Способ бурения скважин и устройство для его осуществления

Способ бурения скважин и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

фйlйф Ыа. ттта т ъе е» ф т .нмтвтфка МЬА

Союз Советских

Социалистических

Республик

ПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ оо791 884

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) заявлено 16.02. VV (21) 24Ь3610Д2-03 (51)М. Кл.

Е 21 В "/18

Е 21 В 21Д4 с присоединением заявки № (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.12 80, Бюллетень ¹ 4 8 (53) УДК 622,243..144 (088.8) Дата опубликования описания 30 .12. 80 (72) Авторы изобретения

И. К. Бикбулатов, Н. А. Жидовцев, Г, И. Матвеев, Э . С . Гинзбург, Т . Д. Клименко и В. П. Иванов

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И.M. Губкина (71) Заявитвль (54) СПОСОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к бурению скважин с. использованием в качестве промывочной жидкости аэрированного бурового раствора. 5

Известны способы бурения скважин с использованием аэрированной промывочной жидкости, подаваемой по колонне бурильных труб к долоту и затем по затрубному пространству на 10 поверхность 1 .

Использование аэрированной жидкости позволяет усилить восходящий поток жидкости со шламом эа счет подъемной силы пузырьков воздуха, 15 что повышает эффективность очистки скважины .

Однако при использовании аэрированной промывочной жидкости в гидромониторныМ долотах снижается гидро- 2Q мониторный эффект из-за уменьшения плотности струи, а также увеличивается износ гидромониторных сопел и насадок .

Известен также способ бурения 25 скважин с использованием аэрированного бурового раствора, который подводится по колонне бурильных труб и который перед долотом закручивается и разделяется на два потока - газ и 3Q жидкость, причем, поток газа подается через долото на забой, а поток жидкости- в затрубное пространство, где вновь смешивается с потоком га-, за.

Подача газа через долото на за— бой повыаает эффективность очистки забоя от выбуренной породы и улучшает охлаждение долота.

Однако при использовании гидромо ниторных долот значительно снижается гидромониторный эффект разрушения из-за уменьшенной плотности очистного агента, проходящсго через долото.

Известно также устроиство, включающее встроенный в колонну бурильных труб над долотом корпус с осевым каналом, средство для закручивания потока бурового раствора и средство для отвода потока в затрубное пространство l7J .

Такое устройство позволяет произвести разделение потока бурового раст вора на два пот ка — газ и жидкость, но не может подать газ через долото . на забой, а жидкость в затрубиое пространство.

Целью изобретения является повышение эффективности разрушения забоя путем уваЬпичения плотности бурового

791884 раствора, проходящего через долото.

Указанная цель достигается тем, что по способу- бурения скважин поток жидкости направляют через долото на забой скважины, а . поток газа — в эатрубное пространство, а в устройстве средство для эакоучивания потока бурового раствора выполнено в виде установленного в осевом канале корпуса вала, на верхнем конце которого закреплено рабочее колесо турбины, а на нижнем конце — крыльчатка, а сред- !6 ство для отвода потока в эатрубное пространство выполнено в виде отводной трУбы C -образной формы с загнутыми кверху входным и выходным концами, причем, входиой конец трубки расположен соосно с валом ниже крыльчатки, а выходной — с внешней стороны корпуса.

На чертеже изображено устройство для осуществления способа бурения .

Устройство содержит корпус 1 с осевым каналом 2. Корпус 1 встраивается в колонну бурильных труб 3 над долотом 4. Внутри корпуса 1 размещен вал 5, иа котором смонтированы рабочее колесо б турбины, а ниже рабочего колеса б на нижнем его конце установлена крыльчатка 7. Ниже крыльчатки

7 в корпусе 1 имеется отводная трубка 8 C -образной формы с загнутыми кверху входным 9 и выходным 10 кон- 30 цами. Входной конец 9 трубки 8 расположен соосно с валом 5 ниже крыльчатки,7, а выходной — в затрубном пространстве, т.е. с внешней стороны корпуса 1. 35

Способ бурения скважин осуществляется следующим образом .

Аэрированную промывочную жидкость подают с поверхности по колонне бурильных труб 3. Попадая в корпус 1,. 4g промывочная жидкость вращает рабочее колесо б турбины, которое через вал

5 передает вращение крыльчатке 7.

Вращающаяся крыльчатка 7 закручивает поток аэрированной промывочной жидкости . При этом происходит разделение ее на два потока . Первый — газ, попадает во входной конец 9 отводной трубки .8 и по ней направляется в затрубноЕ пространство к устью скважины, т.е. вверх, а второй - жидкость ® направляется дальше к долоту и,.проходя через гидромониторные насадки долота 4, производит разрушающее воздействие на породу забоя и вместе с выбуренными частицами поднимается по затрубному пространству и вновь смешивается с потоком газа и образовывает с ним аэрированную жидкость.

Предлагаемое изобретение позволяет при использовании аэрированной жидкости повысить эффективность разрушения забоя эа счет увеличения плотности струй, истекающих из каналов долота .

Формула изобретения

1. Способ бурения скважин с использованием аэрированного бурового раствора, который подводится по колонне бурильных труб и который перед долотом закручивается и разделяется на два потока — газ и жидкость, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности разру— шения забоя путем увеличения плотности бурового раствора, проходящего через долото, поток жидкости направляют через долото на забой скважины, а лов ток газа — в затрубное пространство.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, включающее встроенный в колонну бурильных труб

-над долотом корпус с осевым каналом, средство для закручивания потока бурового раствора и средство для отвода потока в затрубное пространство, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что средство для закручивания потока бурового раствора выполнено в виде установленного в осевом канале корпуса вала, на верхнем конце которого закреплено рабочее колесо турбины, а на нижнем конце — крыльчатка, а средство для отвода потока в затрубное пространство выполнено в виде отводной трубки K -образной формы с загнутыми кверху входным и выходным кон— цами, причем, входной конец трубки расположен соосно с валом ниже крыльчатки, а выходной — с внешней стороны корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 .: .Винарский M. С. и Гончаренко Н ..M. Применение аэрированных жидкостей при бурении скважин в поглощающих горизонтах. M ..,,"Недра", 1969, c. 5-10 .

2. Патент СИЛ Р 3094175, кл .175 -69, опублик. 1963.

791884

Составитель В. Никулин

Редактор Г. Прусова Техред A.Бабинец Корректор О. Билак

Заказ 9413/30 Тираж 626 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5