SU870669A1

SU870669A1 - Способ бурени скважин

Info

Publication number: SU870669A1
Application number: SU792726678A
Authority: SU
Inventors: Борис Георгиевич Дуганов; Борис Миронович Зильберварг; Владимир Александрович Сафонов; Иван Петрович Ткачук; Валерий Ефимович Денисенко
Original assignee: Харьковский авиационный институт им. Н.Е.Жуковского
Priority date: 1979-02-15
Filing date: 1979-02-15
Publication date: 1981-10-07

Description

(54) СПОСОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

,.-;.;-,/. . ; . ,,- 1

изобретение, относитс к горному делу, а именно к технологии бурени нефт ных, газовых и. взрывных скважин с очисткой забо в процессе бурени .

Известен способ бурени скважин, при котором сжатый воздух перед продувкой забо охлаждают в вихревых трубах 1.

Способ включает следующие операции: разрушение горной породы породоразрушающим инструментом, очистку забо продувкой его сжатым воздухом и выносом шлама через затрубное пространство путем подачи сжатого воздуха в направлении выноса шлама, который при этом эжектируетс выход щим потоком.

Однако сжатый воздух выходит из вихревых труб с температурой -|-40°С и выше, что недостаточно дл эффективного охлаждени породоразрушающего органа, вследствие чего буровое оборудование преждевременно выходит из стро . Кроме того, при бурении скважин обоими выщеупом нутыми способами при продувке сжатым воздухом в стенках скважин образуютс каверны (особенно в трещиноватых породах), привод щие к обрущению (около 10% всех

скважин), что приводит к увеличению затрат времени и средств.

Известен способ бурени скважин, включающий разрушение горной породы и очистку забо от выбуренной породы путем подачи в колонну бурильных труб смеси газообразного агента и жидкости, разделени этой смеси на забое в вихревой трубе и подачи газообразного агента на забой, а жидкости - в затрубное пространство 2.

)Q Недостатком данного способа вл етс то, что нельз в качестве жидкости использовать высоков зкие термореактивные растворы дл закреплени в процессе бурени стенок скважины. Кроме того, затруднена сепараци высоков зких жидкостей и проникновение их в поры пород, слагающих стенки скважины.

Цель изобретени - повышение надежности сепарации жидкости, повышение проникаюшей способности жидкости в по роду стенок скважины и возможность использовани термореактнвных растворов дл закреплени пород в процессе бурени .

Это достигаетс тем, что перед подачей жидкости в затрубное пространство ее нагревают в потоке газообразного агента.

При 3toM промывочную жидкость подают в количестве от 10 до 50% расхода воздуха . При подаче промывочной жидкости менее 10% не наблюдалось упрочнени стенок сквЗжинь и улучшени охлаждени долота, при подаче жидкости от 10 до 50% наблюдалось наиболее эффективное упрочнение стенок скважины и охлаждение долота . При увеличении расхода промывочной жидкости свыше 50% ухудшалась работа вихревой трубы, не вс жидкость попадала в затрубное пространство, часть ее попадала в долото, что ухудшало услови бурени . Наблюдались срывные режимы работы эжекторных насадок. При осуш,ествлении этого способа процесс охлаждени воздуха начинаетс еш,е в бурильных трубах за счет теплообмена между жидкостью и воздухом . Наличие жидкости увеличивает эффективность процесса охлаждени в вихревой трубе. Кроме того, промывочна жидкость , поступаюш,а с воздухом в затрубное пространство, смачивает стенки скважин, предотзраш,а тем самым по вление треШ .ИН каверн, привод ших к обрушению.

В результате нагреваетс жидкость, уменьшаетс ее в зкость, тем самым облегчаетс ее проникновение в поры породы и обеспечиваетс их крепление.

На чертеже изображена схема бурени скважины с очисткой ее забо по предлагаемому способу.

Пример. Способ бурени скважин осушествл ют буровым станком типа 2 СБШ-200 в Балаклавском рудоуправлении.

Горна порода разрушаетс посредством вращающихс шарошек 1.

В процессе бурени в бурильные трубы 2 нагнетаетс от компрессора (на чертеже не показан) сжатый воздух с температурой 96°С и давлением 3,2 атм и вспрыскиваетс вода (или полимерцементный раствор с расходом 4 л/мин, что составл ло 50% от расхода сжатого воздуха). Затем водовоздушна смесь подаетс в вихревую трубу 3, где за счет вихревого эффекта происходит энергетическое разделение смеси на гор чий поток 4 (включающий около 40% общего потока воздуха и всю воду) и холодный воздушный поток 5. Холодный воздушный поток 5 поступает по каналам 6 и шарошкам 1 дл их охлаждени и по каналу 7 - на забой 8 дл очистки его от шлама. Температура холодного воздушного потока 5 на выходе из вихревой трубы 3 равн етс +20°С.

Гор чий поток 4 выбрасываетс в затрубное пространство 9 через эжекторные насадки 10 в направлении движени шлама на высоте 0,8 м от 8 скважины.

За счет теплообмена между промывочной жидкостью и сжатым воздухом значительно снижаетс температура последнего, и в результ е более эффективно охлаждаютс породоразрушающие органы. При этом стойкость щарошек возросла с 400 м при бурении известными способами) до 900 м что позвол ет значительно уменьшить затраты времени и средств на замену и ремонт бурового оборудовани .

Кроме того, отработанна в вихревой трубе жидкость, поступаюша в затрубное пространство, смачива стенки скважины, предотвращает их от обрушени в процессе бурени . Так, на балаклавском рудоуправлении было произведено бурение 95 скважин глубиной до 10м, ни одна из пробуренных предложенным способом скважин не обрушилась.

При бурении скважин предлагаемым сцособом только одним буровым станком с годовой программой 36.000 п. м. экономический эффект составит 1.260 рублей в год.

Claims

1.Патент США № 2861780, кл. 255-303, опублик. 1958.

2.Патент США № 3094175,

кл. 175-69, опублик. .1963 (прототип).

/