SU1613560A1 - Способ бурени горизонтальных и слабонаклонных скважин и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу и строительству, в частности к бурению скважин. Цель - повышение эффективности бурени  путем ускорени  процесса удалени  продуктов разрушени . При осуществлении способа бурени  горизонтальных и слабонаклонных скважин расшир ют пионерную скважину расширителем (Р) 1 и удал ют продукты разрушени  шнековым буровым ставом (ШБС) 7 в камеру, образованную в призабойном пространстве. Затем камеру заполн ют жидкостью по трубке-каналу 5 и Р 1 перемешивают ее с продуктами разрушени  до образовани  текучей пульпы. Загружают увлажненные продукты разрушени  в ШБС 7 одновременно в радиальном и осевом направлени х. Загрузку осуществл ют путем повышени  их объема в камере до уровн , обеспечивающего транспортирование продуктов разрушени  ШБС 7. Загрузку увлажненных продуктов разрушени  можно осуществл ть также путем их вытеснени  в ШБС, например, изменением объема камеры. Дл  этого ограждающую стенку 2 перемещают с помощью штока гидроцилиндра 4 в сторону Р 1. Изменение объема камеры осуществл ют либо одновременно с разрушением забо , либо без разрушени  забо . Устройство дл  бурени  скважин включает ШБС 7, размещенный в обсадной колонне труб опорно-приемный лоток 8 с радиальным окном в верхней части и торцовыми окнами 9 и Р 1 с разрушающими элементами 10. Внутри подшипникового узла 11 расположен вал 12, который соединен с одной стороны с секцией ШБС 7, а с другой - валом 13, на котором размещен задний опорный фонарь 3. На нем закреплена ограждающа  стенка 2, котора  установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещени  вдоль оси ШБС 7 гидроцилиндром 4. 2 с. и 6 з.п.ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к горному делу и строительству, в частности к бурению скважин, преимущественно горизонтальных и слабонаклонных.

Целью изобретени   вл етс  повыц ение эффективности бурени  путем ускорени  процесса удалени  продуктов разрушени .

На фиг. 1 показан о 5 1ций вид в положении увеличени  объема камеры: на фиг.

2-- то же, при минимальном объеме камеры .

Способ бурени  горизонтальных и слабо- наклонных скважин заключаетс  в следующем .

В процессе бурени  происходит разру- пение забо  pacпJИpитeлeм 1, после чего продукты разрушени  попадают в приза- бойное пространство, где поверхностью забо , стенок скважины и ограждающей стенки 2, закрепленной на заднем опорном фонаре

3посредством гидроцилиндра 4, образуетс  камера. Влажность продуктов разрушени  повышают до образовани  текучей пульпы, например, путем подачи в призабойное пространство жидкости по трубке-каналу 5, выполненной в цилиндрической обечайке 6 заднего опорного фонар  3. Содержимое камеры перемешивают породоразрушаю- шими элементами вращающегос  расширител  1 и возвратно-поступательно движущейс  вдоль оси расширител  ограждающей стенкой 2. Увлажненные продукты разрушени  загружают в шнековый буровой став 7 в радиальном и осевом направлени х.

Загрузку можно осушествл ть путем повышени  их объема в камере до уровн , обеспечивающего транспортирование продуктов разрушени  шнековым буровым ставом. Загрузку увлажненных продуктов разрушени  можно осуществл ть также путем их вытеснени  в шнековой буровой став, например, посредством изменени  объема камеры, дл  чего ограждающую стенку 2 перемещают с помощью штока гидроцилиндра 4 в сторону рас цирител .

Изменение объема камеры осуществл ют либо одновременно с разрушением забо , дл  чего скорость выдвижени  штока гидроцилиндра 4 должна быть выше скорости б рени , либо без разрушени  забо .

Последний случай может быть реализован как при врашении инструмента, так и при его остановке, когда загрузка продуктов разрушени  сопровождаетс  их перемешиванием элементами камеры. Дл  улучшени  процесса перемешивани  ограждающую стенку 2 перемещают циклически возвратно- поступательным движением вдоль оси скважины . Изменение объема камеры целесообразно производить в пределах зоны переме- щивани  текучей пульпы.

Способ осуществл етс  устройством дл  бурени  горизонтальных и слабонаклонных скважин.

Устройство содержит шнековый буровой тав 7 в обсадной колонне труб, опорно- риемный лоток 8 с радиальным окном в ерхней части и торцовыми окнами 9, рас- иритель 1 с разрушающими элементами

10, подшипниковым узлом 11, прикрепленным к лотку 8, и задним опорным фонарем 3. Внутри подп ипникового узла 11 расположен 12, который соединен с одной стороны с секцией шнекового бурового става 7, а с

другой - с валом 13, на котором размещен чадний опорный фонарь 3 с возможностью фиксации, например, посредством шквс.рн  14. Задний опорный фонарь 3 имеет цилиндрическую обечайку 6, в которой выполнена трубка-канал 5 дл  подачи жидкости и элег. енты 15 дл  креплени  трубы- кожуха, например, проушины.

На заднем опорном фонаре 3 закреплен а ограждаюша  стенка 2 nocpj-дством, по крайней мере одного гидроцилиндра 4 с возможностью возвратно-поступательного перемещени  вдоль оси щнекового бурового става 7. При этом ограждающа  стенка 2 размещена внутри цилиндрической обечайки 6 с возможностью перемещений и герметично сопр жена с ее внутренней поверхностью .

Устройство работает следующим образом.

Вращательное движение передаетс  от

ротора бурошнековой машины чере шнекоBt iH буровой став 7 и вал 12 расширителю

1и валу 13 Осевое перемещение передаетс  от механизма подачи через колонну обсадных труб, опорно-приемный лоток 8, подшипниковый узел 11 расширителю 1, а палее через вал 13, шкворень 14 заднему

опорному фонарю 3 . Расширитель разрушает забой элементами 10, а разрушенна  порода попадает в призабойную зону, в которую также посотупает жидкость через трубку-канал 5. При этом ограждающа  стенка

2образует с забоем и стенками расширенной скважины камеру, в которой происходит

перемешивание ее содержимого элементами вращающегос  расширител  1 и поступательно движущейс  ограждающей стенкой 2. Образовавша с  пульпа под действием центробежных сил расширител  1 из его внут- ренней поверхности попадает в радиальное окно опорно-лриемного лотка 8 и одновременно с этим по достижению соответствующего уровн  поступает через торцовые окна 9 опорно приемного лотка 8 в зону работы

щнекового бурового става 7. Загрузка разжиженных продуктов разрушени  может осуществл тьс  как путем повыщени  их объема в камере (скорость перемещени  njTOKa гидроцилиндра 4 равна скорости бурени ), так и путем их вытеснени  в шнековый

буровой став 7, например, посредством изменени  объема камеры (скорость пере- мешени  штока гидроцилиидра 4 больше скорости бурени ). При этом огражлаюша 

стенка подвижно-герметично сопр жена с внутренней поверхностью цилиндрической обечайки и конгруэнтна поверхности вращени  обращенных к стенке элементов расширител , что позвол ет осуществл ть более полное удаление продуктов разрушени  из расшир емой скважины за счет уменьшени  объема камеры.

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   . Способ бурени  горизонтальных и слабокаклонных скважин, включающий расширение пионерной скважины механическим разрушением забо  с последующим удалением продуктов разрушени  шнековым ставом, заключенным в обсадную колонну труб с загрузочным окном в призабойном пространстве путем загрузки щнекового става в радиальном направле 1ии. отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности бурени  путем ускорени  про- цесса удалени  продуктов разрушени , в призабойном пространстве раси ирител  образуют камеру, заполн ют ее жидкостью и продуктами разрушени  забо , перемешивают содержимое камеры до образовани  текучей пульпы и загружают увлажненные продукты разрушени  в шнековый буровой став одновременно в радиальном и осевом направлени х.

   -
2. 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что в осевом направлении увлажненные продукты разрушени  загружают в шнековый буровой став путем повышени  их объема в камере до уровн , обеспечивающего транспортирование продуктов разрушени  шнековым буровым ставом.

   3. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что увлажненные продукты разрушени  заг1
3. 10

   , 20 зо

   25

   35

   2

   ружают в осевом направлении в шнековый буровой став посредством изменени  объема камеры.

   . Способ по пп. I и 3, отличающийс  тем, что объем камеры измен ют одновременно с разрушением забо .

   5.Способ по пп. 1 и 3, отличающийс  тем, что объем камеры измен ют без разрушени  забо .

   6.Способ по пп. 1 и 3, отличающийс  тем, что перемешивание продуктов разрушени  с жидкостью осуществл ют элементами расширител  и камеры.

   7.Устройство дл  бурени  горизонтальных и слабонаклонных скважин, включающее Ц чековый буровой став, размещенный в обсадной колонне труб, опорно-приемный лоток с окном в верхней части, расширитель с породоразрушающими элементами, подшипниковым узлом, прикрепленным к лотку, и задним опорным фонарем, размещенным на валу с возможностью фиксации с цилиндрической обечайкой, имеющей элементы дл  крег1, 1ени  трубы-кожуха, отличающеес  тем, что оно снабжено ограждающей стенкой, устан овленной на оси вала и закрепленной на заднем опорном фонаре, в опорно-при- Г миом лотке выполнены торцовые окна, а в верхней торцовой части цилиндрической обечайки выполнен канал дл  подачи жидкости в призабойное пространство.

   8.Устройство по п. 7, отличающеес  тем, что ограждающа  стенка закреплена на заднем опорном фонаре посредством по крайней мере одного гидроцилиндра с возможностью возвратно-поступательного перемещени  вдоль оси вала фонар  и размещена внутри цилиндрической обечайки заднего опорного фонар  с возможностью перемещени  и герметично сопр жена с ее внутренней поверхностью.

   ;j 5

   7 9

   , / ///у///// .o

   .y, ...-x- .-хУ-г; тидиОСГПЬ

   Ш