SU1579976A1 - Drilling string - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к бурению скважин большого диаметра. Цель - расширение технологических возможностей за счет обеспечени  бурени  с использованием эрлифтной очистки забо  скважины. Сущность: одна из секций двойных труб снабжена расположенным в кольцевом пространстве перекрывателем потока, выполненным в виде патрубка с радиальными каналами в верхней части и наружным кольцевым буртом в нижней части, а внутренн   труба этой же секции в нижней части, а внутренн   труба этой же секции в нижней части выполнена с радиальными каналами и имеет ограничитель перемещени  патрубка, причем радиальные каналы последнего и трубы расположены на равном рассто нии соответственно от бурта и ограничител . 2 ил.The invention relates to the drilling of large diameter wells. The goal is to expand technological capabilities by providing drilling with the use of airlift bottom hole cleaning. Essence: one of the double pipe sections is provided with a flow shut-off valve arranged in the annular space, made in the form of a nozzle with radial channels in the upper part and an outer annular shoulder in the lower part, and the inner pipe of the same section in the lower part, and the inner pipe of the same section in the lower part is made with radial channels and has a restrictor for moving the nozzle, the radial channels of the latter and the pipe being located at an equal distance, respectively, from the shoulder and the limiter. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к бурению скважин большого диаметра с применением пр мой и обратной циркул ции очищающего забой агента, подаваемого с поверхности через колонну двойных бурильных труб.The invention relates to the drilling of large diameter wells using direct and reverse circulation of a cleansing face agent supplied from the surface through a string of double-boring pipes.

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей за счет обеспечени  бурени  с исполъзовани- ем эрлифтной очистки забо  скважины.The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities by providing drilling with the use of airlift bottom hole cleaning.

На фиг,1 показана секци  бурильной колонны, продольный разрез; на фиг.2 и 3 - перекрыватель потока в диаметрально противоположных его по- ложени х, аксонометри ; на фиг.4 иFIG. 1 shows a drill string section, longitudinal section; 2 and 3, the flow cut-off in its diametrically opposite positions, axonometrics; figure 4 and

5- узел на фиг.1, при расположени перекрыэател  потока по фиг.2 и 3;5 is a node in FIG. 1, with the location of the flow shutter of FIGS. 2 and 3;

на фиг1.6, - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 7 - сечение на фиг,Fig.6, - section aa in Fig.1; in fig. 7 is a sectional view in FIG.

Бурильна  колонна содержит секции двойных труб, кажда  из которых содержит наружную трубу 1 с узлом соединени  (фиг.1), к верхнему концу жестко (например, с помощью сварки) присоединен ниппельный полузамок 2, а к нижнему концу - муфтовый полуза- мок 3, Последний выполнен в виде цилиндрической детали с центральным отверстием 4 (фиг.1 и 2) многогран- ной формы,а ниппельный полузамок 2 - в виде многогранной призмы ответной формы с центральным каналом 5 (фиг. 1 и 7), в котором образованы посадочные гнезда 6 дл  расположени  кон цов внутренних труб 7, причем верхний конец их закреплен в гнезде 6, например, сваркой, а нижний конец внутренних труб установлен в гнездеThe drill string contains sections of double pipes, each of which contains an outer pipe 1 with a connection unit (Fig. 1), a nipple half-lock 2 is attached rigidly to the upper end (for example, by welding), and a coupling half 3 is attached to the lower end. The latter is made in the form of a cylindrical part with a central hole 4 (Figures 1 and 2) of a multifaceted shape, and a nipple semi-lock 2 in the form of a multifaceted prism of reciprocal shape with a central channel 5 (Fig. 1 and 7), in which landing slots are formed 6 for positioning the ends of the inner tubes 7, and their upper end is fixed in the socket 6, for example, by welding, and the lower end of the inner pipes is installed in the socket

6свободно. Верхний и нижний концы внутренних труб снабжены уплотнитель ными кольцами 3. Нижн   часть каждой внутренней трубы секций колонны оснащена ребрами центраторами 9. В кор56free. The upper and lower ends of the inner pipes are provided with sealing rings 3. The lower part of each inner pipe of the column sections is equipped with ribs 9.

Q Q

0 г п 0 g p

пусе ниппельного полузамка 2 выполнены продольные каналы 10, св зывающие кольцевые пространства 11 между внутренними и наружными трубами, обеспечива  проход очистного агента.The nipple half chamber 2 is provided with longitudinal channels 10 connecting the annular spaces 11 between the inner and outer tubes, ensuring the passage of the cleaning agent.

Ниппельный и муфтовый полузамки соединены накидной муфтой 12, в которой имеютс  поперечные отверсти  13 под штыри 14. Последние вставл ютс  в отверсти , образованные поперечными отверсти ми 13 и полусферической кольцевой канавкой 15 (фиг.1 и 6), выполненной на наружной поверхности нижней части корпуса ниппельного полузамка , и фиксируютс  стопорными кольцами 16 (фиг.6). Над канавкой 15 на наружной поверхности корпуса ниппельного полузамка 2 образован кольцевой выступ 17, который может взаимодействовать с кольцевым выступом 18, образованным во внутренней поверхности муфтового полузамка 3, соедин емого со смежной секцией двойной бурильной колонны. Стык в районе указанных взаимодействующих кольцевых выступов1 17 и 18 уплотнен кольцом 19. Ниппельный и муфтовый полузамки имеют посадочные по ски 20 и 21. В нижней части внутренней трубы 8 одной из секций бурильной колонны выполнен р д радиальных каналов 22 (три), сообщающих кольцевое пространство 11 с полостью внутренней трубы 7 (фиг. 4 и 5).The nipple and coupling half-joints are connected by a ring coupling 12, in which there are transverse holes 13 under the pins 14. The latter are inserted into the holes formed by the transverse holes 13 and the hemispherical ring groove 15 (Figures 1 and 6) formed on the outer surface of the lower part of the housing nipple half-lock, and fixed locking rings 16 (Fig.6). Above the groove 15 on the outer surface of the nipple half-body 2, an annular protrusion 17 is formed, which can interact with an annular protrusion 18 formed in the inner surface of the coupling semi-locking 3, connected to the adjacent section of the double drill string. The joint in the region of the said interacting annular protrusions 1 17 and 18 is sealed with a ring 19. The nipple and coupling half-locks have landing zones 20 and 21. A number of radial channels 22 (three) are made in the lower part of the inner pipe 8 of one of the drill string sections, which have an annular space 11 with a cavity of the inner tube 7 (Fig. 4 and 5).

В этой секции бурильной колонны в нижней части кольцевого пространства на ограничителе 23, в данном случае им  вл етс  торец ниппельного ролузамка 2, устанавливаетс  перекрыв ватель потока, выполненный в виде патрубка 24 с радиальными каналами 25 в верхней части и наружным кольцевым буртом 26 в нижней части. КольIn this section of the drill string in the lower part of the annular space on the restrictor 23, in this case it is the end of the nipple roller lock 2, a flow blocker is installed, made in the form of a pipe 24 with radial channels 25 in the upper part and an outer annular shoulder 26 in the lower part . Kohl

цевой бурт 26 в сечении имеет форму, ответную поперечному сечению в месте расположени  ограничител  23, в данном случае - многогранной формы. Радиальные каналы внутренней трубы расположены от ограничител  23 на рассто нии, равном рассто нию от торца бурта 26 до радиальных каналов патрубка 24.The section shoulder 26 in cross section has the shape corresponding to the cross section at the location of the restrictor 23, in this case a multifaceted form. The radial channels of the inner tube are located from the stopper 23 at a distance equal to the distance from the end of the collar 26 to the radial channels of the nozzle 24.

Сборку трубы (фиг.4 и 5) осуществл ют следующим образом.The pipe assembly (Figures 4 and 5) is carried out as follows.

При опускании в скважину секции бурильной колонны, в которой должен быть установлен патрубок 24, пос ледний в зависимости от требуемого режима очистки забо  скважины вставл етс  в эту трубу буртом 26 вниз ил или вверх (фиг.2 или 3), после чего труба этой секции стыкуетс  с трубой секции, наход щейс  в скважине. Затем производитс  скрепление соединени  накидной муфтой 13 (фиг.1) и его фиксаци  штыр ми 14.When lowering into the well section of the drill string in which the nozzle 24 is to be installed, the last one, depending on the desired cleaning mode, the bottom of the well is inserted into this pipe with a shoulder 26 down or up (figure 2 or 3), after which the pipe of this section fits in with the pipe section in the well. Then, the connection is fastened by a union sleeve 13 (Fig. 1) and is secured by pins 14.

Бурильна  труба работает следующим образом.Drill pipe works as follows.

В режиме очистки забо  скважины без использовани  эрлифта (фиг.З и 4 патрубок 24 устанавливаетс  буртом 26 вверх, перекрыва  отверсти  22. При бурении поток очистного агента свободно проходит по межтрубному пространству благодар  каналам 10 (фиг.1 и 4) и подаетс  к забою скважины . Обратный поток агента с выбуренной породой проходит по каналу, образованному полост ми внутренних труб 8 в двойной бурильной колонне и выноситс  на поверхность, где происходит отделение от него выбуренной породы известным способом.In the bottom hole cleaning mode without the use of an airlift (FIG. 3 and 4, the nozzle 24 is installed by the collar 26 upward, blocking the orifices 22. When drilling, the flow of the cleaning agent freely passes through the annular space due to the channels 10 (FIGS. 1 and 4) and goes to the bottom of the well The reverse flow of the agent with drill cuttings passes through a channel formed by the cavities of the inner pipes 8 in the double drill string and is carried to the surface, where the cuttings are separated from it in a known manner.

В режиме очистки забо  скважины с использованием эрлифта (фиг.2 и 5) патрубок 24 устанавливаетс  буртом 26 вниз и отверсти  22 вкладыша внутренней трубы 8 совпадают. При этом бурт 26 патрубка 24 перекрывает каналы 10. Поворот патрубка 24 вокруг вертикальной оси невозможен в св зи с тем, что бурт 26 имеет многогранную форму, соответствующую форме отверсти  4 ниппел  3. Совпадение отверстий 25 и 22, обеспечиваетс  за счет равенства рассто ний от них до бурта 26 и ограничител  23 соответственно . При бурении скважина заполнена водой. Секци  бурильной трубы сIn the bottom hole cleaning mode using an airlift (FIGS. 2 and 5), the nozzle 24 is set down by the shoulder 26 and the openings 22 of the liner of the inner pipe 8 coincide. In this case, the collar 26 of the nozzle 24 closes the channels 10. Rotation of the nozzle 24 around the vertical axis is impossible due to the fact that the collet 26 has a multifaceted shape corresponding to the shape of the holes 4 of the nipple 3. Coincidence of the holes 25 and 22 is ensured by equal distances from them to punch 26 and limiter 23 respectively. When drilling the well is filled with water. Section of drill pipe with

00

5 five

00

5five

00

5five

патрубком 24 располагаетс  ниже уровн  наход щейс  в скважине воды на расчетную величину. При подаче сжатого воздуха от источника на поверхности в межтрубное пространство двойкой бурильной колонны он через совпавшие отверсти  25 и 22 поступает во внутреннюю полость бурильной колонны и аэрирует наход щуюс  там воду. Вследствие разности плотностей аэрированной зоды внутри двойной бурильной колонны и неаэрированной в затрубном пространстве возбуждена циркул ци  воды в скважине, причем с забо  скважины поток выносит разбуренную породу на поверхность .pipe 24 is located below the level of water in the well by the calculated value. When compressed air is supplied from a source on the surface into the annular space of a two-string of a drill string, it passes through the matching openings 25 and 22 into the internal cavity of the drill string and aerates the water there. Due to the difference in the densities of the aerated zodka within the double drill string and non-aerated in the annulus, water is circulated in the well, and the flow from the bottom of the well carries the drilled rock to the surface.

Предлагаема  двойна  труба с патрубком в положении буртом вверх (фиг.4) может быть использована в требуемых случа х и дл  пр мой очистки забо  скважины с выносом разбуренной породы по затрубному пространству скважины. В этом случае поток очистного агента с поверхности направл етс  на забой по центральному каналу двойной бурильной колонны.The proposed double pipe with a pipe in the upright position (figure 4) can be used in the required cases and for direct cleaning of the bottom of the well with removal of the drilled rock through the annular space of the well. In this case, the flow of the cleaning agent from the surface is directed to the bottomhole through the central channel of the double drill string.

Конструкци  бурильной колонны обеспечивает возможность выбора наиболее рациональных дл  данных геологических условии способов очистки скважины от выбуренной породы.The design of the drill string makes it possible to select the most rational for these geological conditions, methods for cleaning the well from cuttings.

ФормуForm

зобрете ни invented

Бурильна  колонна, включающа  секции двойных труб, содержащие концент- рично расположенные внутренние и наружные трубы, образующие кольцевое пространство, узлы соединени  внутренних труб и узлы соединени  наруж- ных труб с продольными каналами дл  св зи между собой кольцевых пространств смежных секций двойных труб, отличающа с  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей за счет обеспечени  бурени  с использованием эрлифтной очистки забо  скважины, одна из секций двойных труб снабжена расположенным в кольцевом пространстве пере- крывателем потока, выполненным в виде патрубка с радиальными каналами в верхней части и наружным кольцевым буртом в нижней части, а внутренн   труба этой же секции в нижней частиA drill string comprising double pipe sections containing centrally arranged inner and outer pipes forming an annular space, inner pipe connecting nodes and outer pipe connecting nodes with longitudinal channels for interconnecting the annular spaces of adjacent double pipe sections, characterized by the fact that, in order to expand technological capabilities by providing drilling with the use of airlift bottom hole cleaning, one of the sections of double pipes is equipped with anstve transferred kryvatelem stream formed as a pipe with radial channels in the upper part and the outer annular collar at the bottom, and the inner tube of the same section in the lower part

выполнена с радиальными каналами и имеет ограничитель перемещени  патрубка , причем радиальные каналы посmade with radial channels and has a nozzle movement restriction, with the radial channels set

леднего и трубы расположены на равном рассто нии соответственно от бурта и ограничител .The tube and the tube are located at an equal distance, respectively, from the collar and the stopper.

Фиг.11

2222

Фиг. 5FIG. five

А-АAa

Фиг. 6FIG. 6

1212

Фиг.77

Claims (1)

Формула и з о б р е т е' н и яClaim Бурильная колонна, включающая сек4Q ции двойных труб, содержащие концентрично расположенные внутренние и наружные трубы, образующие кольцевое пространство, узлы соединения внутренних труб и узлы соединения наруж45 ных труб с продольными каналами для связи между собой кольцевых пространств смежных секций двойных труб, о тличающаяся тем, что, с целью расширения технологических 50 возможностей за счет обеспечения бурения с использованием эрлифтной очистки забоя скважины, одна из секций двойных труб снабжена расположенным в кольцевом пространстве пере55 крывателем потока, выполненным в виде патрубка с радиальными каналами в верхней части и наружным кольцевым буртом в нижней части, а внутренняя труба этой же секции в нижней части выполнена с радиальными каналами и имеет ограничитель перемещения патрубка _s -причем радиальные каналы пос леднего и трубы расположены на рав ном расстоянии соответственно от бурта и ограничителя.A drill string, including double pipe sections, containing concentric inner and outer pipes forming an annular space, inner pipe connection nodes and outer pipe connection nodes with longitudinal channels for interconnecting the annular spaces of adjacent double pipe sections, characterized in that , in order to expand the technological 50 capabilities by ensuring drilling using airlift cleaning of the bottom of the well, one of the sections of the double pipes is equipped with an annular anstve pere55 kryvatelem stream formed as a pipe with radial channels in the upper part and the outer annular collar at the bottom, and the inner tube of the same section at the bottom is formed with radial channels and a limiter moving pipe _s -prichem radial ducts and pipes pos Lednov are located at an equal distance, respectively, from the shoulder and limiter.