WO2016195531A1 - Устройство для бурения скважины - Google Patents

Устройство для бурения скважины Download PDF

Info

Publication number
WO2016195531A1
WO2016195531A1 PCT/RU2015/000707 RU2015000707W WO2016195531A1 WO 2016195531 A1 WO2016195531 A1 WO 2016195531A1 RU 2015000707 W RU2015000707 W RU 2015000707W WO 2016195531 A1 WO2016195531 A1 WO 2016195531A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
housing
drilling tool
drilling
hollow shaft
drive
Prior art date
Application number
PCT/RU2015/000707
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Сергей Андреевич ГОРБУНОВ
Александр Владимирович МИХАЙЛОВ
Юрий Григорьевич НАЙДИЧ
Original Assignee
Сергей Андреевич ГОРБУНОВ
Александр Владимирович МИХАЙЛОВ
Юрий Григорьевич НАЙДИЧ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Андреевич ГОРБУНОВ, Александр Владимирович МИХАЙЛОВ, Юрий Григорьевич НАЙДИЧ filed Critical Сергей Андреевич ГОРБУНОВ
Publication of WO2016195531A1 publication Critical patent/WO2016195531A1/ru

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
    • E21B4/02—Fluid rotary type drives
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
    • E21B4/16—Plural down-hole drives, e.g. for combined percussion and rotary drilling; Drives for multi-bit drilling units
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
    • E21B4/18—Anchoring or feeding in the borehole
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/24—Drilling using vibrating or oscillating means, e.g. out-of-balance masses

Definitions

  • the invention relates to the mining industry and can be used for drilling wells.
  • a device for drilling wells which contains an electromechanical drill suspended on a load-carrying cable and equipped with an annular crown, a core-receiving pipe, an electric motor with a gearbox, a winch on which a load-carrying cable, a mast with a roller and a source of electrical energy are wound (see copyright certificate SU JV ⁇ > 1472613, class E 21 B 4/04, publ. 15.04.1989).
  • this device has a complex structure, which reduces the reliability of its operation.
  • the closest to the invention in technical essence and the achieved result is a device for drilling a well, comprising a housing lowered on the sleeve into the well with a drilling tool mounted axially movable relative to it on the hollow shaft, the rotational drive and the mechanical axial movement of the hollow being placed in the housing the shaft of the drilling tool, while the body is equipped with a spacer mechanism (see patent RU 22481451, class ⁇ 21 ⁇ 4 / 18, 05/10/2013).
  • this device has a relatively low productivity, which is associated with a two-stage drilling scheme, when a small-diameter well is drilled, and then it is drilled to a larger diameter.
  • the objective of the invention is to remedy these disadvantages.
  • the technical result consists in the possibility of increasing the reliability of the device while increasing the productivity of the device for drilling wells.
  • the device for drilling a well includes a housing lowered on the sleeve into the well with a drilling tool mounted axially movable relative to it on the hollow shaft, and a rotational drive and a mechanical axial movement drive are placed in the housing the hollow shaft of the drilling tool, while the housing is equipped with a spacer mechanism, a hydraulic motor with a drive hollow shaft is installed in the housing as a drive for rotating the drilling tool indicating that the housing is suspended, made armored and high pressure hoses are passed through it to supply a gaseous or liquid working medium, one of which is connected to a hydraulic motor, the drive shaft is passed into the hollow shaft of the drilling tool and axially moved relative to it, the spacer mechanism is made in the form of mounted outside the housing with the possibility of radial movement relative to the housing by means of pneumatic or hydraulic cylinders connected to the second high-pressure hose disputed dies, the hollow shaft is installed in the pipe guiding it to move, connected to
  • the drilling tool is preferably provided with ultrasonic emitters.
  • the above-described design of the device for drilling wells provides reliable fixation of the drilling tool with spacer dies in the well and a reliable stop for the drilling tool, which Combined with the feed of the drilling tool in the guide tube, which is also part of the drive of its axial movement, the protective device of the hollow shaft of the drilling tool and the rotation drive of the drilling tool from the hollow drive shaft of the hydraulic motor, it allows you to create a structurally simple and, as a result, reliable, device that provides a simple supply to the drilling device through hollow shafts and the housing along the armored sleeve of the working solution or compressed air both to the drilling area and to the space above the drilling ovym tool to wash the surface of the wellbore rock drill out while protecting from damage the high-pressure hose for supplying a gaseous or liquid working medium by their passage through an armored sleeve.
  • Figure 1 shows a longitudinal section of a device for drilling a well.
  • a device for drilling a well comprises a housing 2, which is lowered on a sleeve 1 into the well, with a drilling tool 3 mounted axially moving relative to it on a hollow shaft 4.
  • the housing 2 is equipped with a spacer mechanism 5.
  • a hydraulic motor 6 with a drive hollow shaft 7 is installed in the housing 2.
  • the sleeve 1, on which the housing 2 is suspended, is made armored and high-pressure hoses 8 and 9 are passed through it to supply a gaseous or liquid working medium, one of which 8 is connected to the hydraulic motor 6.
  • the drive hollow shaft 7 is passed into the hollow shaft 4 of the drilling tool 3 and is connected with it with the possibility of axial movement relative to it.
  • the spacer mechanism 5 is made in the form of installed outside the housing 2 with the possibility of radial movement relative to the housing 2 by means of pneumatic or hydraulic cylinders 10 of the spacer dies 11 connected to the second high pressure hose 9.
  • the hollow shaft 4 is installed in its guide tube 12, connected to a mechanical drive 13 of the axial movement of the drilling tool 3 and equipped with a stop flange 14.
  • Drilling tool 3 is equipped with ultrasonic emitters 17.
  • a device for drilling a well works as follows.
  • a well is drilled with a depth sufficient to completely deepen the device for drilling the well into the well.
  • a device for drilling a well is installed in a prepared well.
  • the spacers 11 are pushed apart and thus the housing 2 is stopped tightly in the well.
  • the drilling tool 3 is started by feeding the high pressure through the hose 8 the pressure of the gaseous or liquid working medium into the hydraulic motor 6, which, through the drive hollow shaft 7, rotates the hollow shaft 4 and from it the drilling tool 3.
  • the drilling tool is axially fed 3 that with a mechanical actuator 13, the axial movement of the guide tube 12 while supplying the channels 15 and 16 compressed air or drilling fluid into the bottom of the well to blow the upper part of the drilling tool 3 and to prevent the formation of deposits in the bottom of the well.
  • Drilling tool 3 is equipped with ultrasonic emitters 17, which intensify the process of destruction of the drilled rock.
  • the drilling tool 3 is stopped, resting on the bottom (bottom) of the well being drilled and the spacers 11 are relocated to the wall of the well being drilled by relieving pressure in the hydraulic cylinders 10.
  • the housing 2 of the drilling device is lowered wells under its own weight and using a mechanical actuator 13 until the hollow shaft 4 of the drilling tool 3 enters the housing 3.
  • the spacers 11 are extended until they stop in sec Enki well.
  • the housing 2 is again fixed in the drilled well, after which the above-described operation of drilling a new section of the well is repeated.
  • the invention improves the reliability of the device while increasing the productivity of drilling wells.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бурения скважины. Устройство содержит спускаемый на бронированном рукаве в скважину корпус с буровым инструментом, распорный механизм в виде распорных плашек снаружи корпуса, гидромотор с приводным полым валом, который пропущен в полый вал бурового инструмента и соединен с ним с возможностью осевого перемещения. Распорный механизм выполнен в виде установленных снаружи корпуса распорных плашек. Полый вал установлен в направляющей его перемещение трубе, соединенной с механическим приводом осевого перемещения бурового инструмента. Через рукав пропущены шланги высокого давления для подачи газообразной или жидкой рабочей среды к гидромотору, к пневмо - или гидроцилиндрам распорных плашек, к каналам для подачи рабочей среды. Каналы для подачи рабочей среды выполнены в нижней части корпуса и в буровом инструменте. Достигается повышение надежности работы устройства при одновременном повышении производительности.

Description

Устройство для бурения скважины
Область применения
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бурения скважин.
Предшествующий уровень техники
Известно устройство для бурения скважин, содержащее буровой электромеханический снаряд, подвешенный на грузонесущем кабеле и снабженный кольцевой коронкой, керноприемной трубой, электрическим двигателем с редуктором, лебедку, на которой намотан грузонесущий кабель, мачту с роликом и источник электрической энергии (см. авторское свидетельство SU JV<> 1472613, кл. Е 21 В 4/04, опубл. 15.04.1989).
Однако данное устройство имеет сложную конструкцию, что снижает надежность его работы.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для бурения скважины, содержащее спускаемый на рукаве в скважину корпус с буровым инструментом, установленным с возможностью осевого перемещения относительно него на полом валу, причем в корпусе размещены привод вращения и механический привод осевого перемещения полого вала бурового инструмента, при этом корпус снабжен распорным механизмом (см. патент RU 22481451 , кл. Е21В4/18, 10.05.2013).
Однако данное устройство имеет сравнительно невысокую производительность, что связано в двухступенчатой схемой бурения, когда пробуривается скважина малого диаметра, а потом она разбуривается до большего диаметра.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в том, что достигается возможность повышения надежности работы устройства при одновременном повышении производительности устройства для бурения скважины.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что устройство для бурения скважины содержит спускаемый на рукаве в скважину корпус с буровым инструментом, установленным с возможностью осевого перемещения относительно него на полом валу, причем в корпусе размещены привод вращения и механический привод осевого перемещения полого вала бурового инструмента, при этом корпус снабжен распорным механизмом, в качестве привода вращения бурового инструмента в корпусе установлен гидромотор с приводным полым валом, рукав, на котором подвешен корпус, выполнен бронированным и через него пропущены шланги высокого давления для подачи газообразной или жидкой рабочей среды, один из которых подключен к гидромотору, приводной вал пропущен в полый вал бурового инструмента и соединен с ним с возможностью осевого перемещения относительно него, распорный механизм выполнен в виде установленных снаружи корпуса с возможностью радиального перемещения относительно корпуса посредством подключенных к второму шлангу высокого давления пневмо- или гидроцилиндров распорных плашек, полый вал установлен в направляющей его перемещения трубе, соединенной с механическим приводом осевого перемещения бурового инструмента и снабженной упорным фланцем, а в нижней части корпуса и в буровом инструменте выполнены сообщенные с бронированным рукавом через полость корпуса, каналы для подачи сжатого воздуха или бурового раствора.
Буровой инструмент предпочтительно снабжен ультразвуковыми излучателями.
Описанная выше конструкция устройства для бурения скважин обеспечивает надежную фиксацию бурового инструмента распорными плашками в скважине и надежный упор для бурового инструмента, что в сочетании с подачей бурового инструмента в направляющей трубе, которая одновременно является частью привода его осевого перемещения, защитным устройством полого вала бурового инструмента и приводом вращения бурового инструмента от полого приводного вала гидромотора, позволяет создать конструктивно простое и, как результат, надежное, устройство, обеспечивающее простую подачу к буровому устройству через полые валы и корпус по бронированному рукаву рабочего раствора или сжатого воздуха как в область бурения, так и в пространство над буровым инструментом для вымывания на поверхность выбуриваемой из скважины породы с одновременной защитой от повреждения шлангов высокого давления для подачи газообразной или жидкой рабочей среды путем их пропуска через бронированный рукав.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлен продольный разрез устройства для бурения скважины.
Лучший вариант осуществления изобретения
Устройство для бурения скважины содержит спускаемый на рукаве 1 в скважину корпус 2 с буровым инструментом 3, установленным с возможностью осевого перемещения относительно него на полом валу 4.
Привод вращения и механический привод осевого перемещения полого вала 4 бурового инструмента 3 размещены в корпусе 2
Корпус 2 снабжен распорным механизмом 5.
В качестве привода вращения бурового инструмента 3 в корпусе 2 установлен гидромотор 6 с приводным полым валом 7.
Рукав 1, на котором подвешен корпус 2, выполнен бронированным и через него пропущены шланги 8 и 9 высокого давления для подачи газообразной или жидкой рабочей среды, один из которых 8 подключен к гидромотору 6.
Приводной полый вал 7 пропущен в полый вал 4 бурового инструмента 3 и соединен с ним с возможностью осевого перемещения относительно него. Распорный механизм 5 выполнен в виде установленных снаружи корпуса 2 с возможностью радиального перемещения относительно корпуса 2 посредством подключенных к второму шлангу 9 высокого давления пневмо- или гидроцилиндров 10 распорных плашек 11.
Полый вал 4 установлен в направляющей его перемещения трубе 12, соединенной с механическим приводом 13 осевого перемещения бурового инструмента 3 и снабженной упорным фланцем 14.
В нижней части корпуса 2 и в буровом инструменте 3 выполнены сообщенные с бронированным рукавом 1 через полость корпуса 2, каналы, соответственно 15 и 16 для подачи сжатого воздуха или бурового раствора.
Буровой инструмент 3 снабжен ультразвуковыми излучателями 17.
Устройство для бурения скважины работает следующим образом.
Вначале другой буровой установкой бурится скважина глубиной достаточной для полного углубления в скважину устройства для бурения скважины. После этого устройство для бурения скважины устанавливают в подготовленную скважину. Посредством гидронасоса и/или компрессора с использованием блоков гидроуправления, управляемых непосредственно оператором или с использованием, например, компьютера, на котором установлено соответствующее специально для этого разработанное программное обеспечение.
Путем подачи по шлангу 9 высокого давления для подачи газообразной или жидкой рабочей среды в гидроцилиндры 10 раздвигают распорные плашки 11 и таким образом плотно останавливают в скважине корпус 2. После того как корпус 2 закрепился в скважине, запускают буровой инструмент 3 путем подачи по шлангу 8 высокого давления газообразной или жидкой рабочей среды в гидромотор 6, который посредством приводного полого вала 7 приводит во вращение полый вал 4 и от него буровой инструмент 3. После начала вращения производят осевую подачу бурового инструмента 3 при помощи механического привода 13 осевого перемещения направляющей трубы 12 с одновременной подачей по каналам 15 и 16 сжатого воздуха или бурового раствора в забой скважины для обдува верхней части бурового инструмента 3 и для предотвращения образования отложений в забое скважины. Буровой инструмент 3 снабжен ультразвуковыми излучателями 17, которые интенсифицируют процесс разрушения выбуриваемой породы. После пробуривания скважины буровым инструментом на длину хода полого вала 4 буровой инструмент 3 останавливают, опираясь на дно (забой) пробуриваемой скважины и проводят снятие упора распорных плашек 11 в стенку пробуриваемой скважины путем снятия давления в гидроцилиндрах 10. Затем производят опускание корпуса 2 устройства для бурения скважины под его собственным весом и с помощью механического привода 13 до тех пор пока полый вал 4 бурового инструмента 3 не войдет в корпус 3. Затем осуществляют раздвижение распорных плашек 11 до их упора в стенки скважины. Корпус 2 вновь закрепляется в пробуриваемой скважине, после чего повторяется описанная выше операция по бурению нового участка скважины.
Промышленная применимость
Изобретение позволяет повысить надежность работы устройства при одновременном повышении производительности бурения скважины.

Claims

Формула изобретения
1. Устройство для бурения скважины, содержащее спускаемый на рукаве в скважину корпус с буровым инструментом, установленным с возможностью осевого перемещения относительно него на полом валу, причем в корпусе размещены привод вращения и механический привод осевого перемещения полого вала бурового инструмента, при этом корпус снабжен распорным механизмом, отличающееся тем, что в качестве привода вращения бурового инструмента в корпусе установлен гидромотор с приводным полым валом, рукав, на котором подвешен корпус, выполнен бронированным и через него пропущены шланги высокого давления для подачи газообразной или жидкой рабочей среды, один из которых подключен к гидромотору, приводной полый вал пропущен в полый вал бурового инструмента и соединен с ним с возможностью осевого перемещения относительно него, распорный механизм выполнен в виде установленных снаружи корпуса с возможностью радиального перемещения относительно корпуса посредством подключенных к второму шлангу высокого давления пневмо- или гидроцилиндров распорных плашек, полый вал установлен в направляющей его перемещения трубе, соединенной с механическим приводом осевого перемещения бурового инструмента и снабженной упорным фланцем, а в нижней части корпуса и в буровом инструменте выполнены сообщенные с бронированным рукавом через полость корпуса, каналы для подачи сжатого воздуха или бурового раствора.
2. Устройство для бурения скважин по п.1, отличающееся тем, что буровой инструмент снабжен ультразвуковыми излучателями.
PCT/RU2015/000707 2015-06-03 2015-10-26 Устройство для бурения скважины WO2016195531A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015121204 2015-06-03
RU2015121204/03A RU2593514C1 (ru) 2015-06-03 2015-06-03 Устройство для бурения скважины

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016195531A1 true WO2016195531A1 (ru) 2016-12-08

Family

ID=56613308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2015/000707 WO2016195531A1 (ru) 2015-06-03 2015-10-26 Устройство для бурения скважины

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2593514C1 (ru)
WO (1) WO2016195531A1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU25812A1 (ru) * 1931-03-27 1932-03-31 А.П. Камширин Устройство дл поддерживани мотни погруженного в воду рыболовного снар да
WO2000075476A1 (en) * 1999-06-03 2000-12-14 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method of creating a wellbore
WO2002055834A1 (en) * 2001-01-10 2002-07-18 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Device for anchoring a drill string in a borehole
RU2470132C1 (ru) * 2011-04-05 2012-12-20 Равель Карибулович Загидулин Буровой подземный снаряд

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU43433A1 (ru) * 1934-07-03 1935-06-30 И.Л. Колбовский Раздвижной по диаметру бур дл уплотнени почвы
RU2481451C2 (ru) * 2011-05-18 2013-05-10 Сергей Андреевич Горбунов Универсальный самоходный буровой снаряд "крот"

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU25812A1 (ru) * 1931-03-27 1932-03-31 А.П. Камширин Устройство дл поддерживани мотни погруженного в воду рыболовного снар да
WO2000075476A1 (en) * 1999-06-03 2000-12-14 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method of creating a wellbore
WO2002055834A1 (en) * 2001-01-10 2002-07-18 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Device for anchoring a drill string in a borehole
RU2470132C1 (ru) * 2011-04-05 2012-12-20 Равель Карибулович Загидулин Буровой подземный снаряд

Also Published As

Publication number Publication date
RU2593514C1 (ru) 2016-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2649701C2 (ru) Скважинная обрабатывающая система и способ обработки
US6796390B1 (en) Method and device for moving a tube in a borehole in the ground
US11708725B2 (en) Drill string rotation brake
RU2008133307A (ru) Способ и устройство для бестраншейной прокладки труб
US9068454B1 (en) Method for wire saw excavation
CN104819858B (zh) 一种评价水平井井下工具可靠性的试验装置
CN102844519A (zh) 用于井下干预工具的顶托单元和波纹管
EP3502411B1 (en) Anchoring module for well tools
JP4948879B2 (ja) 割岩装置、割岩装置用アタッチメントおよび割岩装置用圧油供給装置並びに割岩用作業車両
CN104076388B (zh) 一种随钻激发泥枪震源装置
RU2593513C1 (ru) Устройство для бурения скважины
WO2016195531A1 (ru) Устройство для бурения скважины
RU2593512C1 (ru) Устройство для бурения скважины
CN109209221B (zh) 一种潜孔锤设备及其冲击导向系统
RU2436937C1 (ru) Перфоратор для получения каналов в обсаженной скважине
RU156227U1 (ru) Устройство для бурения скважины
RU2593515C1 (ru) Устройство для бурения скважины
CN112727394A (zh) 连续油管液压修井管柱及方法
WO2011046444A1 (en) Rock drilling machine
RU156229U1 (ru) Устройство для бурения скважины
RU172470U1 (ru) Телескопическая бурильная труба
RU156226U1 (ru) Устройство для бурения скважины
RU156228U1 (ru) Устройство для бурения скважины
RU146413U1 (ru) Установка радиального вскрытия пласта
CN101892833A (zh) 一种油水井用垂直井壁小孔径裸眼水平井钻井的压力监测方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15894382

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15894382

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1