Способ бурения скважины в осложненных условиях

Способ бурения скважины в осложненных условиях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится icтехнике бурения скважин и может быть использовано для создания местной промывки в зоне осложнений скважины. Цель изобретения - повышение эффективности борьбы с осложнениями в процессе бурениа скважин и упрощение способа Для этого в осложненной зоне создают локальную область с давлением, равным пластовому. При этом в компоновку бурильной колонны включат винтовой насос, статор которого соецикя-ot с породоразрушающим элементом (долотом ) непосредственно или через нижнюю часть компоновки бурильной колонны и вращают последнюю с большим числом оборотов , чем необходимо для вращения долота В качестве винтового насоса используют винтовой забойный двигатель, дгя -teio по следний переворачивают и создают гидравлическое сопротивление потоку путем установки в долоте насадки предельного гидравлического сопротивление. При этом бурение осуществляют при местной циркуляции бурового раствора регулируя «асготу вращения долота и произв-сть часоса. 1 з п. ф-лы, 3 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 21/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4676520/03 (22) 11.04.89 (46) 15.11,91. Бюл. М 42 (71) Красноярский филиал Сибирского научно-исследовательского института геологии, геофизики и минерального сырья (72) B,Ô.×åðíûø, В.Н,Поляков, M,Ë.Áèêáîâ и В.Я.Курочкин (53) 622,241,243 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1437490, кл, Е 21 B 21/08, 1986.

Волков С.А., Волокитенков А.А„Бурение скважин с обратной циркуляцией промывочной жидкости. M.: Недра, 1970, с.154. (54) СПОСОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ В ОСЛОЖНЕННЫХ УСЛОВИЯХ (57) Изобретение относится к технике бурения скважин и может быть использовано для создания местной промывки в зоне осложнений скважины. Цель изобретения — повышение эффективности борьбы с

Изобретение относится к технике бурения скважин и может быть использовано для создания местной промывки в зоне осложнений скважины.

Цель изобретения — повышение эффективности борьбы с осложнениями в процессе бурения скважины и упрощение способа.

На фиг,1 показан верхний участок нижней части бурильной установки; на фиг.2— соответственно ее нижний участок; на фиг.3 — параметры режимов бурения.

Бурильная установка содержит долото

1, связанное со статором 2 насоса, ротор 3 которого связан с бурильной колонной 4. В качестве насоса может быть использован, например, винтовой забойный двигатель, „„SU „„ 169148о А1 осложнениями в процессе бурения скважин и упрощение способа. Для этого е осложненной зоне создают локальную область с давлением, равным пластовому. При это," в компоновку бурильной колонны вкл очэют винтовой насос, статор которого соединяю с породоразрушающим элементом (долотом) непосредственно или через Гп жнюю часть компоновки бурильной колонны и арзщают последнюю с большим числом оборотов, чем необходимо для вращения долота.

В качестве винтового насоса используют винтовой забойный двигатель, для чего псследний переворачивают и созда.от гидравлическое сопротивление потоку путем установки в долоте насадки предельного гидравлического сопротивления. При этом бурение осуществляют при местной циркуляции бурового раствооа, регулируя час готу вращения долота и произв-сть насоса. 1 =-.ï. ф-лы, 3 ил. перевернутый на 180 . Долото 1 оборудовано насадкой 5 предельного гидравлического сопротивления, На бурильной колонне 4 установлен шламоуловитель 6 и циркуляционная муфта 7, Позицией 8 обозначена зона осложнений (поглощающий пласт), Циркуляционная муфта обеспечивает поступление бурового раствора из затрубного пространства внутрь бурильной колонны, Она может быть выполнена, например, в виде отверстия в бурильной колонне рассчитанного размера в расчетном v! гервале, Способ осуществляют следук .щи м образом.

Способ бурения скважины в осложненных условиях ведут с создание... естной

1691489

1 5>

25

50 промывки в зоне осложнений скважины с созданием локальной Оаласти с давлением, равным пластовому, Местную промывку создают насосом, встроенным в бурильную установку. Для з. ого статор 2 насоса соединяют с долотам

1, pÎTop 3 — с бурильной колонной 4 и Осуществляют вращение бурильной колонны 4 с поверхности с частотой вращения, превышающей требуемую частоту вращения долота 1, а производительность насоса и часто у вращения долота 1 регулирук«т величиной гидравлического сопротивления патоку и?Омывачнай х<идкасги в долоте 1 усте1нае1кой насадки 5 предельного гидравлического сопротивления.

Рассмотрим три возможных вapvafITB режима работы бурильной колонны 4. Если поток промывочной жидкости перекрыть полностью, «а проворот ротора 3 относительно статара 2 в винтовом насосе станет н е воз можн ы м (утечками в неплатностях пренебрегаем), Это будет соответствовать максимальному моменту вращения, передающемуся долоту, а числа оборотов ротора пе«, статоРа пс и Долота пд бУДет Равна число

ОООРотав бУРильной кОлОнны пб;к., T,e.

М=Ммакс np=nc=nrf=-nr«.к.

Если на пути по1 ока ио забоя, вклес«чая долота 1, убрать все препятствия для свобаднога прохоца жи,цкагпи, та будут существовать Все ус .овия для максималы-ого расхода, минимал:«нага момента на даг:оте

1, которое при создании сапрот«лвления будет стоять на месте 0:=0«.экс, M=0; np==nr«.;„ пс=пл=0, Если же создать сопротивление потоку, на оставить возможность для его существования, т.е. оставить свободной, например, одну гидравлическую насадку В долото 1, ТСЕГДа 9 < Q < 0««экс, М«««««4 < M < «"«««эк

Q < пд=пс < пбк.

Таким образа и, н последнем случае создаются условия для г10ддержания местнс;:; циркуляции и углубления скважины, В предлагаемом способе применяется ,цолото «диаметром 190 мм, винтовой забойНЫЙ Двигатель Д2-1 12 М, оснащенный сеКцией Loïèндельной Ш Ш0-01-172.

Известными метоцами, опредег1яется =-ффективнасть режима, д>ея которого при бурении необходимо поддерживать минимальный расход буровога раствора

0--8 n/C, минимальное число оборотов долота на забав и=-40 об/мин. С учетом сездаваемой нагрузки на догл>то последнее дол:кна при разбуривании забоя преодолевать крутЯЩий момент Мке=-120 кгм. На диагРамме фиг,2 справа в координатах Р— М показаны

ИХ СоатНОШЕНИЯ, а В ЛЕВОЙ Ча:fll С,ОЕНаШЕния n-Q, Па диаграмме и-Q находим, что для обьемного двигателя расходу Q=8 л/с соответствуее и=-52 об/мин, Па праной диаграмме определяем, чта моменту M=120 кгм соответствует перепад давления 26 МПа и обороты двигагеля 135 об/ хин. Для того чтобы,цолото вращалось при п=52 об/мин, бурильную колонну нада вращать с оборотами l«б.x," 135 об/мин. При зтом вал {porop) винтавога двигателя — насоса будет вращаться относительно корпуса (статора) винтового двигателя с числом оборотов 135-52=

= 83 об/мин. Тогда наса будет npo:: ÷èâaòü через насадку буровой раствор с расходом

0=8 л/с, а сопротивление дгижению раствора в насадке должна быть не меньше

2,6 МПа. Зная расход (8 л/c) и давление (2,6 МПа), известными методами рассчитывают де1аме ер насадки.,<отарая устанавливается в долоте. При плотности бурового раствора

1200 кг/м расходе 0,008 м /c и перепаде з . «з давления 2,6 МПа суммар1-1ая площадь Насадки в долоте ,/-0;5Т <,"/ р

8 flic O 0 5 1 . 1 2 <,; 3 — "- - - - — — -" —, -"- — — =- 1,36 см, 26 к<4«.«

Проходку в такам режиме асуществляloT до заполнения шламауловителя или контролируют io манамеip÷ HB poTope да полной срабатки долота, если бурение сап равах<дается "jl4ocof шле«ма в паглаща!Ощий пласт.

Формула изобретения

1. Способ бурения скважины в осложHexHblx условиях, вкл:Очающий создание местной циркуляции промывочной жидкости в зоне аслах<не14ий насосом, ьстроенным в бурильную компановку, о т л и ч а ющ и Й с я тем, чта, с це/1ыо Г1авышения зффективнасги борьбы с Осложнениями в процессе бурения скважины, статар насоса соединяют с долотам, ротор -- с бурильной колонной и Осущсствляют вращение бурильной <аланны c noeep>

;ем, что, с целью упрощения сг особа в качеcTBR IIBcocfi ис «1альзук>т винтОБай забойный

Дв ИГВТЕ «Е «

16!) l499

Фиг.1

Составитель А. Меньшиков

Редактор A. Долинич Техред Я.Моргентал Корректор С. Шевкун

Заказ 3911 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

I 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно издательский комбинат Патент", l. Ужгород, ул.Гагарина, 101