1; ATE185878T1; JP3589425B2; KR100411580B1; CN1174587A; BR9510000A

Description

Me±áda_a--zaJ?i-&deni-e-“-nanrŕ tanie 777//^

Oblasť techniky

Predložený vynález sa týka všeobecne metód a zariadenia na vŕtanie hlinených vrstiev. Osobitne sa predložený vynáleztýka metód a zariadenia na vŕtanie hlinených vrstiev za účelom ťažby ropy.za použitia vysokotlakovej kvapaliny so zníženým obsahom tuhých látok.

Doterajší stav techniky

V dlhotrvajúcej praxi rotačného:vŕtania prameňov sa používa výplachová kvapalina. V najväčšom počte prípadov je výplachovou kvapalinou hustý-výplaích, vytvárajúci filtračný koláč na ochranu a držanie steny vrtu. Výplach sa čerpá,.cez rúrkovú vrtnú kolónu, vyteká- z dýz.' vo vŕtacej korunke a vracia sa na povrch v medzikruží medzi vrtnou kolonou a bočnou stenou vrtu. Táto kvapalina ochladzuje a mastí vŕtaciu korunku, ako aj zaisťuje hydrostatický kvapalinový stĺpec na zabránenie nárazom plynu alebo vystreknutiam a vytvára filtračný' koláč na vrstve v bočnej stene vrtu. Výplachová kvapalina vyteká z korunky cez dýzy, aby narážala načelbu vrtu rýchlosťou dostačujúcou na rýchle odplavovanie vrtného kalu, tvoriaceho sa pomocou ozubenia korunky. Je známe, že čím ge väčšia./rýchlosť, kvapaliny, tým rýchlejšie je vŕtanie, najmä v mäkkých vrstvách, ktoré sa môžu odstraňovať pomocou kvapaliny s vysokou rýchlosťou.

Aj ke<3 sú známe aj výplachové hydraulické zariadenia využívajúce vyššie dýzové rýchlosti na prospešné ovplyvňovanie rýchlosti prenikania korunky, všeobecne sa výplachová kvapalina nepoužíva ako základný mechanizmus na rozdrobovanie materiálu vrstvy. Jedným z dôvodov pre to je, že konvenčné vrtné výplachy sú značne abrazívne, aj keby pritom bola.snaha znižovať množstvo a’orazív. Tlaky žiadané na vytváranie hydraulického výkonu, postačujúceho na účinné rozdrobovanie materiálu vrstvy^ zapríčiňujú extrémne opotrebovanie na vŕtácej korunkO odieraním, najmS dýz, a na pričlenených konštrukčných častiach, ke3 sú abrazívne častice .vo výplachovej kvapaline. Použitie čistej vody alebo neabrazívnej kvapaliny by vyriešilo problém s odieraním, ale hustota a charakteristiky takých kvapalín nemôže nahradiť hustý vrtný výplach, tvoriaci filtračný koláč, vo vrstvách, ktoré sú pórovité alebo vedú k odstraňovaniu bahna. Ani čistá voda sa nemôže používať, ke3 má nárážať vysokotlakový plyn a vyžaduje sa kvapalina . s vysokou hustotou na zabránenie vystrekovaniu.

Uskutočnili sa pokusy použiť vysokotlakovú výplachovú kvapalinu so zníženým obsahom tuhých látok spoločne s hustým, filtračný koláč vytvárajúcim vrtným výplachom za účelom dosiahnutia obidvoch výhod. US patent č. 2,951,680, 6. september 1960, Camp, zverejňuje vrtný systém s dvoma kvapalinami, v ktorom je nafukovacia tesniaca manžeta otočné spojená s vrtnou kolónou hneň nad vŕtacou korunkou. V procese vŕtania sa tesniaca manžeta nafúkne a medzikružie medzi vrtnou kolónou a stenou vrtu nad tesniacou manžetou sa naplní konvenčným vrtným výplachom. Plynná výplachová tekutina alebo výplachová kvapalina so zníženou hustotou sa čerpá nadol cez vrtnú kolónu a dýzou vyteká v korunke. Tesniaca manžeta zabraňuje zmiešavaniu výplachovej kvapaliny s kvapalinou z medzikružia. Výplachová kvapalina s vrtným kalom sa vracia na povrch cez otvor v bočnej stene vrtnej kolóny pod tesniacou manžetou a cez potrubie vytvorené vo vrtnej kolóne. Prítomnosť tesniacej manžety blízko vŕtacej korunky vo vrtnej kolóne kladie problémy v konštrukcii a spoľahlivosti. Dodatočne výplachová kvapalina s vrtným kalom sa vracia cez kľukatý kanál vo vrtnej kolóne, ktorý je pravdepodobne zanášaný vrtným kalom.

US patent č. 3,268,017, 23. august 1966, Yarbrough, zverejňuje spôsob a zariadenie na vŕtanie s dvoma tekutinami, v ktorom sa používa dvojrúrková, koncentrická vrtná kolóna. Ako výplachová kvapalina sa používa čistá voda a čerpá sa nadol cez vnútornú rúrku vrtnej kolóny a vyteká z i korunky* Stenu pokrývajúci vrtný výplach alebo výplachová kvapalina sa udržiava v medzikruží medzi vrtnou kolónou a vrtom. Výplachová kvapalina s vrtným kalom sa vracia na po-, vrch cez medzikružie, vymedzené medzi vnútornou a vonkajšou rúrou vrtnej kolóny. Výška stĺpca vrtného výplachu, pokrývajúceho stenu, sa monitoruje a tlak vo výplachovej kvapaline sa zvyšuje zodpovedajúc zvýšeným hodnotám tlaku, spôsobeným zmenami hydrostatického tlaku, spojenými so stĺpcom kvapaliny, pokrývajúcej stenu, medzi vrtnou kolónou a stenou vrtu. Návrat tekutiny s vrtným kalom do medzikružia medzi vnútorným a vonkajším potrubím vo vrtnej kolóne by bol problematický, pretože medzikružie by málo sklon k upchávaniu a bolo by veími ťažké ho čistiť. Navyše monitorovanie tlaku, spôsobovaného kvapalinou .medzikružia, meraním jej. výšky vo vrte by bolo extrémne ťažké uskutočniť, ak by sa kvapalina . ' medzikružia alebo vrtný výplach kontinuálne čerpal do medzikružia, ktoré je nevyhnutné na udržiavanie kvapaliny medzikružia alebo vrtného výplachu'nad celkovou dĺžkou vrtu, ked vŕtanie postupuje.

- 4 US patent č. 4,718,503, 12. januára, 1988, Stewart, zverejňuje spôsob vŕtania, v ktorom je vŕtacia korunka spojená s dolným koncom páru koncentrických vrtných rúrok. Prvá, nízkoviskózna tekutina, ako je olej a voda, sa čerpá nadol cez vnútornú vrtnú rúrku a vracia sa na povrch cez medzikružie medzi vnútornou a vonkajšou vrtnou rúrkou. Stĺpec tekutiny medzikružia alebo vrtného výplachu sa udržiava stály v medzikruží, vytvorenom medzi stenou vrtu a vonkajšou- z vrtných rúrok. Vecí je nevyhnutné zostaviť nový úsek vrtnej rúrky, čerpá sa filtračný koláč vytvárajúci vrtný výplach nadol' vnútornou vrtnou rúrkou za účelom presunutia čistej výplachovej tekutiny, pričom vrt zaberá len hustá, filtračný koláč vytvárajúca tekutina medzikružia alebo vrtný výplach. Taký postup na zostavenie· nových úsekov vrtnej rúrky je extrémne ťažkopádny a v praxi je neekonomický.

.i

Preto je potrebný spôsob a zariadenie na vŕtanie s výplachovou kvapalinou so zníženou hustotou, za· udržiavania hustej, filtračný koláč vytvárajúcej ’medzikružnej kvapaliny v medzikruží, ktorý je komerčne účelný.

Podstata vynálezu

Všeobecným predmetom predloženého vynálezu je poskytnutie zlepšeného spôsobu a zariadenia na vŕtanie za použitia vysokotlakovej, výplachovej kväpaliny so zníženým/óbsähom tuhých látok, za udržiavania medzikružnej kvapaliny, ktorá má väčšiu hustotu ako výplachová kvapalina, v medzikruží medzi vrtom a vrtnou kolónou za vŕtania.

- 5 Tento a óalšie predmety predloženého vynálezu sa dosahujú pomocou vrážania' zakončenia vrtnej kolóny vo vŕtacej korunke do vrtu. Výplachová kvapalina so zníženým obsahom tuhých látok sa čerpá cez vrtnú kolónu a mimo korunku, pričom výplachová kvapalina naráža na materiál vrstvy a rozdrobuje ho v súčinnosti s korunkou. Medzikŕužná kvapalina, ktorá má väčšiu hustotu ako výplachová kvapalina, sa kontinuálne čerpá do medzikružia medzi vrtom a vrtnou kolónou, pričom medzikružná kvapalina., sa Vpodstate šíri z povrchu ku dnu vrtnej kolóny. Výplachová kvapalina a vrtný kal, vznikajúci rozdrobovaním materiálu vrstvy,sa vracia na povrch cez v podstate nepŕehradený rúrkový kanál vo vrtnej kolóne. Medzikružná kvapalina sa udržiava pod zvoleným a kontrolovaným tlakom, pričom rozhranie je vytvorené pri- vŕtacej korunke, pri ktorej sa medzikružná kvapalina zmiešava s výplachovou kvapalinou a vracia sa spoločne s výplachovou kvapalinou a vrtným kalomja výplachovej kvapaline sa v podstate zabraňuje vnikať do medzikružia.

Podía prednostného uskutočnenia predloženého vynálezu stupeň udržiavania, medzikružnej kvapaliny pod zvoleným a kontrolovaným tlakom ňalej zahŕňa zvolené zaškrtenie spätného prúdu výplachovej kvapaliny, vrtného kalu a medzikružnej kvapaliny pri povrchu za účelom kontroly tlakovej straty za zaškrtením. Výplachová kvapalina sa čerpá aj do vrtnej kolóny pri prietoku postačujúcom na udržiavanie rozhrania medzi výplachovou ' a meazikružnou kvapalinou, keň vŕtanie pokračuje. Zvolený a kontrolovaný tlak medzikružnej kvapaliny a .miera, zaškrtenia výplachovej kvapaliny sa monitorujú za účelom zaistenia udržiavania rozhrania medzi nimi pri korunke.

- 6 Podía prednostného uskutočnenia predloženého vynálezu ďalej metóda zahŕňa uzavretie výplachovej kvapaliny, vrátane výplachovej kvapaliny a vrtného kalu v rúrkovom kanále, vo vrtnej kolóne pri povrchu a pri korunke. Dĺžka vrtnej rúrky sa spojí . s vrtnou kolónou, pričom sa uzavrie a potom sa otvorí vrtná kolóna za účelom pokračovania vŕtania.

Podlá prednostného uskutočnenia predloženého vynálezu je výplachovou kvapalinou čistá voda alebo vyčírený vrtný výplach •a medzikružnou kvapalinou je hustý, filtračný koláč tvoriaci vrtný výplach.

Podía prednostného uskutočnenia predloženého vynálezu zahŕňa vrtná kolóna vrtnú rúrku s viacnásobným potrubím, ktorá má vonkajšie rúrkové potrubie na prenášanie zaťaženia v ťahu a zaťaženia v dôsledku torzie. Prostriedky sa poskytujú pri každom konci vonkajšieho rúrkového potrubia na pripojenie vrtnej rúrky k ostatným úsekom vrtnej rúrky. Aspoň jedno rúrkové potrubie so zmenšeným priemerom na vedenie vysokotlakovej tekutiny sa usporiada excentrický v rúrkovom vonkajšom potrubí. Aspoň jedno rúrkové potrubie so zväčšeným priemerom sa excentrický usporiada vo vonkajšom potrubí a uzatvárací člen sa usporiada v ňom na zvolené zahradenie rúrkového potrubia so zväčšeným priemerom. Uzatvárací člen v pod^state nestláca priemer rúrkového potrubia so zväčšeným priemerom v otvorenej polohe.

Ďalšie predmety, charakteristické znalý a výhody predloženého vynálezu budú jasnejšie s odkazom na detailný popis, ktorý nasleduje.

- 7 Prehíad obrázkov na výkresoch

Obrázok 1 je schematickým zobrazením metódy.' a zariadenia podía prednostného sukutočnenia predloženého vynálezu.

Obrázok 2 je logickou blokovou schémou., zobrazujúcou stupne postupu: kontrolovania spôsobu a zariadenia podía predloženého vynálezu.

Obrázok 3 je pohíadom na prierez vrtne j. rúrky.·· s viacnásobným potrubím podía prednostného uskutočnenia predloženého vynálezu.

Obrázok 4 je pohíadom na pozdĺžny rez pozdĺž čiary 4—4 z obrázka 3, znázorňujúcim časť vrtnej rúrky znázornenej na obrázku 4.

Obrázok 5 je pohíadom na pozdĺžny rez pozdĺž čiary 5—5 z obrázka 3, znázorňujúcim časť vrtnej rúrky znázornenej na obrázku 4.

Obrázky 6A - 6H by sa mali študovať súčasne a sú pohíadmi na pozdĺžny rez a niekoíko priečnych rezov spojovacej stabilizačnej kolóny používanej s vrtnou, .rúrkou s viacnásobným potrubím podía prednostného uskutočnenia predloženého vynálezu.

Obrázky 7A - 7D by sa mali študovať súčasne a sú pokladmi na pozdĺžny rez a niekoíko priečnych rezov montážnej jednotky čelby vrtu, používanej s vrtnou rúrkou s viacnásobným potrubím a so spojovacou stabilizačnou kolónou podía prednostného uskutočnenia predloženého vynálezu.

- 8 Príklady.uskutočnenia vynálezu odkazom na obrázky a najmä na obrázok 1 ;sa teraz vysvetlí schematické zobrazenie metódy; vŕtania podlá predloženého vynálezu. Vrtná kolóna 1, ktorá je ukončená vŕtacou korunkou J, sa vráža do vrtu Výplachová kvapalina J so zníženou hustotou alebo obsahom tuhých látok sa čerpá do vrtnej kolóny 1_ cez prívod 2. výplachovej kvapaliny pri výplachovej hlave. Výplachovou kvapalinou môže byt čistá voda alebo v.y.čírený vrtný výplach’, avšak hustotu by mala mat menšiu ako konvenčné vrtné výplachy a mala by mar znížený obsah tuhých látok za účelom vyhnutia sa opotrebovaniu oderom, prednostne je výplachovou kvapalinou voda s pevnými časticami, ktoié nie sú väčšia’ako sedem mikrometrov. Výplachová kvapalina sa privádza prednostne do vrtnej kolóny 1. pri . tlaku čerpadla. 20-000 libier na štvorcový palec /1 libra =0,453529 kg, 1 palec = 0,0254 m/ , aby sa poskytol výkon 3.200 hydraulických konských síl /1 konská sila = 745,7 V// pri korunke 3.·

Voda s vyrovnaným tlakom sa vedie cez vrtnú kolónu 1 cez aspoň jedno r vysokotlakové potrubie £ so zmenšeným priemerom, ,predlžujúce sa cez vrtnú kolónu .11 a do spojenia kvapalín s korunkou J. Kontrolný ventil 11 je usporiadaný pri alebo blízko korunky J za účelom zabránenia spätnej cirkulácii výplachovej kvapaliny, ako bude podrobne popísané nižšie.

Súčasne s dodávaním vysokotlakovej výplachovej kvapaliny .cez prívod

Z sa čerpá hustá, filtračný koláč vytvárajúca medzikružná kvapalina do medzikružia medzi vrtnou, kolonou 1 a.vrtom % cez prívod 13 medzikružnej kvapaliny pod rotačným preventerom proti vystrekovaniu. Rotačný preventer 15 proti vystrekovaniu dovoíuje vrtnej kolóne otáčať sa za udržania medzikružnej kvapaliny pod zvoleným a kontrolovaným tlakom.

- 9 ~

Medzikružnou kvapalinou je konvenčný vrtný výplach zvolený podlá zvláštnych vlastností materiálov vrstvy, ktorá sa vŕta, a podía ostatných konvenčných faktorov. Medzikružná kvapalina sa čerpá do raedzikružia kontinuálne za účelom udržania stĺpca medzikružnej kvapaliny rozprestierajúceho sa od povrchu ku korunke J. Medzikružná kvapalina sa musí čerpať kontinuálne, aby sa udržiaval tento stĺpec, ke3 vŕtanie postupuje. Ako sa podrobnejšie popisuje nižšie, hodnoty tlaku a prietok vstrekovania alebo čerpania vysokotlakovej výplachovej kvapaliny a medzikružnej kvapaliny sa kontrolujú a monitorujú za účelom udržiavania rozhrania, medzi výplachovou a medzikružnou kvapalinou pri korunke J tak_t že sa v podstate zabraňuje výplachovej kvapaline vnikať do medzikružia a zriečovat hustú, filtračný koláč vytvárajúcu tekutinu. Okrem toho’je vhodné zmiešavať trochu medzikružnej kvapaliny s výplachovou kvapalinou a'vracať na povrch cez spätné potrubie 17 · Spôsob podía prednostného uskutočnenia predloženého vynálezu je prispôsobený predovšetkým na to, aby bol automatizovane a počítačom kontrolovaný za použitia konvent Čného zariadenia na kontrolu a spracovanie dát.

Hydraulický výkon vyplývajúci z dodávania vysokotlakovej výplachovej kvapaliny pri korunke J sa spája s konvenčným pôsobením korunky J za účelom účinnejšieho rozdrobovania metriálu vrstvy, výplachová kvapalina a vrtný kal, vznikajúci rozdrobovaním materiálu vrstvy, sa vracajú na povrch cez v podstate neprehradený rúrrkový spätný kanál 17 vo vrtnej kolóne j_. Termín v podtstate neprehradený sa používa na označenie všeobecne rovného, rúrkového kanála ., bez podstatných obmedzení prúdenia, ktorý je schopný prúdenia podstatných množstiev kvapaliny s vrtným kalom a je celkom čistý bez výskytu upchatia a porúch. V podstate neprehradený rúrkový kanál 12 má byť odlišný . od raedzikružia vyplývajúceho z koncentrických usporiadaní rúrok, ktorý je náchylný na upchávanie a nie je íahké ho čistiť v tom prípade.

- 10 Spätný tok výplachovej kvapaliny a vrtného kalu sa selektívne zužuje pri povrchu pomocou škrtiaceho ventilového člena 21 vo výplachovej hlave za účelom zaistil udržanie rozhrania medzi výplachovou a medzikružnou kvapalinou pri korunke J.

Gulový ventil 19 sa nachádza v spätnom potrubí 17 pri . .v .

všeobecne najvyššom konci vrtnej kolony 1 na uľahčenie usporiadania nových úsekov rúrky do vrtnej kolóny 1. Výplachová kvapalina s malou hustotou, nachádzajúca sá vo vysokotlakovom potrubí £ a v spätnom potrubí 17 je obzvlášl náchylná na vytrysknutie z vrtnej kolóny 1 buč pôsobením hydrostatického tlaku od medzikružnej kvapaliny, alebo od tlakov .... vrstvy, najmä ak nepôsobí tlak čerpadl-a a ak spätný tok nie je úplne zaškrtený v spätnom potrubí 17. Ked sa vŕtanie zastaví, gulový ventil 19 sa zatvorí pri povrchu, a tým sa zatvorí výplachová kvapalina v spätnom potrubí 17. Spätný ventil 11., spojený s hydrostatickým tlakom výplachovej kvapaliny nad ním, uzatvára vysokotlakové potrubie £. Nový úsek vrtnej rúrky sa potom môže pripojil k vrtnej kolóne 1 a gulový ventil 19 sa môže otvoril za účelom začal vŕtanie znovu. Predtým ako sa nový úsek vrtnej rúrky pripojí 'do vrtnej kolóny 1, malo by byt aspoň spätné potrubie 17 naplnené kvapalinou, aby sa vyhlo veíkému tlakovému nárazu, kea sa otvorí gulový ventil 19. Podobne sa môže vŕtanie spolahlivo zastavil z akéhokolvek dôvodu, ako je rozpojenie vrtnej kolóny 1, výmena korunky J alebo akýkolvek iný účel.

Obrázok 2 je blokovou schémou znázorňujúcou kontrolu kvapiLín vo vrtnej kolóne 1 počas vŕtania podlá metódyi podlá predloženého vynálezu. V bloku £1 sa monitoruje axiálna rýchlosl vrtnej kolony 1. Toto sa dosahuje pomocou merania háku pod zaťažením a axiálnej polohy hornej hnacej jednotky /nie je znázornené/, ktorá bude otáčať vrtnú kolónu j_ počas vŕtania. Podlá prednostného uskutočnenia predloženého vynálezu sa medzikružná a výplachová kvapalina čerpá, kedykoľvek sa vrtná kolóna 1 pohybuje nadol, podmienka spojená s operáciou vŕtania. Samozrejme medzikružná a výplachová kvapalina by sa mala čerpať počas pohybu vrtnej kolóny nadol spojene s vŕtaním. Vo väčšine operácií je jediný čas, ktorý nie je výhodný na čerpanie jednej alebo obidvoch z kvapalín, medzikružnej a výplachovej, vtedy, keá sa vrtná kolóna 1_ nepohybuje a jej rýchlosť je nulová. Ak sa rýchlosť vrtnej kolóny nerovná nule, čerpá sa aspoň medzikružná kvapalina do vrtu. Prednostne sa medzikružná kvapalina čerpá automaticky ako násobok rýchlosti vrtnej kolóny J_ vždy, ke3 rýchlosť vrtnej kolóny 1 nie je rovná nule a operácie týkajúce sa vŕtania prebiehajú. Prednostne, s výnimkou ako je uvedené nižšie, sa čerpanie výplachovej kvapaliny kontroluje manuálne operátorom.

Keä sa vrtná kolóna spúšťa, medzikružná kvapalina sa Čerpá do vrtu s prietokom dostatočným na preloženie objemu vrtu už neobsadeného vrtnou kolónou j_. Tým zostáva vrt vždy chránený.

Teda v bloku 53, ak sa vrtná kolóna pohybuje, aspoň medzikružná kvapalina sa čerpá do vrtu. Ak je rýchlosť vrtnej kolóny pozitívna, indikujúc' operáciu vŕtania, obidve kvapaliny, medzikružná a výplachová, sa čepajú do vrtu. Výplachová kvapalina sa čerpá do vrtnej kolóny. 1_ pri tlaku dostatočnom na vytvorenie 20 až 40 hydraulických konských síl na štvorcový palec /1 konská sila = 745,7 W, 1 palec = 0,0254 m/ oblasti čelby vrtu v hĺbkach medzi 7 000 a 15 000 stop /1 stopa = 0,3048 m/. Na základe rozmerov súpravy vrtnej kolóny _1_

Šalej v súvislosti s obrázkami 3 - 7D a áalších >pracovných parametrov sa výplachová kvapalina dopravuje do vrtnej kolóny j_ na povrch pri zhodnom tlaku 20 000 libier na štvorcový palec a prietoku 200 galónov za minútu /1 galón U.S. =

3,73543 './dm³/.

Medzikružnú kvapalina sa čerpá do medzikružia rýchlosťou,· ktorá kontinuálne čistí medzi>ružnú kvapalinu nad korunkou 3,> kedykoľvek sa vrtná kolóna pohybuje axiálne. Počas normálneho vŕtania bude táto udržiavať kontinuálny tok medzikružnej kvapaliny nad obvodom korunky 3 a nebude len udržiavať rozhranie pri čelbe vrtu, ale bude aj očisťovať medzikružie od vrtného kalu a óalšieho odpadu. Rýchlosť vstrekovania pre medzikružnú kvapalinu je nastavená ako funkcia axiálnej zostupnej rýchlosti vrtnej kolóny j_. Prednostnou alebo typickou rýchlosťou vstrekovania -ie''tá, ktorá by udržiavala pohyb medzikružnej'kvapaliny s rýchlosťou dvojnásobne vSČšou ako je rýchlosť vrtnej kolóny 1_. Táto rýchlosť čerpania alebo vstrekovania sa udržiava vždy, keS sa vrtná kolóna J_ pohybuje.

Okrem rýchlosti čerpania alebo vstrekovania sa udržiava pozitívny zvolený tlak na medzikružnú kvapalinu na povrchuria tento tlak sa monitoruje práve pod rotačným preventerom 15 proti vystrekovaniu. Tento zvolený tlak nie je jednoduchý, diskrétny tlak, ale je to tlakový rozsah, prednostne medzi približne 60 a 70 libier na štvorcový palec. Tento tlak sa monitoruje pomocou konvenčného snímacieho Izariadenia tlaku na preventeri 15 proti vystrekovaniu.

Na zaistenie udržiavania zvoleného pozitívneho tlaku v bloku 55 sa medzikružný tlak meria a porovnáva so zvoleným tlakom. Ak medzikružný tlak prekračuje zvolený tlak, medzikružný tlak sa zníži. Existujú tri možnosti znižovania medzikružného tlaku:

1/ otvorenie zúženia 21 v spátnom potrubí 17 za účelom zníženia tlakovej straty za zúžením 21 ;

2/ zníženie rýchlosti vstrekovania alebo čerpania výplachovej kvapaliny; a

3/ zníženie rýchlosti vstrekovania alebo čerpania medzikružnej kvapaliny.

Otvorenie zúženia 21 je prednostnou možnosťou zníženia medzikružného tlaku na zvolený rozsah. Ak je toto neúspešné, rýchlosť vstrekovania alebo čerpania výplachovej kvapaliny sa zníži alebo obmedzí automaticky, napriekrýchlosti vstrekovania alebo čerpania zvolenej operátorom. Ako posledná možnosť sa rýchlosť vstrekovania .alebo čerpania medzikružnej kvapaliny znižuje pod zvolenú hodnotu na základe rýchlosti vrtnej kolóny. Zníženie alebo obmedzenie rýchlosti vstrekovania alebo čerpania medzikružnej kvapaliny je poslednou možnosťou zníženia medzikružného tlaku-, kvôli nutnosti 'udržiavať stĺpce nezriedenej medzikružnej kvapaliny rozširujúcej sa od povrchu ku korunke 3. Zníženie rýchlosti vstrekovania alebo čerpania medzikružnej kvapaliny ako posledná možnosť zníženia medzikružného tlaku minimalizuje riziko, že výplachová kvapalina ša ’bude zmiešavať s medzikružnou kvapalinou a zrieďovať ju.

Ak je v bloku 57 medzikružný tlak pod zvoleným tla·“ kom, zvyšuje sa v bloku 61 . Sú tri možnosti zvýšenia medzikružného tlaku:

1/ zvýšenie rýchlosti vstrekovania alebo čerpania medzikružnej kvapaliny späť na zvolenú rýchlosť;

2/ zvýšenie rýchlosti vstrekovania alebo čerpania výplachovej kvapaliny na operátorom zvolenú rýchlosť; a

3/ uzavretie alebo obmedzenie zúženia 21 v spätnom ; potrubí 17 za účelom zvýšenia tlakovej straty za zúžením 21.

Prvá možnosť sa uskutoční, ak rýchlosť vstrekovania alebo čerpania je z určitého dôvodu nedostačujúca na udržiavanie rýchlosti medzikružnej kvapaliny nad prednostným dvojnásobkom rýchlosti vrtnej kolóny _£· Ak je rýchlosť vstrekovania alebo /čerpania adekvátna, môže sa uskutočniť druhá možnosť. Avšak očakáva sa, že čerpadlá výplachovej kvapaliny pracujú pri alebo blízko maximálnej kapacity a že významné zvýšenia rý.chlosti vstrekovania alebo čerpania výplachovej kvapaliny sa nemôžu uskutočniť. V tom prípade sa uskutoční tretia možnosť uzavretia zúženia alebo ventilového člena 21 v spätnom potrubí 17.

Ak je medzikružný tlak vo zvolenom rozsahu, neuskutoční sa žiadna akcia a rýchlosť vrtnej kolóny j_ a medzikružný tlak sa kontinuálne monitoruje. Ak vŕtanie zastane a/alebo operátor zníži rýchlosť vstrekovania alebo čerpania výplachovej kvapaliny, medzikružný tlak bude klesať a zúženie 21 sa uzavrie automaticky, až do cíalšieho chodu

- 15 stroja trvá efektívne odstavenie vrtnej kolóny _1_ aívrtu.

Obrázok 3 je pohíadom na prierez úseku, vrtnej rúrly 1 01 s viacnásobným potrubím podlá prednostného zariadenia nauskutočňovanie spôsobu podlá preloženého vynálezu. Vrtná rúrka 101 zahŕňa vonkajšiu rúrka 103, ktorá slúži ne nesenie zaťaženia v ťahu a torzného zaťaženia pôsobiaceho na vrtnú rúrku 101 počas práce. Prednostne má vonkajšia rúrka 103 vonkajší prieme? 7 5/8 palca /1 palec = 0,0254 m/ a je vyrobená z materiálov API, za tepla spracovaných za účelom získania pevnostnej triedy S135· Množstvo vnútor.Tiých rúrok je vložené excentrický a asymetricky vnútri vonkajš ej rúrky 103 8 slúži ;ako potrubie na dopravu kvapaliny, elektrické potrubie a podobne.

Tieto vnútorné potrubia obsahujú spätný 'rúrku . 1 05 s vonkajším priemerom 3 1/2 palca /1 palec = 0,0254m/, ktor.á sa všeobecne zhoduje so spätným potrubím 17 na obrázku 1, Pretože spätná . rúrka 1 05 nie je určené na vedenie extrémne vysokotlakových kvapalín a kvôli zvýšenej odolnosti voči korózii je vytvorená z materiálu API, spracovaného za tepla na triedu pevnosti L80. Pár vysokotlakových rúrok 107 s vonkajším priemerom 2 3/8 palca /1 palec = 0,0254 m/ je usporiadaný vo vonkajšej rúrke 103 a všeobecne sa zhoduje s vysokotlakovým potrubím 9 na obrázku 1. Pretože vysokotlakové rúrky 107 musia viesť extrémne vysokotlakové kvapaliny, sú vytvorené z materiálu API, spracovaného za tepla ra triedu pevnosti API S135. Calšie rúrky 109 sa môžu vyskytovať vo vonkajšej rúrke 102 na poskytnutie elektrických vedení a podobne. 'Rúrka 111 nie je vlastne ;rúrkouj , ale je časťou zostavy'.; ,kontrolného ventilu, ktorá je popísan,á nižšie podrobnejšie s odkazom na obrázok 5.

Obrázok 4 je pohľadom na pozdĺžny rez pozdĺž čiary

4—4 obrázka 3, znázorňujúcim pár vrtných rúrok 1 01_? · uzavretých spolu pódia predloženého vynálezu. Ako možno vidieť, vonkajšia rúrka 103, spätná rúrka 1 05 © vysokotlaková' ...rúrka ! 1 07 sú zaistené pomocou závitov k hornému koncovému členu 113» Horný koncový člen 113 je vytvo- rený podobne ako konvenčný nástrojový spoj a má von- kajší priemsr 3 1/2 palca /1 palec = 0,0254 m/, vypočítaný tlak 1 0 000 libier na štvorcový palec A. libra /U.S./ = 0,453529 kg, 1 palec = 0,0254 m/, dno tesniaci guíový ventil 1 15 všeobecne usporiadaný do priamky, so spätnoju rúrkou . 1 05» Guiový ventil 115 má vnútorný priemer približne 2 3/8 palca /1 palec = 0,0254 m/ a nepredstavuje podstatné prehradenie alebo obmedzenie toku v spStnejí _ rúrk&S' 1 05» Guiový ventil 115 sa zhoduje s ventilovým, alebo uzatváracím členom 19 na obrázku 1 .

Dolný koniec vonkajšej rúrky 103 je zaistený pomocou závitov k dolnému koncovému členu 117, ktorý je tiež vytvorený všeobecne ako konvenčný nástrojový spoj. Tesniaci krúžok 119 sa nachádza v dolnom koncovom člene 1 17 a slúži na tesnenie vnútrajška vrtnej rúrky 10J. voči spätnej: .rúrké^' 1 05 a vysokotlakovým rúrkam: . · i 107. Množstvo delených krúžkov J 21 sa združuje s obvodovými drážkami v spätnej, rúrkel J 05 a vysokotlakových ;rúrkach' i 1 07 asi upevnené v dolnom koncovom člene 117 pomocou zemykacích krúžkov 123, 125 a vonkajšej rúrky 103. Ľelený krúžok 121 a zamykacie krúžky 123. 125 slúžia na nátlak /vnútorných rúrok voči axiálnemu pohybu vzhíadom na zvyšok vrtnej rúrky 101 . Keby vnútorné rúrky vrtnej rúrky 101 neboli zaistené proti axiálnemu pohybu pri každom z koncov vrtnej rúrky, rúrky by boli predmetom neprípustnej-deformácie spôsobovanej vysokotllakovými kvapalinami a vibráciami počas vŕtania.

Pri zostavovaní úsekov vrtnej rúrky 101 sa dolné konce vnútorných rúrok /len spätná rúrka 1 05 a .vysokotlakové rúr\a- - 1 07 je ilustrovaná/ sú umiestnené v hornom koncovom člene 1 13 a sú tesnené pomocou konvenčných elastomérnych tesnení. Uzamykací krúžok 123 mechanicky spája dohromady závitové spoje dolného 117 θ horného 113 koncového člena. Dolný koncový člen 117 je vybavený závitmi s väčším primerom rozstupovej kružnice, ako majú závity horného koncového člena 113, takže uzamykací krúžok 127 sa môže úplne uvoínií z dolného koncového člena 1 17 pri vedení pomocou závitov na horný koncový člen 113« Závity na uzamykacom krúžku 127 sú. vytvorené za účelom tvorby axiálnej kontaktnej sily približne jeden milión libier medzi horným 113 a dolným 117 koncovým členom. Prednostne má každý úsek vrtnej rúrky 101 dĺžku 45 stôp /1 stopa = 0,3048 m/.

Obrázok 5 je pohľadom na pozdĺžny rez pozdĺž čiary

5—5 z obrázka 3, znázorňujúcim usporiadanie kontrólného ventilu, pomocou ktorého sa môže zaviesť kvapalinové spojenie smerom nadol medzi medzikružie vymedzené medzi vnútornými rúrkami 105, 107 & vonkajšou rúrkou 103 vrtnej rúrky 101. Kontrolná ventilová súprava je umiestnená vo vývrte v hornom koncovom člene 113« Kontrolný ventil obsahuje konvenčný ventilový člen 129 vychýlený nahor pomocou vinutej pružiny 131 za účelom dovolenia toku tekutiny cez vrtnú rúrku 101 nadol» θΐθ nie ' nshbr.

Trochu podobné kontrolné ventilové usporiadanie sa nachádza v dolnom koncovom člene 117. Kontrolná ventilová súprava obsahuje člen s tanierovým ventilom 133 a vinutú pružinu 135 vedenú do spojky 111. ktorá je zaistená k dolnému koncovému členu 1 19 a podobne k spätnéj. rúrke . 109. Na rozdiel od kontrolnej ventilovej súpravy v hornom koncovom člene 113 je účelom kontrolnej ventilovej súpravy v dolnom koncovom Člene 11 9 zabrániť strate tekutín z vnútrajška vrtnej rúrky 101. keä sú odpojené dva úseky. Pri zostavovaní dvoch úsekov zaradí sa predĺženie tanierôvého ventilu 131 náliatok alebo výstupok 137 na horný koncový člen 113. otvárajúci tanierový ventil 131 a umožňujúci styk tekutín medzi vnútrajškom vonkajšej rúrky 103 nasledujúcich úsekov vrtnej rúrky 101.

S touto kontrolnou ventilovou súpravou sa môže vnútrajšok alebo časť medzikružia vonkajších rúrok 103 plniť medzikružnou kvapalinou a podobne, a jednosmernej spojenie tekutín smerom nadol cez vonkajšie rúrky 103 sa môže uskutočniť. Toto spojenie tekutín je nevyhnutné na vyrovnanie tlakového rozdielu medzi vnútrajškom a vonkajškom vrtnej rúrky 101 v hĺbke. Vyrovnanie sa dosahuje pomocou Čerpania malého množstva tekutiny do vnútra medzikružia vrtnej kolóny 101, ktoré je spojené smerom nadol cez kontrolné ventily na vyrovnanie tlaku.

Obrázky óA - 6H by sa mali študovať spoločne a sú pohíadmi v reze na priečny rez stabilizačnou kolónou 201 na použitie s vrtnou rúrkou alebo vrtnou kolónou 101 podlá prednostného uskutočnenia predloženého vynálezu. Obrázok 6A je.pozdĺžnym rezom, zatiaíčo obrázky 6B - 6H sú priečnymi rezmi pozdĺž dĺžky z obrázka 6A pri príslušných šrafovaných čiarach priechodovej stabilizačnej kolóny 201 .

- 19 Priechodová stabilizačná kolóna 201 je vytvorená z jedného kusa nemagnetického materiálu na zabránenie zasahovania do zariadenia na meranie počas vŕtania /MWD/. Priechodová stabilizačná kolóna 201 je spojená s dolným koncom 'úseku vrtnej rúrky 101 všeobecne, ako sa popisuje s odkazom na obrázky 4 a 5.

Množina vývrtov 209, 207 sa vytvára cez priechodovú stabilizačnú kolónu 201 a súhlasí s vysokotlakovými rúrkami 1Q7 a spätnou rúrkou 109 vrtnej rúrky 101. ako znázorňuje obrázok 6B. Priečny otyor 211 je vytvorený v bočnej stene jedného z vysokotlakových vývrtov/207-ná'sbo jenie'vy-.....’· sokotlakovej výplachovej kvapaliny z jedného z vrtov 207 s ňalšou, ako i ilustruje obrázok 6C.

Nahraditeíný kolík 213 je usporiadaný v jednom z vývrtov 207 pod otvorom 211 v blokovom vývrte^: ·- 207, ako znázorňuje obrázok 6Ľ. Zvyšok vrtu 207 pod kolíkom 213 obsadzuje konvenčné nahraditelné riadené- zariadenie na meranie počas vŕtania. Kolík 213 slúži na zabraňovanie vysokotlakovej výplachovej kvapaline narážať na zariadenie na meranie j I počas vŕtania. Pod kolíkom 213 sú vývrt y,. 209', 207 so zmenšeným priemerom na poskytnutie priestoru pre ďalší vývrt 213 s vysokotlakovou výplachovou kvapalinou umiestnený všeobecne oproti vvvrt-u ^y 207. ako znázorňuje obrázok 6E. Ako ukazuje obrázok 6F, priečny vývrt 215 spája vývrt 207 s vývrtom 213, takže vysokotlaková výplachová kvapalina je vedená jedným vývrtom 207 a druhým 213, ktoré sú umiestnené všeobecne oproti sebe.

Usporiadanie vývrtov 207, 213 oproti sebe vedie k neutralizovaniu akéhokoľvek ohybového momentu, vytvoreného vysokotlakovými kvapalinami vedenými do vývrtov. Ako sa popisuje vyššie, áalší vývrt/^e v zariadení na meranie počas vŕtania, ako znázorňuje obrázok 6G·. Priechodová stabilizaná kolóna 201 je pripojená k najvyššej Časti súpravy 301 čelb.y vrtu, ktorá zahŕňa úsek vrtnej rúrky vo všeobecnosti podobne, ako sa popisuje s odkazom na obrázky 4 a 5, ale s vnútornou rúrkou usporiadanou tak, aby súhlasila s vývrtmi 205, 207, 213 priechodovej stabilizačnej kolóny 201 , ako znázorňuje obrázok 6H.

Obrázky 7A - 7D sú pohľadmi v reze na súpravu 301 čelby vrtu a korunku 401 podľa prednostného uskutočnenia predloženého vynálezu. Obrázok 7A je pozdĺžnym rezom súpravy 301 čelby vrtu a .korunky 401 . Obrázky 7B - 7D sú priečnymi rezmi pozdĺž dĺžky obrázka 7A pri príslušných šrafovaných čiarach.súpravy 301 a korunky 401 . Ako je vidieť s odkazom na obrázky 7A a 7B, súprava 301 čelby vrtu zahŕňa hornú vonkajšiu rúrku 303A, ktorá je pspojená s priechodovou stabilizačnou kolónou 201, ako sa popisuje v súvislosti s obrázkami 4 a 5. Dolná rúrka 303B so zväčšeným priemerom je pripojená k hornej vonkajšej rúrke 303B, za účelom poskytnutia viac priestoru v súprave 301 čelby vrtu. Dolná vonkajšia rúrka 303B má pri svojom dolnom predĺžení závity na' uloženie vnútorných rúrok 307 a 313, ktoré udržiavajú protismerné usporiadanie zavedené pomocou priechodovej stabilizačnej kolóny 201. Spätná rúrka 305 je tesniac spojená s dolnou vonkajšou rúrkou 303B na umožnenie rotácie a prístupnosti súpravy. .'•.Otvor 31 5 je v bočnej stene spätnej rúrky 305 a je v kvapalinovom spojení cez kontrolnú ventilovú súpravu 317, podobne ako je popísané v súvislosti s obrázkom 5, s vnútorným·medzikružím ••vymedzeným medzi dolnou vonkajšou rúrkou -.3033 e rúrkami, vedenými v ňom. Teda kvapalina z tohto vnútorného medzikružia sa môže čerpať do spätnej rúrky 305 z vnútorného medzikružia, zatiaíčo sa zabraňuje kvapaline v spätnej rúrke 305 vtekal; do vnútorného medzikružia.

Solenoidový klapkový ventil 319 je umiestnený v spätnej rúrke 305 a je predpísaný pre 10 000 libier na štvorcový palec za účelom udržania tlaku pod ventilom 319. Klapkový ventil 31 9 je uzavretý kvôli zachytávaniu kvapaliny v spätnqj ' rúrke 305 pri spúšťaní vrtnej kolóny j_. Pár kontrolných ventilov 321 je usporiadaný v kanáloch v dolnej časti dolnej vonkajšej rúrky 303B v spojení ,s vysokotlakovými rúrkami 307, 313. Ako sa popisuje s odkazom na obrázok 1, kontrolné ventily 321 bránia spätnej cirkulácii výplachovej kvapaliny nahor vysokotlakovými rúrkami 307, 313. Predĺženie spätnej rúrky 323 je vložené pomocou závitov do dolnej Časti dolnej vonkajšej rúrky 3038 v kvapalinovom spojení so spätnou rúrkou 305.

Korunka 401 na vŕtanie hliny variety pevného vrtáka je zaistená pomocou konvenčného závitového spojenia k najnižšiemu koncu dolnej vonkajšej rúrky 303B. Korunka 401 obsa-. huje ostrie korunky 403 s množinou tvrdých, prednostne diamantových vrtákov, zoskupených na nej v konvenčnom čepeíovom usporiadaní. Spätný kanál 405 sa rozširuje cez .korunku 401 z excentrickej časti ostria korunky 403 do kvapalinového spojenia s predĺžením 323 spätnej rúrky a spätnou rúrkou 305 za účelom zavedenia spätného potrubia pre výplachovú kvapalinu, vrtný kal a medzikružnú kvapalinu, ktoré sú navzájom zmiešané.

Štyri diametrálne rozmiestnené vysokotlakové kanály

407 sa predlžujú cez korunku 401 a pretínajú všeobecne prieč22 ny kanál 409, ktorý je prehradený pomocou závitového, spájkovaného alebo zvareného kolika 411. Množina dýz 413 sa predlžuje z priečneho kanála 409 za účelom dodávania vysokotlakovej výplachovej kvapaliny do čelby vrtu. Prednostne je celkový priečny rez toku dýz 0,040 štvorcových palcov /1 palec = 0,0254 m/. Prednostne je korunkou API 9 7/8 palcová kalibrová korunka, použitá v spojení s vrtnou rúrkou 101 s vonkajším priemerom 7 7/8 palca.

Metoda q zariadenie podlá predloženého vynálezu predstavuje množstvo výhod. Skrátka predložený vynález poskytuje metódu _a zariadenie ha vŕtanie s výplachovou kvapalinou so zníženým obsahom tuhých látok za udržiavania hustej, fil-^!tračný. koláč tvoriace j tekutiny’v. medzikru'ží za vŕtania.. Spôsob a zariadenie je viac komerčne využiteľné ako predchádzajúce pokusy. Navyše spôsob pódia predloženého vynálelezu je predovšetkým prispôsobený na to , aby bol automatizovane a pomocou počítača kontrolovaný.

Vynález bol popísaný s odkazom na jeho prednostné uskutočnenie. Nie je teda obmedzený, ale je prístupný modifikáciám a variáciám bez odchylovania sa od rozsahu a ducha vynálezu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Metóda vŕtania zahŕňajúca stupne vrážanie vrtnej kolóny zakončenej vŕtacou korunkou do vrtu;' čerpanie výplachovej kvapaliny so zníženým obsahom tuhých látok cez vrtnú kolónu a mimo korunky, pričom vý plechová kvapalina naráža na materiál vrstvy a rozdrobuje ho v súčinnosti s korunkou;

kontinuálne Čerpanie medzikružnej kvapaliny , ktorá má väčšiu hustotu ako výplachová kvapalina, do medzikružia medzi vrtom a vrtnou kolónou počas vŕtania,materiálu vrstvy, pričom medzikružná kvapalina-’ sa rozširuje v podstate z povrchu ku spodku, korunky;

návrat výplachovej kvapaliny a vrtného kalu, ktorý je výsledkom rozdrobovania materiálu vrstvy, na povrch cez v podstate neprehradený rúrkový kanál vo vrtnej kolóne; a udržiavanie medzikružnej kvapaliny·· pod zvoleným .tlakom v medzikruží, pričom 'rozhranie je tvorené pri vŕtacsj korunke,.pri ktorej sa zmiešava medzikružná kvapalina’s. výplachovou kvapalinou a vracia sa spoločne s výplachovou kvapalinou a vrtným kalom,a výplachovej kvapaline sa v podstate bránir vnikať do medzikružia.
2. Metóda podía nároku 1, vyznačujúca sa t ý m , že stupeň udržiavania medzikružnej kvapaliny pod zvoleným tlakom ďalej zahŕňa stupne:

selektívne zúženie spätného prúdu navracajúcej sa leva

- 24 paliny, vrtného kalu a medzikružnej kvapaliny na povrch za účelom kontroly tlakovej straty za zúžením;

čerpanie výplachovej kvapaliny do vrtnej kolóny a mimo korunky pri prietoku postačujúcom na udržanie rozhrania medzi výplachovou a medzikružnou kvapalinou, kea vŕtanie postupuje; a monitorovanie zvoleného tlaku medzikružnej) kvapaliny a škrtenie výplachovej kvapaliny.
3« Metóda .'podía nároku 1 zahŕňajúca ďalej stupne:

uzavretie výplachovej kvapaliny, vrátane výplachovej kvapaliny a vrtného kalu v rúrkovom kanáli, vo vrtnej kolóne pri povrchu a pri korunke;

zapojenie dĺžky vrtnej rúrky do vrtnej kolóny, zatiaíčo je vrtná kolóna uzavretá ; a otvorenie vrtnej kolóny za účelom pokračovania vo vŕtaní .
4. Metóda, podía nároku 1, vyznačujúca, sa tým, že výplachovou kvapalinou je čistá voda.
5. Metóda podía nároku 1, vyznačujúca sa tým, že výplachovou kvapalinou je vyčírený vrtný výplach.
6. Metoda podía nároku 1, vyznačujúca' sa tým, že medzikružnou kvapalinou je hustý, filtračný koláč tvoriaci vrtný výplach.
7. Metóda vŕtania zahŕňajúca stupne:

vrážanie vrtnej kolóny do vrtu, vrátane aspoň jedného vysokotlakového potrubia a aspoň jedného rúrkového spätného potrubia vo vrtnej kolóne, vrtná kolóna jezakončená vŕtacou korunkou;

Čerpanie výplachovej kvapaliny so zníženým obsahom tuhých látok cez vysokotlakové potrubie a von z korunky, pričom výplachová kvapalina naráža na materiál vrstvy a rozdrobuje ho v súčinnosti s korunkou;

kontinuálne čerpanie.medzikružnej kvapaliny, ktorá má väčšiu hustotu ako výplachová kvapalina, do medzikružia medzi vrtom a vrtnou kolónou za vŕtania materiálu vrstvy, pričom medzikružná kvapalina sa v podstate rozširuje od povrchu ku spodnej časti korunky;

návrat výplachovej kvapaliny a vrtného kalu, vznikajúceho rozdrobovaním materiálu vrstvy, a prebytočnej medzikružnej kvapaliny na povrch cez rúrkové spätné potrubie vo vrtnej kolóne;

udržiavanie medzikružnej kvapaliny pocí zvoleným tlakom v medzikruží, pričom rozhranie je vytvorené pri vŕtacej korunke, pri ktorej sa medzikružná kvapalina zmiešava s výplachovou kvapalinou a vracia sa spolu s výplachovou kvapalinou a vrtným kalom, ale výplachovej kvapaline sa v podstate zabraňuje vnikať do medzikružia;

periodické uzátvaranie výplachovej kvapaliny vo vrtnej kolone pri povrchu a pri ko'ŕun^e;

nasledujúce pripojenie dĺžky vrtnej rúrky do vrtnej kolóny, pričom vrtná kolóna je uzavretá; a nasledujúce otvorenie vrtnej kolóny za účelom pokračovania vo vŕtaní.
8. Metóda podía nároku 7, vyznačujúca, sa t ý m , že stupeň uzatvorenia zahŕňa:

uzavretie ventilového člena v spätnom potrubí vrtnej kolóny pri povrchu; a uzavretie ventilového člena vo vysokotlakovom potrubí vrtnej kolóny blízko korunky, pričom sa zabraňuje všetkým kvapalinám vo vrtnej kolóne v podstate-unikať z vrtnej kolóny.
9. Metóda podía nároku 7, vyznačujúca s 'a tým, že stupeň udržiavania medzikružnej kvapaliny pod zvoleným tlakom Šalej zahŕňa stupne:

selektívne zúženie spätného potrubia pri povrchu za účelom kontroly tlakovej straty za zúžením; a čerpanie výplachovej kvapaliny do vysokotlakového potrubia a von z korunky pri prietoku postačujúcom na udržanie zvoleného tlaku g rozhrania medzi výplachovou a medzikružnou kvapalinou, keS vŕtanie postupuje; a monitorovanie zvoleného tlaku medzikružnej kvapaliny a zaškrtenie výplachovej kvapaliny.
10. Metoda podía nároku 7, vyznačujúca sa tým, že výplachovou kvapalinou je čistá voda.
11 . Metóda? podía nároku 7, v y z n^- a č u j ú c .a sa tým, že výplachovou kvapalinou je vyčírený vrtný výplach.
12. Metóda¹ podía nároku 7> vyznačujúca sa tým, že medzikružnou kvapalinou je hustý, filtračný koláč tvoriaci vrtný výplach.
13. Metóda vŕtania zahŕňajúca stupne:

vrážanie vrtnej .kolóny do vrtu, vrátane aspoň jedného vysokotlakového potrubia a aspoň jedného rúrkového spätného ootrubia vnútri vrtnej kolóny, vrtná kolóna je zakončená vŕtacou korunkou;

čerpanie výplachovej kvapaliny so zníženým obsahom tuhých látok cez vysokotlakové potrubie a von z korunky, pričom výplachová kvapalina naráža na materiál vrstvy a rozdrobuje ho v súčinnosti s korunkou;

udržiavanie medzikružnej kvapaliny, ktorá má väčšiu hustotu ako výplachová kvapalina, pri zvolenom tlaku v medzikruží medzi vrtnou kolónou a vrtom pomocou čerpania výplachovej kvapaliny do vysokotlakového potrubia a medzikružnej kvapaliny do medzikružia pri prietokoch postačujúcich na udržanie rozhrania medzi výplachovou a medzikružnou kvapalinou, ked vŕtanie postupuje;

návrat výplachovej kvapaliny a vrtného kalu, vznikajúceho rozdrobovaním materiálu vrstvy, na povrch cez rúrkové potrubie vo vrtnej kolóne, pričom rozhranie medzi výplachovou a medzikružnou kvapalinou je vytvorené pri vŕtacej korunke, ktoré v podstate zabraňuje výplachovej kvapaline vo vnikaní do medzikružia;

selektívne zúženie . spätného potrubia pri povrchu za účelom kontroly tlakovej straty za zúžením; a monitorovanie zvoleného tlaku, zúženia a prietokov.
14. Metóda podlá nároku 13, zahŕňajúca Šalej stupne:

periodické uzatváranie výplachovej kvapaliny vo vrtnej kolóne pri povrchu a pri korunde;

nasledujúce pripojenie dĺžky vrtnej rúrky do vrtnej

28 kolóny, zatiaľčo je vrtná kolóna uzatvorená; a nasledujúce otvorenie vrtnej kolóny za účelom pokračovania vŕtania.
15. Metóda podľa nároku 14, vyznačujúca s. a tým, že stupeň uzatvorenia zahŕňa:

uzavretie ..ventilového člena v spätnom potrubí vrtnej kolóny pri povrchu; a uzavretie ventilového člena vo vysokotlakovom potrubí kolony blízko korunky, pričom akejkoľvek kvapaline vo vrtnej kolóne sa v podstate zabraňuje v odtekaní z vrtnej kolóny.
16. Metóda podľa .nároku 7, vyznačujúca sa tým, že výplachovou kvapalinou je čistá voda.
17. Metóda podľa nároku 13, vyzná čujú c a s a tým, že výplachovou kvapalinou je vyčírený vrtný výplach.
18. Metoda podľa národu 13, v y z n a č u j ú c ;a satým , že medzikružnou kvapalinou je hustý, filtračný koláč vytvárajúci vrtný výplach.
19. Metóda podľa nároku 13, vyznačujúca sa tým ,' že stupeň udržiavania medzikružnej kvapaliny pri zvolenom tlaku ňalej zahŕňa stupeň:

selektívna zmena prietoku, pri ktorej sa výplachová kvapalina čerpá do vrtnej kolóny.
20. Vrtnáľrúrka š viacnásobným potrubím na použitie pri vŕtaní vrstiev hliny, vrtná rúrka zahŕňa:

vonkajšie rúrkové potrubie na prenášanie torzného zalezenia;

prostriedky pri každom konci rúrkového vonkajšieho potrubia na pripojenie vrtnej rúrky k ostatným podobným úsekom vrtnej rúrky;

aspoň jedno rúrkové potrubie so zmenšenými priemerom na vedenie vysokotlakovej kvapaliny cez vrtnú rúrku, rúrkové potrubie so zmenšeným priemerom je usporiadané excentrický v rúrkovom vonkajšom potrubí;

aspoň jedno rúrkové potrubie so zväčšeným priemerom, ktoré má priemer väčší ako rúrkové potrubie so zmenšeným priemrom, rúrkové potrubie so zväčšeným priemrom je excentrický usporiadané vo vonkajšom rúrkovotn potrubí; a uzatvárací člen usporiadaný v rúrkovom potrubí so zväčšeným priemrom na selektívne zahradenie rúrkového potrubia so zväčšeným priemerom,uzatvárací Člen v podstate nezužujé priemer rúrkového potrubia so zväčšeným priemerom v otvorenej polohe.
21 . Vrtná rúrka s viacnásobným potrubím pódia nároku 20 Šalej obsahujúca:

pár rúrkových potrubí so zmenšeným priemerom;

elektrické vedenie, usporiadané excentrický vo vonkajšom rúrkovom potrubí na vedenie elektrického vodiča vo vrtnej rúrke.
22. Vrtná rúrka s viacnásobným potrubím pódia nároku 20', vyznačujúca sa tým, že uzatváracím členom je guiový ventil, ovládateíný z vonkajška vrtnej rúrky.

- 30
23· Vrtná rúrka s viacnásobným potrubím pódia nároku 20, vyznačujúca sa tým,že každé z potrubí, usporiadaných vo vonkajšom rúrkovom potrubí, je zaistené pri každom z ich koncov k vonkajšiemu rúrkovému potrubiu.
24. Vrtná rúrka s viacnásobným potrubím podía nároku

20 áalej obsahujúca:

uzatvárací člen pri každom konci vonkajšieho rúrkového potrubia, ktoré je uzavreté, keá vrtná rúrka nie je spojená s iný© úsekom vrtnej rúrky, ale je otvorený, ke<5 vrtná rúrka je spojená s iným úsekom vrtnej rúrky s rúrkovým potrubím s príslušným zmenšeným priemerom.