SU1461947A1 - Устройство дл бурени извлечени материалов из подземных формаций - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к буреншо скважин и м.б. использовано в скваг жинной гидродобыче полезных ископаемых и скважинном гидравлг-гческом опро- 6oBaHHii. Цель - повьшение эффективности работы устройства за счет о бёспе- чени  бурени  и валового опробовани . Устройство дл  извлечени  материалов из подземных формащш вщшчает польй корпус (К) 1,в боковом отверстии -которого установлена гидромониторна 

Description

1

Изобретение относитс  к бурению скваж н и геотехнологии и может быть использовано в скважинной гидродобыче полезных ископаемых и скважинном гидравлическом опоробовании.

Цель изобретени  - повышение эффективности работы устройства за сче обеспечени  бурени  и валового опробвани .

На фиг. 1 схематически изображено устройство в процессе его работы; на левой половине - во врем  бурени  .скважины, на правой - во врем  размыва продуктивного пласта, продольньй осевой разрезJ на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1j на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1.

Устройство дл  бурени  и извлече- ,ни  материалов из подземных формаций ХФИГ.1) состоит из трубчатого корпуса 1, в стенку которого встроена гидромониторна  насадка 2 с отверстием 3. К верхней части корпуса 1 при- соединен переходник 4 на двойную бурильную колонну, состо щий из двух жестко соединенных между собой нару- жного 5 и внутреннего 6 патрубков. На внутреннем патрубке 6 закрепле- ны ребра 7 и 8, центрирующие переходник 4 в корпусе 1 устройства. Кольцевое пространство 9 между патрубками 5 и 6  вл етс  частью напорной магистрали устройства дл  подачи очистного агента. Снизу к корпусу 1

присоединен породоразрушающий инструмент 10, имеющий центральный канал 11 и полость 12.-В верхней части породоразрушающего инструмента 10 вьшолнена расточка 13 под конец 14 патрубка 6. Конец 14 и расточка 13 образуют . кольцевой эжектор 15.

На внешней поверхности 16 корпуса 1 установлен кольцевой элемент 17 фрикционного сцеплени  со стенкой 18 скважины, состо щий из жесткой обоймы 19 и упругой оболочки 20, выполненной, например, из кардной игольчатой ленты. На внутренней опорной поверхности 21 элемента 17 вьшол нены кольцева  проточка 22 и канал 23 в виде продольного паза. Канал 23 соедин ет проточку 22 с пространством за корпусом 24 скважины 25. I

Элемент 17 фрикционного сцеплени  смонтирован на корпусе 1 с возможностью вращени  и осевого перемещени . В крайнем верхнем положе- НИИ элемента 17, соответствующем про цессу бурени  (лева  половина на фиг.1), его кольцева  проточка 22 располагаетс  напротив отверсти  3 гидромониторной насадки 2, образу  при этом дополнительный тракт дл  дозированной подачи очистного агента из кольцевой напорной магистрали 9 через отверстие 3, кольцевую проточку 22 и канал 23 в пространство за корпусом 24 скважины.

1461947

Канал, св зывающий кольцевую проточку 22 с пространством за корпусом

15

20

(24,может быть выполнен в виде кольцевого зазора 26 (фиг,4) между внут- ренней поверхностью 21 обоймы 19 и наружной поверхностью 16 корпуса.1.

В средней части корпуса породораз- рушающего инструмента 10 выполнены пшамоприемные окна 27, которые сообщают пространство за корпусом 24 скважины с внутренней полостью 28 породоразрушающего инструмента. При этом шламоприемные окна 27 целесообразно вьшолн ть коническими с углом раскрыти  конусности во внутреннюю, полость 28.

Устройство работает следующим , образом.

Дл  реализации процесса бурени  без размыва стенок скважины (фиг.1, лева  половина) устройству через колонну двойных бурильных труб (не показана ) сообщаютс  осевое усилие и крут щий момент. По услови м рацио- нальной технологии бурени  частота вращени  устройства составл ет 200- 300 сзб/мин. По кольцевой напорной магистрали .9 подаетс  очистной агент. Благодар  взаимодействию упругой обо- 30 лочки 20 со стенкой 18 сква;кины кольцевой элемент 17 фрикционного сцеплени  находитс  в крайнем верхнем положении. При этом кольцева  проточка 22 элемента 17 расположена напро- 35 тив отверсти  3 гидромониторной насадки 2, поэтому часть потока очистного агента через отверстие 3, кольцевую проточку 22 и канал 23 поступает в пространство за корпусом 24 скважины о

Керн и часть шлама, поступающего в полость 12 породоразрушающего инструмента , в зоне кольцевого эжекто- ра 15 увлекаютс  возвратным потоком очистного агента и вынос тс  на поверхность . Оставша с  в призабойной зоне часть шлама под действием потока , истекающего из канала 23, и благодар  эжектированию через шламо- .приемные окна 27 поступает в полость 12 породоразрушающего инструмента 10, В результате достигаетс  более полное извлечение на поверхность разруГидроразмыв стенок скважины н извлечение размытого материала на поверхность производитс  слёду ощим образом.

Частоту вращени  бурильной колон ны устанавливают в пределах 1- 10 об/мин. В интервале, намеченном дл  образовани  выемочной камеры ,д 29, бурильную колонну сначала перемещают по оси 30 на величину хода элемента 17.

Вследствие фрикционного сцеплени  упругой оболочки 20 со стенкой 18 скважины элемент 17 перемещаетс  вдоль оси 30 устройства в крайнее ниж нее положение (права  половина фиг.1 и открывает отверстие 3 гидромонитор ной насадки 2. Под действием высоконапорной струи очистного агента стенка 18 скважины р азрушаетс  с образованием выемочной камеры 29. Из камеры 29 продукты разрушени  в виде пульпы перемещаютс  вниз к забою 31 25 скважины. Благодар  действию кольцево го эжектора 15, пульпа всасываетс  через шпамоприемные окна 27 и центральный канал 11 во внутреннюю по- . лость 12 породоразрушающего инструмента 10. Затем пульпа возвратным потоком движетс  на поверхность через полость 28 по внутренней трубе двойной бурильной колонны. При э том размеры выемочной камеры 29, а следовательно , и объем геологической пробы определ ютс  параметрами насосно-си- лового оборудовани  буровой установки .

40

В начале размыв стенок 18 скважины необходимо вести снизу вверх, затем целесообразно сообщать устройству йозвратно-поступательные движени  в пределах всей мощности продуктивного пласта, или намеченной вы- 45 соты выемочной камеры.

Claims (2)

1. Устройство дл  бурени  и извлечени  материалов из подземных формаций , включающее полый корпус с боковым отверстием, внутренний патрубок, уртановленный в полом корпусе с образованием кольцевой полости коль- сГ.° материала в процес- ,, цевой элемент, установленный на кор- се бурени  скважины. Улучшение очи- пусе с возможностью осевого переме- стки забо  скважины от пшама повьша- щени  и перекрыти  бокового отвер- ет механическую скорость бурени  и сти , породоразрущающий инструмент, , надежность работы устройства.жестко соединенный с нижней частью

5

0

0 5

Гидроразмыв стенок скважины н извлечение размытого материала на поверхность производитс  слёду ощим образом.

Частоту вращени  бурильной колонны устанавливают в пределах 1- 10 об/мин. В интервале, намеченном дл  образовани  выемочной камеры ,д 29, бурильную колонну сначала перемещают по оси 30 на величину хода элемента 17.

Вследствие фрикционного сцеплени  упругой оболочки 20 со стенкой 18 скважины элемент 17 перемещаетс  вдоль оси 30 устройства в крайнее нижнее положение (права  половина фиг.1) и открывает отверстие 3 гидромониторной насадки

2. Под действием высоконапорной струи очистного агента стенка 18 скважины р азрушаетс  с образованием выемочной камеры 29. Из камеры 29 продукты разрушени  в виде пульпы перемещаютс  вниз к забою 31 5 скважины. Благодар  действию кольцевого эжектора 15, пульпа всасываетс  через шпамоприемные окна 27 и центральный канал 11 во внутреннюю по- . лость 12 породоразрушающего инструмента 10. Затем пульпа возвратным потоком движетс  на поверхность через полость 28 по внутренней трубе двойной бурильной колонны. При э том размеры выемочной камеры 29, а следовательно , и объем геологической пробы определ ютс  параметрами насосно-си- лового оборудовани  буровой установки .

30 35

40

В начале размыв стенок 18 скважины необходимо вести снизу вверх, затем целесообразно сообщать устройству йозвратно-поступательные движени  в пределах всей мощности продуктивного пласта, или намеченной вы- 45 соты выемочной камеры.

Формула изобретени 

50

,,

фиг. 2