SU613072A1 - Устройство дл бурени скважин - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области бурени  нефт ных и газовых сквал ин, а именно к устройствам дл  бурени  скважин большого диаметра .

Известно устройство дл  бурени  скважин большого диаметра, включаюшее долото, забойный двигатель, установленный над ним расширитель и колонну бурильных труб 1.

Недостатком известного устройства  вл етс  то, что оно не обесиечивает полного выноса выбуренной породы на поверхность и не всегда сохран ет вертикальным ствол скважины , что приводит к посто нной повышенной аварийной ситуации в сквал инах большого диаметра.

Наиболее близким к изобретению из известных  вл етс  устройство дл  бурени  скважии , включающее долото и ут желитель, установленный над ними с возможностью вертикальных иеремеш,ений относительно долота

2.

Недостатком известиого устройства  вл етс  то, что его ут желитель, выполненный в виде не св занных между собой трубчатых элементов, масса которых увеличиваетс  от нижнего к верхнему, способствует возникновению высоких ударных нагрузок, привод ш,их к преждевременному разрушению долота.

Применение ут желител  из легких трубчатых элементов сиособствует повышению эффективности работы устройства при ликвидации зат жек бурильной колонны и расширении желоба в скважине. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективностн бурени  путем снижени  излишней динамической нагрузки на долото, снижени  веро тности зат жек снар да и интенсификации нромывки скважины. Это достигаетс  тем, что устройство снабжено кольцевой втулкой, размешенной между долотом и нижним торцом ут желител  и выполненной с радиальными отверсти ми, плошадь которых змепьшаетс  сверх) вниз, причем пилений торец ут желител  выполнен с

выступом дл  перекрыти  радиальных отверстий , а наружна  поверхность - с кольцевыми конусными ироточками, конусные части которых наиравле)1Ы 5 противоположные стороны чередуюшимнс  участками.

На чертеже изображено предлагаемое устройство .

Устройство cocTOiiT из долота 1, к которому при помоши переводника 2 присоедиьен забойный двигатель 3. На иаружной поверхности двигател  установлен ут желнтель 4 (весом более 5 т), имеюш,нй возмол ность вертикальных иеремешений относительно долота .

На переводнике 2, иод торцом ут л ;елител  4, размепдена кольцева  втулка 5,

выполненна  с радиальными отверсти ми 6, площадь которых уменьшаетс  сверху вниз. Нижний торец ут желител  4 вынолнен с выступом дл  перекрыти  радиальных отверстий во втулке, а его наружна  поверхность - с кольцевыми конусными проточками 7 и 8, конусные части которых направлены в противоположные стороны чередующимис  участками .

Между забойным двигателем 3 и верхней частью ут желител  4 размещены шпонка 9 и щламособирающие секции 10, а на рассто нии , несколько большем их длины, над ут желителем на бурильных трубах установлен центратор И.

Бурение скважин предлагаемым устройством осуществл ют следующим образом.

Спуск его в скважину производ т на бурильных трубах, но без УБТ. (Желательно колонну труб комноновать целиком из алюминиевых труб.) Спуск прекращают за 5- 10 м до верхней границы забойного осадка. Затем включают насосы и запускают забойный двигатель 3. После промывки скважины в течение 20-30 мин медленно онускают устройство на забой с осевой нагрз зкой, равной весу инструмента. При контакте и перекатывании шарощек долота 1 по забою возникают высоко- и низкочастотные колебани , которые вызывают продольные колебани  ут желител  4 и периодическое его отскакивание от торцовой поверхности переводника 2.

Во врем  падени  ут желител  вниз долоту передаетс  еосредоточенна  нагрузка (от 300 до 150000 кг). Так как эта нагрузка велика и может привести к ноломке долота 1, ее необходимо демпфировать. Стенень демнфировани  должна быть разной н регулируемой в зависимости от физико-механических свойств разбуриваемых горных пород. Дл  демпфировани  здарных нагрузок, возникающих при работе устройства, оно снабжено кольцевой втулкой 5 с радиальными отверсти ми 6, а наружна  поверхность ут желител  выполнена е кольцевыми конусными цроточками 7 и 8.

Выбуренна  порода, котора  не может быть вытеснена жидкостью при промывке к устью скважины, улавливаетс  шламособирающнми секци ми 10. Таким образом, продольпые колебани  толстостенного ут желител  4 происход т в промывочной жидкости, очищенной от внутренней нороды, т. е. без дополнительных потерь энергии.

Центрирование бурильной колонны относительно оси скважины осуществл етс  при помощи центратора II, а крут щий момент ут желителю от бурильных труб нередаетс  при помощи шпонки 9.

Б случае заклинки ут желител  4 посторонним предметом, например упавшей в скважину кувалдой, буренне продолжают до тех пор, нока нижний торец центратора 11 не коснетс 

заклиненного ут желител . После этого по витс  возможность расходить инструмент на величину свободного хода между центратором н ут желителем. При этом неременными ударами по ут желителю 4 сверху и снизу его освобождают от заклинки.

Благодар  отличительным особенност м предлагаемого устройства на его долото будет действовать высоко- и низкочастотна  нагрузка (от 300 до 150000 кг), котора  способствует не разрушению его, а новышению механической скорости бурени  н формированию вертикального ствола скважины методом отвеса. Кроме того, нри использовании иредлагаемого устройства сокращаетс  степень

засоренности прнзабойной зоны выбуренной породой и облегчаетс  освобождение инструмента нри его заклинке.

Claims (2)

1.Бел ев В. М. Компановки нижней части бурильной колонны. ВНИИОЭНГ, М., 1972.

2.Авторское свидетельство СССР №447496, кл. Е 21В 17/00, 1972.