RU2578081C1 - Method of drilling of horizontal and low-inclined wells and device for its implementation - Google Patents

Method of drilling of horizontal and low-inclined wells and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2578081C1
RU2578081C1 RU2015102313/03A RU2015102313A RU2578081C1 RU 2578081 C1 RU2578081 C1 RU 2578081C1 RU 2015102313/03 A RU2015102313/03 A RU 2015102313/03A RU 2015102313 A RU2015102313 A RU 2015102313A RU 2578081 C1 RU2578081 C1 RU 2578081C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
auger
casing string
screw
tool
spiral
Prior art date
Application number
RU2015102313/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Евгеньевич Маметьев
Олег Владиславович Любимов
Юрий Вадимович Дрозденко
Евгений Александрович Маметьев
Константин Дмитриевич Пономарев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ)
Priority to RU2015102313/03A priority Critical patent/RU2578081C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2578081C1 publication Critical patent/RU2578081C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: bottomhole is mechanically destroyed and destruction products are removed with an auger tool with gaps of an auger spiral which is continuously rotated and oscillates in the axial direction with the amplitude exceeding the length of the maximum gap of the auger spiral per cycle of oscillations. The auger tool is separated into two unequal parts and placed into the internal space of a casing string. The first head part of a constant length is attached to the bottomhole part of the casing string and moved together with it progressively in the axial direction without oscillating motions. The second part is sectionally increased during lengthening of the casing string and deepening of the well and in a mobile telescopic manner in the axial direction it is connected with the first head part with a possibility of joint continuous rotary motion, and axial oscillating motions, separately from the head part, and the internal surface of the casing string is interfaced in a fixed manner with the supporting bearing assembly of the head part and in a mobile rotational manner - with the supporting bearing assemblies placed in gaps of the auger spiral.
EFFECT: increase of the speed of drilling, recovery of the transporting ability at the section of rupture of the auger spiral in the zone of support of bearing assemblies at the integration of processes of transportation, fastening of well walls and prevention of bridging.
4 cl, 5 dwg

Description

Заявляемая группа изобретений относится к горной промышленности и предназначена для бурения горизонтальных и слабонаклонных скважин в грунтах.The claimed group of inventions relates to the mining industry and is intended for drilling horizontal and slightly deviated wells in soils.

Известен способ бурения горизонтальных и слабонаклонных скважин (Авторское свидетельство СССР №1513090, опубл. 07.10.89, бюл. №37), согласно которому шнековый буровой став устанавливают с возможностью вращения в обсадной трубе, затем производят механическое разрушение забоя с последующим удалением продуктов разрушения шнековым буровым ставом. Одновременно с поступлением в рабочую зону продуктов разрушения их влажность повышают до границы текучести.A known method of drilling horizontal and slightly deviated wells (USSR Author's Certificate No. 1513090, publ. 07.10.89, bull. No. 37), according to which a screw drill stand is installed with the possibility of rotation in the casing, then mechanical destruction of the face is carried out, followed by removal of the products of destruction by a screw drill rig. Simultaneously with the entry into the working zone of the products of destruction, their humidity is increased to the yield point.

Недостатком данного способа является трение и износ шнекового бурового става вследствие его контакта с внутренней поверхностью обсадной трубы.The disadvantage of this method is the friction and wear of the auger drill stand due to its contact with the inner surface of the casing.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ бурения горизонтальных и слабонаклонных скважин (Авторское свидетельство СССР №1701903, опубл. 30.12.91, бюл. №48), включающий механическое разрушение забоя инструментом и удаление продуктов разрушения вращающимся шнековым буровым ставом, отличающийся тем, что вращающемуся шнековому буровому ставу сообщают колебательные движения в осевом направлении с амплитудой, превышающей за каждый цикл колебаний длину наибольшего разрыва шнековой спирали.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed method is a method of drilling horizontal and slightly deviated wells (USSR Author's Certificate No. 1701903, publ. 30.12.91, bull. No. 48), including mechanical destruction of the bottom of the tool and the removal of destruction products by a rotating auger drilling rig characterized in that the rotary auger drilling unit is informed of oscillatory movements in the axial direction with an amplitude exceeding, for each cycle of oscillations, the length of the largest auger gap with pirated.

Недостатками данного способа являются износ стенки скважины вследствие трения постоянно вращающегося и одновременно колебательно движущегося шнекового бурового става о внутреннюю поверхность стенок скважины, износ шнекового бурового става, потеря направленности скважин и, как следствие, снижение скорости бурения.The disadvantages of this method are the wear of the borehole wall due to the friction of a constantly rotating and simultaneously oscillatingly moving screw drill set against the inner surface of the borehole walls, wear of the screw drill set, loss of direction of the wells and, as a result, a decrease in the drilling speed.

Известен шнековый буровой инструмент машин горизонтального бурения (Расширитель прямого хода для машин горизонтального бурения. Информационный листок Кемеровского ЦНТИ №12-89, 1989 г.), содержащий штанги, размещенные на опорно-дистанционных узлах, состоящих из стакана, двух радиальных и двух упорных подшипников качения, двух крышек и радиальных лучей, опирающих стакан на внутреннюю поверхность защитной трубы-кожуха.Known auger drilling tool for horizontal drilling machines (Direct extender for horizontal drilling machines. Kemerovo TSNTI information leaflet No. 12-89, 1989), containing rods placed on the supporting-remote nodes, consisting of a glass, two radial and two thrust bearings rolling, two covers and radial rays supporting the glass on the inner surface of the protective pipe-casing.

Недостатком данного бурового инструмента является значительный разрыв шнековой спирали в местах расположения опорно-дистанционных узлов из-за больших осевых габаритов, что приводит к возникновению пробок из транспортируемых продуктов бурения, снижающему производительность процесса транспортирования в целом.The disadvantage of this drilling tool is a significant break in the screw spiral at the locations of the support-remote nodes due to the large axial dimensions, which leads to the occurrence of traffic jams from the transported drilling products, which reduces the productivity of the transportation process as a whole.

В настоящее время в технике достаточно активно используются радиальные подшипники качения с твердосмазочным антифрикционным заполнителем, обладающим самосмазывающими и самогерметизирующими свойствами (Маметьев Л.Е. Конструктивные элементы узлов и механизмов для шнековых машин горизонтального бурения / Л.Е. Маметьев, Ю.В. Дрозденко, О.В. Любимов. - Справочник. Инженерный журнал, 2010, №11, с. 25-26). Применение подшипников данного типа в опорно-дистанционных узлах позволяет конструктивными методами уменьшить отрицательный эффект, оставляя вышеуказанный недостаток в целом.Currently, radial rolling bearings with a solid lubricating antifriction filler with self-lubricating and self-sealing properties (L. Mametiev, Structural elements of assemblies and mechanisms for horizontal auger screw machines) / L.E. Mametiev, Yu.V. Drozdenko, are quite actively used in the technique. OV Lyubimov. - Reference book. Engineering Journal, 2010, No. 11, pp. 25-26). The use of bearings of this type in the bearing-distance nodes allows constructive methods to reduce the negative effect, leaving the above disadvantage as a whole.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому устройству является буровой инструмент для бурения скважин (Способ бурения скважин. Информационный листок Кемеровского ЦНТИ №91-14, 1991 г.), включающий шнековый буровой став в виде забурника, расширителя прямого хода и последвательно соединенных замками штанг со шнековой спиралью.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed device is a drilling tool for drilling wells (Method of drilling wells. Information leaflet of Kemerovo Central Scientific Research Institute No. 91-14, 1991), including auger drilling stand in the form of a borehole, a forward extender and sequentially connected locks of bars with a screw spiral.

Недостатками данного бурового инструмента являются наличие больших энергетических потерь вследствие трения шнековой спирали штанг о внутреннюю поверхность стенок скважины, износ шнековой спирали, высокое усилие подачи, снижение направленности буровых скважин, и, как следствие, снижение скорости бурения.The disadvantages of this drilling tool are the presence of large energy losses due to friction of the screw spiral rods on the inner surface of the borehole walls, wear of the screw spiral, high feed force, reduced directivity of the boreholes, and, as a consequence, a decrease in the drilling speed.

Техническим результатом предлагаемой группы изобретений является повышение скорости бурения, восстановление транспортирующей способности на участке разрыва шнековой спирали в зоне опоры подшипниковых узлов при совмещении процессов транспортирования, крепления стенок скважины и предотвращения пробкообразования.The technical result of the proposed group of inventions is to increase the drilling speed, restore transporting ability in the area of the fracture of the screw spiral in the bearing area of the bearing assemblies while combining transportation processes, attaching the borehole walls and preventing plugging.

Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-способу достигается тем, что в способе бурения горизонтальных и слабонаклонных скважин, по которому механически разрушают забой и удаляют продукты разрушения шнекобуровым инструментом с разрывами шнековой спирали, которому сообщают непрерывное вращательное и осевые колебательные движения с амплитудой, превышающей за один цикл колебаний длину наибольшего разрыва шнековой спирали, согласно заявляемому техническому решению шнекобуровой инструмент делят на две неравные части и помещают во внутреннее пространство колонны обсадных труб, при этом первую головную часть постоянной длины прикрепляют к забойной части колонны обсадных труб и перемещают вместе с ней поступательно в осевом направлении без колебательных движений, а вторую часть секционно наращивают по мере удлинения колонны обсадных труб и углубления скважины и подвижно-телескопически в осевом направлении соединяют с первой головной частью с возможностью совместного непрерывного вращательного движения и раздельных с головной частью осевых колебательных движений, а внутреннюю поверхность колонны обсадных труб сопрягают фиксированно с опорным подшипниковым узлом головной части и подвижно-поворотно - с опорными подшипниковыми узлами, размещенными в разрывах шнековой спирали, чем обеспечивают непрерывное транспортирование продуктов разрушения забоя.The specified single technical result in the implementation of the group of inventions according to the object-method is achieved by the fact that in the method of drilling horizontal and slightly deviated wells, which mechanically destroy the bottom and remove the destruction products with a screw-drilled tool with ruptures of the screw spiral, to which continuous rotational and axial oscillatory movements with amplitude are reported exceeding in one cycle of oscillations the length of the largest gap of the screw spiral, according to the claimed technical solution of the auger tool t are divided into two unequal parts and placed in the inner space of the casing string, while the first head part of constant length is attached to the bottom of the casing string and is moved along with it translationally in the axial direction without oscillatory movements, and the second part is sectionally increased as it elongates casing strings and bore holes and telescopically in the axial direction are connected to the first head part with the possibility of joint continuous rotational movement and separate with g the axial part of the axial oscillatory movements, and the inner surface of the casing string is fixed fixed to the bearing bearing assembly of the head part and movably-rotated - with the bearing bearing assemblies located in the breaks of the screw spiral, which ensures continuous transportation of the products of the destruction of the face.

Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-устройству достигается следующим. С предлагаемым способом единым изобретательским замыслом связан шнекобуровой инструмент для его осуществления, включающий расширитель, секционные шнековые штанги с разрывами шнековой спирали, в котором согласно заявляемому техническому решению поперечные сечения лучей опорных подшипниковых узлов выполнены в виде трехгранных призм, при этом призмы лучей опорного подшипникового узла головной части шнекобурового инструмента обращены ребром двугранного угла к расширителю и зафиксированы в направляющих ручьях с возможностью фиксации - расфиксации дистанционно управляемыми замками внутри кольцевого вкладыша-ножа, жестко соединенного с забойной частью комплекта обсадных труб, а с противоположной от расширителя стороны на валу опорного подшипникового узла выполнен шлицевой хвостовик, который подвижно сопряжен со второй, секционно наращиваемой частью шнекобурового инструмента, причем длина шлицевого хвостовика больше или равна длине наибольшего разрыва шнековой спирали.The specified single technical result in the implementation of the group of inventions for the object device is achieved as follows. With the proposed method a single inventive concept is associated with a boring tool for its implementation, including an expander, sectional screw rods with breaks of a screw spiral, in which, according to the claimed technical solution, the cross-sections of the beams of the support bearing assemblies are made in the form of trihedral prisms, while the prisms of the rays of the support bearing assembly of the head parts of the auger tool are turned by an edge of a dihedral angle to the expander and are fixed in guide streams with the possibility of fixation - unlocking by remotely controlled locks inside the annular insert-knife, rigidly connected to the bottomhole part of the casing set, and on the opposite side of the expander on the shaft of the bearing bearing assembly, a spline shank is made that is movably mated to the second, sectionally expandable part of the auger tool, and the length of the spline tool the shank is greater than or equal to the length of the largest gap of the screw spiral.

Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-устройству достигается также и тем, что опорные подшипниковые узлы в разрывах шнековой спирали размещены внутри вкладышей-замков, жестко соединенных с секциями комплекта обсадных труб, на внутренней поверхности вкладышей-замков жестко закреплена профильная винтовая линия, а в ее межшаговом пространстве размещены трехгранные призмы лучей опорных подшипниковых узлов с возможностью осевого перемещения и поворота относительно оси скважины путем кинематической связи с профильной винтовой линией.The indicated single technical result in the implementation of the group of inventions for the object device is also achieved by the fact that the support bearing assemblies in the screw spiral breaks are placed inside the lock inserts rigidly connected to sections of the casing set, and a profile helix is rigidly fixed on the inner surface of the lock inserts and its interstep space contains trihedral prisms of the rays of the support bearing units with the possibility of axial movement and rotation about the axis of the well by kin connection with the profile helix.

Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-устройству достигается также и тем, что призмы лучей опорных подшипниковых узлов в разрывах шнековой спирали обращены ребром двугранного угла в противоположную от расширителя сторону.The specified single technical result in the implementation of the group of inventions for the object device is also achieved by the fact that the prisms of the rays of the support bearing assemblies in the screw spiral breaks face the dihedral angle edge opposite to the extender.

Заявляемые технические решения взаимосвязаны настолько, что образуют единый изобретательский замысел, следовательно, данная группа изобретений удовлетворяет требованию единства изобретения.The claimed technical solutions are so interconnected that they form a single inventive concept, therefore, this group of inventions satisfies the requirement of the unity of the invention.

Заявляемая группа изобретений поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид бурения горизонтальных и слабонаклонных скважин по предлагаемому способу с помощью предлагаемого устройства, на фиг. 2 - сечение А-А; на фиг. 3 - развертка внутренней поверхности колонны обсадных труб в месте фиксированного сопряжения головной части шнекобурового инструмента; на фиг. 4 - сечение Б-Б; на фиг 5 - развертка внутренней поверхности колонны обсадных труб в месте подвижно-поворотного сопряжения секционно наращиваемой части шнекобурового инструмента.The claimed group of inventions is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a General view of the drilling of horizontal and slightly deviated wells according to the proposed method using the proposed device, FIG. 2 - section aa; in FIG. 3 - scan of the inner surface of the casing string in place of a fixed pair of the head part of the auger tool; in FIG. 4 - section BB; in Fig. 5 is a scan of the inner surface of the casing string at the location of the movable-rotational interface of the sectionally expandable part of the auger tool.

Шнекобуровой инструмент делят на две неравные части 1 и 2 и размещают в колонне обсадных труб 3, при этом первую головную часть 1 постоянной длины прикрепляют к забойной части колонны обсадных труб 3 и перемещают вместе с ней поступательно в осевом направлении без колебательных движений, а вторую часть 2 секционно наращивают по мере удлинения колонны обсадных труб 3 и углубления скважины и подвижно-телескопически в осевом направлении соединяют с головной частью 1 с возможностью совместного непрерывного вращательного движения и раздельных с головной частью осевых колебательных движений, а внутреннюю поверхность колонны обсадных труб 3 сопрягают фиксированно с опорным подшипниковым узлом 4 головной части и подвижно-поворотно - с опорными подшипниковыми узлами 5, размещенными в разрывах шнековой спирали lp. Осевые колебательные движения подшипниковых узлов 5 с амплитудой, превышающей за один цикл колебаний длину наибольшего разрыва шнековой спирали lp, обеспечивают гарантированное перекрытие разрыва и непрерывное транспортирование продуктов разрушения забоя без образования пробок.The auger tool is divided into two unequal parts 1 and 2 and placed in the casing string 3, while the first head part 1 of constant length is attached to the bottomhole part of the casing string 3 and is moved along with it translationally in the axial direction without oscillatory movements, and the second part 2 sectionally increase as the casing string 3 lengthens and the well deepens and is axially and telescopically connected to the head part 1 with the possibility of joint continuous rotational movement and separate the head part of the axial oscillatory movements, and the inner surface of the casing string 3 is fixed to the support bearing assembly 4 of the head and movably rotary to the support bearing assemblies 5 located in the breaks of the screw spiral l p . Axial oscillatory movements of the bearing assemblies 5 with an amplitude exceeding the length of the largest auger spiral gap l p in one cycle of oscillations ensure guaranteed gap closure and continuous transportation of face destruction products without formation of plugs.

Шнекобуровой инструмент для осуществления способа бурения горизонтальных и слабонаклонных скважин включает расширитель 6, секционные шнековые штанги 7 с разрывами шнековой спирали lp. Поперечные сечения лучей 8 и 9 опорных подшипниковых узлов 4 и 5 выполнены в виде трехгранных призм, при этом призмы лучей 8 опорного подшипникового узла 4 головной части шнекобурового инструмента обращены ребром двугранного угла к расширителю 6 и зафиксированы в направляющих ручьях 10 с возможностью фиксации - расфиксации дистанционно управляемыми замками 11 внутри кольцевого вкладыша-ножа 12, жестко соединенного с забойной частью комплекта обсадных труб 3. Дистанционное управление осуществляется с помощью валов 13, секционно наращиваемых одновременно со второй частью 2 шнекобурового инструмента. С противоположной от расширителя стороны на валу опорного подшипникового узла 4 выполнен шлицевой хвостовик 14, который подвижно сопряжен со второй, секционно наращиваемой частью 2 шнекобурового инструмента, причем длина шлицевого хвостовика 14 больше или равна длине наибольшего разрыва шнековой спирали lp.The auger tool for implementing the method of drilling horizontal and slightly deviated wells includes an expander 6, sectional screw rods 7 with ruptures of the screw spiral l p . Cross sections of the beams 8 and 9 of the bearing bearing assemblies 4 and 5 are made in the form of trihedral prisms, while the prisms of the beams 8 of the bearing bearing assembly 4 of the head part of the auger tool are turned by a dihedral angle edge to the expander 6 and are fixed in the guiding streams 10 with the possibility of fixation - unlocking controlled locks 11 inside the annular liner-knife 12, rigidly connected to the bottomhole part of the set of casing pipes 3. Remote control is carried out using shafts 13, sectionally extendable at the same time with the second part 2 of the auger tool. On the opposite side from the expander, a spline shank 14 is made on the shaft of the support bearing assembly 4, which is movably mated to the second, sectionally expandable part 2 of the auger tool, and the length of the spline shank 14 is greater than or equal to the length of the largest gap of the screw spiral l p .

Опорные подшипниковые узлы 5 в разрывах шнековой спирали lp размещены внутри вкладышей-замков 15, жестко соединенных с секциями комплекта обсадных труб 3, на внутренней поверхности вкладышей-замков 15 жестко закреплена профильная винтовая линия 16, а в ее межшаговом пространстве размещены трехгранные призмы лучей 9 опорных подшипниковых узлов 5 с возможностью осевого перемещения и поворота относительно оси скважины путем кинематической связи с профильной винтовой линией 16. Секционно наращиваемые валы 13 на наружной поверхности вкладышей-замков 15 центрируются и защищаются опорно-направляющими кожухами 17.The bearing support units 5 in the breaks of the screw spiral l p are placed inside the liners-locks 15, rigidly connected to the sections of the casing set 3, on the inner surface of the liners-locks 15 a profile screw line 16 is rigidly fixed, and trihedral prisms of the rays 9 are placed in its interstep space bearing bearing assemblies 5 with the possibility of axial movement and rotation about the axis of the well by kinematic connection with the profile helix 16. Sectionally expandable shafts 13 on the outer surface of the liners MKV 15 are centered and protected by supporting-guide shrouds 17.

Призмы лучей 9 опорных подшипниковых узлов 5 в разрывах шнековой спирали lp обращены ребром двугранного угла в противоположную от расширителя 6 сторону.The prisms of the rays 9 of the bearing support units 5 in the discontinuities of the screw spiral l p face the dihedral angle edge in the opposite direction from the expander 6.

Предлагаемый способ осуществляют с использованием предлагаемого устройства следующим образом.The proposed method is carried out using the proposed device as follows.

При подготовке к бурению горизонтальных и слабонаклонных скважин первую головную часть 1 постоянной длины шнекобурового инструмента прикрепляют к забойной части колонны обсадных труб 3 и перемещают вместе с ней поступательно в осевом направлении со скоростью νбур без колебательных движений. Головная часть 1 шнекобурового инструмента включает расширитель 6, закрепленный со стороны забоя на валу опорного подшипникового узла 4 и вращающийся с частотой вращения nшби. Призмы лучей 8 опорного подшипникового узла 4 обращены ребром двугранного угла к расширителю 6, чем обеспечивается минимальное сопротивление транспортированию со скоростью νтр продуктов разрушения забоя для достижения тем самым заявляемого технического результата.In preparation for drilling horizontal and slightly deviated wells, the first head part 1 of a constant length auger tool is attached to the downhole part of the casing string 3 and is moved along with it translationally in the axial direction with a speed ν of the drill without oscillatory movements. The head part 1 of the auger tool includes an expander 6, fixed from the bottom side to the shaft of the support bearing assembly 4 and rotating with a speed of n shbi . The prisms of the rays 8 of the bearing bearing assembly 4 are turned by an edge of a dihedral angle to the expander 6, thereby providing a minimum resistance to transportation at a speed of ν tr of the products of destruction of the face to thereby achieve the claimed technical result.

Внутреннюю поверхность колонны обсадных труб 3 сопрягают фиксированно с опорным подшипниковым узлом 4 головной части. Для этого призмы лучей 8 опорного подшипникового узла 4 зафиксированы в направляющих ручьях 10 с возможностью фиксации - расфиксации дистанционно управляемыми замками 11 внутри кольцевого вкладыша-ножа 12, жестко соединенного с забойной частью комплекта обсадных труб 3. Фиксация призм лучей 8 опорного подшипникового узла 4 с расширителем 6 приводит к одновременному с комплектом обсадных труб 3 поступательному перемещению в осевом направлении со скоростью νбур без колебательных движений вращающегося с частотой вращения nшби расширителя 6 с его забурником, резцовыми лучами с откидной резцовой группой и двухзаходными шнековыми лопастями для механического разрушения забоя при бурении горизонтальной или слабонаклонной скважины с необходимой скоростью и транспортирования продуктов разрушения с одновременным креплением ее стенок, чем обеспечивается заявляемый технический результат.The inner surface of the casing string 3 is mated to a fixed bearing assembly 4 of the head. For this, the prisms of the rays 8 of the bearing bearing assembly 4 are fixed in the guide streams 10 with the possibility of fixing - unlocking by remotely controlled locks 11 inside the annular insert-knife 12, rigidly connected to the bottom part of the casing set 3. Fixing of the prisms of the rays 8 of the bearing bearing assembly 4 with an expander 6 results in simultaneous with a set of casing 3 translational movement in the axial direction with a speed ν drill without vibrational motion of the rotating with the rotation frequency n of the expander 6 shbi th borer, burin rays hinged incisal group and double flighted auger blades for mechanical fracture face during drilling horizontal wells or slabonaklonnyh a desired rate of degradation products and transportation with simultaneous fastening of its walls than is provided by the claimed technical result.

Дистанционное управление осуществляется, например, с помощью валов 13, секционно наращиваемых одновременно со второй частью 2 шнекобурового инструмента. Секционно наращиваемые валы 13 на наружной поверхности вкладышей-замков 15 центрируются и защищаются опорно-направляющими кожухами 17.Remote control is carried out, for example, by means of shafts 13, sectionally expandable simultaneously with the second part 2 of the auger tool. Sectionally stacked shafts 13 on the outer surface of the liners, locks 15 are centered and protected by supporting-guide shrouds 17.

По мере углубления скважины секционно наращивают и размещают в удлиняющейся колонне обсадных труб 3 вторую часть 2 переменной длины шнекобурового инструмента, собираемую из секционных шнековых штанг 7 с разрывами шнековой спирали lp.As the wells deepen, sectionally increase and place in a lengthening casing string 3 a second part 2 of a variable length auger tool, assembled from sectional screw rods 7 with screw spiral breaks l p .

Вторую секционно наращиваемую часть 2 шнекобурового инструмента подвижно-телескопически в осевом направлении соединяют с первой головной частью 1 с возможностью совместного непрерывного вращательного движения с частотой вращения nшби и раздельных с головной частью осевых колебательных движений со скоростью νшби. Для этого с противоположной от расширителя 6 стороны на валу опорного подшипникового узла 4 выполнен шлицевой хвостовик 14, который подвижно сопряжен со второй, секционно наращиваемой частью 2 шнекобурового инструмента. Заявляемый технический результат обеспечивается тем, что длина шлицевого хвостовика 14 больше или равна длине наибольшего разрыва шнековой спирали lp, следовательно, его гарантированным перекрытием при перемещении опорных подшипниковых узлов 5 в осевом направлении при колебательных движениях со скоростью νшби и с амплитудой, превышающей за один цикл колебаний длину наибольшего разрыва шнековой спирали lp, и таким образом устранением пробок из транспортируемых продуктов бурения.The second sectionally expandable part 2 of the auger tool is movably telescopically axially connected to the first head part 1 with the possibility of joint continuous rotational movement with a rotational speed n shbi and separate axial oscillatory motions separate from the head part with a speed ν shbi . For this, from the opposite side from the expander 6, a spline shank 14 is made on the shaft of the bearing bearing assembly 4, which is movably mated to the second, sectionally expandable part 2 of the auger tool. The claimed technical result is ensured by the fact that the length of the splined shank 14 is greater than or equal to the length of the largest gap of the screw spiral l p , therefore, it is guaranteed to overlap when moving the support bearing assemblies 5 in the axial direction during oscillatory movements with a speed ν shbi and with an amplitude exceeding one the oscillation cycle the length of the largest auger spiral rupture l p , and thus eliminating plugs from transported drilling products.

Внутреннюю поверхность колонны обсадных труб сопрягают подвижно-поворотно с опорными подшипниковыми узлами, размещенными в разрывах шнековой спирали lp. Для этого опорные подшипниковые узлы 5 в разрывах шнековой спирали lp размещены внутри вкладышей-замков 15, жестко соединенных с секциями колонны обсадных труб 3. Вкладыши-замки 15 могут быть выполнены из отрезка трубы с размерами, идентичными размерам секций колонны обсадных труб 3, и, следовательно, после сборки за счет жесткого соединения составляют с ними одно целое. Профильная винтовая линия 16 может быть выполнена из прутка, приваренного к внутренней поверхности вкладышей-замков 15, за счет чего и имеет с ней жесткое закрепление. Технический результат достигается за счет подвижно-поворотного сопряжения внутренней поверхности колонны обсадных труб 3 на участках вкладышей-замков 13 с опорными подшипниковыми узлами 5 в разрывах шнековой спирали lp. Перемещаясь под действием колебательных движений в осевом направлении со скоростью νшби, опорные подшипниковые узлы 5 с лучами 9, трехгранные призмы которых имеют кинематическую связь с профильной винтовой линией 14, то есть образуют с ней подвижное многозаходное несамотормозящееся винтовое сопряжение, совершают также поворот относительно оси скважины с малой частотой вращения nопу. Призмы лучей 9 опорных подшипниковых узлов 5 в разрывах шнековой спирали lp обращены ребром двугранного угла в противоположную от расширителя 6 сторону, что позволяет использовать во время движения, перекрывающего lp, поверхности их боковых граней для транспортирования продуктов разрушения забоя, чем также обеспечивается заявляемый технический результат.The inner surface of the casing string is mated movably-rotated with support bearing units located in the breaks of the screw spiral l p . For this, the bearing support units 5 in the breaks of the screw spiral l p are placed inside the liners-locks 15, rigidly connected to sections of the casing string 3. The liners-locks 15 can be made of a pipe segment with dimensions identical to the dimensions of the sections of the casing string 3, and therefore, after assembly due to the hard connection they are one with them. Profile helical line 16 can be made of a rod welded to the inner surface of the liners, locks 15, due to which it has a rigid fastening. The technical result is achieved due to the movable-rotational conjugation of the inner surface of the casing string 3 in the sections of the liners-locks 13 with the bearing support units 5 in the breaks of the screw spiral l p . Moving under the action of oscillatory movements in the axial direction with a speed of ν shbi , the bearing bearing units 5 with beams 9, the trihedral prisms of which are kinematically connected to the profile helical line 14, that is, form a movable multi-pass non-self-braking helical interface with it, also rotate relative to the well axis with a low speed n opu . The prisms of the rays 9 of the bearing bearing assemblies 5 in the screw spiral breaks l p face the dihedral edge in the opposite direction from the expander 6, which allows the surface of their side faces to be transported during the movement overlapping l p to transport the face destruction products, which also ensures the claimed technical result.

Возможность расфиксации призм лучей 8 опорного подшипникового узла 4 с расширителем 6 обеспечивает легкость его монтажа - демонтажа, необходимость в котором имеется, например, если при бурении глухой скважины требуется замена резцов на лучах или на откидной группе расширителя 6. В этом случае секционно наращиваемые валы 13 поворачивают дистанционно управляемые замки 11, призмы лучей 8 подшипникового узла 4 получают возможность осевого перемещения внутри от колонны обсадных труб 3 раздельно с ним, но совместно со второй секционно наращиваемой частью 2 шнекобурового инструмента. При этом, проходя сквозь вкладыши-замки 15, призмы лучей 8 также образуют в это время кинематическую связь с профильной винтовой линией 14 - подвижное многозаходное несамотормозящееся винтовое сопряжение, совершают поворот относительно оси скважины, транспортируя возможно оставшиеся внутри колонны обсадных труб 3 продукты разрушения забоя, чем также обеспечивается заявляемый технический результат.The possibility of unlocking the prism of the rays 8 of the supporting bearing assembly 4 with the expander 6 provides ease of installation - dismantling, which is necessary, for example, if when drilling a blind well requires replacement of cutters on the beams or on the folding group of the expander 6. In this case, sectionally expandable shafts 13 remotely controlled locks 11 are turned, prisms of beams 8 of the bearing assembly 4 are able to axially move inside from the casing string 3 separately with it, but together with the second sectionally expandable Part 2 shnekoburovogo tool. At the same time, passing through the liners-locks 15, the prism of the rays 8 also form a kinematic connection with the profile helix 14 at that time - a movable multi-thread non-self-braking helical interface, rotate around the axis of the well, transporting the products of the destruction of the bottom hole remaining inside the casing string 3, what is also provided by the claimed technical result.

Claims (4)

1. Способ бурения горизонтальных и слабонаклонных скважин, по которому механически разрушают забой и удаляют продукты разрушения шнекобуровым инструментом с разрывами шнековой спирали, которому сообщают непрерывное вращательное и осевые колебательные движения с амплитудой, превышающей за один цикл колебаний длину наибольшего разрыва шнековой спирали, отличающийся тем, что шнекобуровой инструмент делят на две неравные части и помещают во внутреннее пространство колонны обсадных труб, при этом первую головную часть постоянной длины прикрепляют к забойной части колонны обсадных труб и перемещают вместе с ней поступательно в осевом направлении без колебательных движений, а вторую часть секционно наращивают по мере удлинения колонны обсадных труб и углубления скважины и подвижно-телескопически в осевом направлении соединяют с первой головной частью с возможностью совместного непрерывного вращательного движения и раздельных с головной частью осевых колебательных движений, а внутреннюю поверхность колонны обсадных труб сопрягают фиксированно с опорным подшипниковым узлом головной части и подвижно-поворотно - с опорными подшипниковыми узлами, размещенными в разрывах шнековой спирали, чем обеспечивают непрерывное транспортирование продуктов разрушения забоя.1. The method of drilling horizontal and slightly deviated wells, which mechanically destroy the bottom and remove the destruction products with a screw-drilled tool with auger spiral breaks, to which continuous rotational and axial oscillatory movements with an amplitude exceeding the length of the largest auger spiral fracture for one cycle of oscillations, characterized in, that the auger tool is divided into two unequal parts and placed in the inner space of the casing string, while the first head part is of constant length p they are attached to the bottomhole part of the casing string and move along with it translationally in the axial direction without oscillatory movements, and the second part is sectionally increased as the casing string lengthens and the hole deepens and axially-movably telescopically connected to the first head part with the possibility of continuous joint rotational motion and separate axial oscillatory movements with the head part, and the inner surface of the casing string is fixed to the support bearings m Node head portion and pivotally movable, - a supporting bearing units arranged in the gaps auger helix than provide continuous conveying slaughter products of destruction. 2. Устройство для осуществления способа по п. 1 в виде шнекобурового инструмента, включающего расширитель, секционные шнековые штанги с разрывами шнековой спирали, отличающееся тем, что поперечные сечения лучей опорных подшипниковых узлов выполнены в виде трехгранных призм, при этом призмы лучей опорного подшипникового узла головной части шнекобурового инструмента обращены ребром двугранного угла к расширителю и зафиксированы в направляющих ручьях с возможностью фиксации - расфиксации дистанционно управляемыми замками внутри кольцевого вкладыша-ножа, жестко соединенного с забойной частью комплекта обсадных труб, а с противоположной от расширителя стороны на валу опорного подшипникового узла выполнен шлицевой хвостовик, который подвижно сопряжен со второй, секционно наращиваемой частью шнекобурового инструмента, причем длина шлицевого хвостовика больше или равна длине наибольшего разрыва шнековой спирали.2. A device for implementing the method according to claim 1 in the form of a screw-boring tool, including an expander, sectional screw rods with discontinuities of a screw spiral, characterized in that the cross-sections of the beams of the support bearing assemblies are made in the form of trihedral prisms, while the prisms of the rays of the support bearing assembly are head parts of the auger tool are turned by an edge of a dihedral angle to the expander and are fixed in guide streams with the possibility of fixing - unlocking by remotely controlled locks inside the rings of the insert of the knife, rigidly connected to the bottom part of the casing set, and on the opposite side of the expander on the shaft of the bearing bearing assembly, a spline shank is made that is movably mated to the second, sectionally expandable part of the auger tool, and the length of the spline shank is greater than or equal to the length of the largest rupture of a screw spiral. 3. Устройство по п. 2 для осуществления способа по п. 1, отличающееся тем, что опорные подшипниковые узлы в разрывах шнековой спирали размещены внутри вкладышей-замков, жестко соединенных с секциями комплекта обсадных труб, на внутренней поверхности вкладышей-замков жестко закреплена профильная винтовая линия, а в ее межшаговом пространстве размещены трехгранные призмы лучей опорных подшипниковых узлов с возможностью осевого перемещения и поворота относительно оси скважины путем кинематической связи с профильной винтовой линией.3. The device according to p. 2 for implementing the method according to p. 1, characterized in that the bearing bearings in the breaks of the screw spiral are placed inside the liners, locks, rigidly connected to sections of the set of casing pipes, a profile screw is rigidly fixed on the inner surface of the liners the line, and in its interstep space there are trihedral prisms of the rays of the support bearing units with the possibility of axial movement and rotation about the axis of the well by kinematic connection with the profile helix. 4. Устройство по п. 2 или 3 для осуществления способа по п. 1, отличающееся тем, что призмы лучей опорных подшипниковых узлов в разрывах шнековой спирали обращены ребром двугранного угла в противоположную от расширителя сторону. 4. The device according to p. 2 or 3 for implementing the method according to p. 1, characterized in that the prisms of the rays of the support bearing assemblies in the screw spiral breaks face the dihedral angle edge in the opposite direction from the expander.
RU2015102313/03A 2015-01-26 2015-01-26 Method of drilling of horizontal and low-inclined wells and device for its implementation RU2578081C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015102313/03A RU2578081C1 (en) 2015-01-26 2015-01-26 Method of drilling of horizontal and low-inclined wells and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015102313/03A RU2578081C1 (en) 2015-01-26 2015-01-26 Method of drilling of horizontal and low-inclined wells and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2578081C1 true RU2578081C1 (en) 2016-03-20

Family

ID=55648158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015102313/03A RU2578081C1 (en) 2015-01-26 2015-01-26 Method of drilling of horizontal and low-inclined wells and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2578081C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU173195U1 (en) * 2017-05-22 2017-08-16 Александр Израилевич Ентель Device for driving a well without excavation
RU2636662C1 (en) * 2016-10-21 2017-11-27 Александр Израилевич Ентель Method of controlled well making without excavation
RU177314U1 (en) * 2017-10-05 2018-02-15 Александр Израилевич Ентель DEVICE FOR DRILLING WELL WITHOUT DIGGING
RU182774U1 (en) * 2018-05-07 2018-08-31 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) TOOL FOR SCREW DRILLING OF HORIZONTAL AND WELL-TILTED WELLS
RU2668119C1 (en) * 2017-10-05 2018-09-26 Александр Израилевич Ентель Device for drilling wells without excavation
RU188154U1 (en) * 2019-01-09 2019-04-01 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) TOOL FOR SCREW DRILLING OF HORIZONTAL AND WELL-TILTED WELLS
RU207323U1 (en) * 2021-04-19 2021-10-22 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева» (КузГТУ) Working body of the horizontal auger drilling machine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1513090A1 (en) * 1986-12-18 1989-10-07 Кузбасский Политехнический Институт Method of drilling horizontal and gently sloping holes
SU1571194A1 (en) * 1987-12-28 1990-06-15 Научно-Исследовательский Горнорудный Институт Device for drilling horizontal boreholes
SU1701903A1 (en) * 1989-07-26 1991-12-30 Кузбасский Политехнический Институт Method of drilling horizontal and slightly inclined holes
DE4213332C1 (en) * 1992-04-23 1993-06-17 Wolfgang Dipl.-Ing. 2000 Hamburg De Miegel Drive for underground prodn. of conduits - comprises outer appts. area in which a striker and floor compressor are integrated
US5873421A (en) * 1997-02-12 1999-02-23 Assenza; Antonio Tool for installing a pipeline under a structure
RU2272873C1 (en) * 2004-07-06 2006-03-27 Воронежский государственный технический университет Device for borehole punching in ground

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1513090A1 (en) * 1986-12-18 1989-10-07 Кузбасский Политехнический Институт Method of drilling horizontal and gently sloping holes
SU1571194A1 (en) * 1987-12-28 1990-06-15 Научно-Исследовательский Горнорудный Институт Device for drilling horizontal boreholes
SU1701903A1 (en) * 1989-07-26 1991-12-30 Кузбасский Политехнический Институт Method of drilling horizontal and slightly inclined holes
DE4213332C1 (en) * 1992-04-23 1993-06-17 Wolfgang Dipl.-Ing. 2000 Hamburg De Miegel Drive for underground prodn. of conduits - comprises outer appts. area in which a striker and floor compressor are integrated
US5873421A (en) * 1997-02-12 1999-02-23 Assenza; Antonio Tool for installing a pipeline under a structure
RU2272873C1 (en) * 2004-07-06 2006-03-27 Воронежский государственный технический университет Device for borehole punching in ground

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2636662C1 (en) * 2016-10-21 2017-11-27 Александр Израилевич Ентель Method of controlled well making without excavation
RU173195U1 (en) * 2017-05-22 2017-08-16 Александр Израилевич Ентель Device for driving a well without excavation
RU177314U1 (en) * 2017-10-05 2018-02-15 Александр Израилевич Ентель DEVICE FOR DRILLING WELL WITHOUT DIGGING
RU2668119C1 (en) * 2017-10-05 2018-09-26 Александр Израилевич Ентель Device for drilling wells without excavation
RU182774U1 (en) * 2018-05-07 2018-08-31 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) TOOL FOR SCREW DRILLING OF HORIZONTAL AND WELL-TILTED WELLS
RU188154U1 (en) * 2019-01-09 2019-04-01 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) TOOL FOR SCREW DRILLING OF HORIZONTAL AND WELL-TILTED WELLS
RU207323U1 (en) * 2021-04-19 2021-10-22 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева» (КузГТУ) Working body of the horizontal auger drilling machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2578081C1 (en) Method of drilling of horizontal and low-inclined wells and device for its implementation
US8336645B2 (en) Drilling cuttings mobilizer and method for use
US8640792B2 (en) Flexible directional drilling apparatus and related methods
US8973682B2 (en) Wellbore obstruction clearing tool and method of use
US9097083B2 (en) Method and apparatus for milling a zero radius lateral window in casing
CN106014258B (en) Underground coal mine is with one heart with pipe directional drilling device and its construction method
CN107435541B (en) TBM with pipe shed construction capability and construction method thereof
RU2691184C2 (en) Mechanical force generator
US5601151A (en) Drilling tool
RU2542057C1 (en) Blade underreamer
US3880246A (en) Optionally stabilized drilling tool, and method of use
EA019815B1 (en) An apparatus and method for modifying the sidewalls of a borehole
US20200032649A1 (en) Rock cutting assembly
CN116427873A (en) Oil gas production tubular column cutterbar
RU2689455C1 (en) Method for drilling of mine working and device for its implementation
US20140041942A1 (en) High-Speed Triple String Drilling System
US9611846B2 (en) Flow restrictor for a mud motor
US4362217A (en) Downhole shearers
CN116398076B (en) Oil gas production pipe column cutting method
CA2733339C (en) Wellbore obstruction-clearing tool and method of use
CN215485875U (en) Get stock device with adjustable it is universal
CN216043518U (en) Drilling tool structure
SU1285156A1 (en) Entry-driving machine
SU1798467A1 (en) Device for drilling well in loose ground with concurrent casing
RU2186191C2 (en) Reamer of horizontal holes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170127