SU929810A1 - Well-drilling apparatus - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН(54) DEVICE FOR DRILLING WELLS

1one

Изобретение относитс  к технике бурени  скважин, а конкретно к бурению геологоразведочных скважин малого диаметра.This invention relates to a technique for drilling wells, and more specifically to the drilling of small diameter exploration wells.

Известны гибкие бурильные колонны, состо щие из внутренней герметизирующей камеры с упрочнением, проволочной спирали, грузонесущих по сов стальных канатов и наружного кожуха из металлических, колец, разделенных эластичными прокладками 1.Flexible drill strings are known, consisting of an internal sealing chamber with hardening, a wire helix, load-carrying steel wires and an outer casing made of metal rings, which are separated by elastic gaskets 1.

Однако при бурении геолого-разведочных скважин малого диаметра они не могут примен тьс  из-за своей громоздкости, а также в св зи с тем, что они предназначены дл  работы с забойными двигател ми. Супдествующие забойные двигатели малого диаметра не обеспечивают высокой механической скорости бурени  скважин.However, when drilling small-diameter exploration wells, they cannot be used because of their bulkiness, as well as due to the fact that they are designed to work with downhole motors. Supported small-diameter downhole motors do not provide a high mechanical speed of drilling.

Известно также устройство дл  бурени  скважин, включающее гибкую колонну бурильных труб, размещенную в обсадной колонне и содержащую внутренню силовую оболочку , внещнюю гибкую трубу, выполненную из отдельных колец, переходник и стабилизатор , расположенный по всей длине гибкой колонны 2.It is also known a device for drilling wells, comprising a flexible string of drill pipes, housed in a casing string and containing an internal power shell, an outer flexible tube made of separate rings, an adapter and a stabilizer located along the entire length of the flexible string 2.

Недостаток устройства заключаетс  в том, что оно не обладает достаточной устойчивостью при бурении пр молинейных и наклонных скважин.The drawback of the device is that it does not possess sufficient stability when drilling straight and inclined wells.

Цель изобретени  - повышение надеж ности работы при бурении пр молинейных и наклонных скважин.The purpose of the invention is to increase the reliability of operation in drilling straight and inclined wells.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что стабилизатор и внещн   гибка  труба св заны с элементами соединени  внутренней 10 силовой оболочки с возможностью относительного вращени , причем обсадна  колонна имеет продольные направл ющие, а наружна  поверхность стабилизатора - ответные ей пазы.The goal is achieved by the fact that the stabilizer and the external flexible pipe are connected with the elements of the connection of the inner 10 power shell with the possibility of relative rotation, the casing string has longitudinal guides, and the outer surface of the stabilizer is the corresponding slots.

Claims (3)

Кроме того, полость между внешней гибкой трубой и внутренней силовой оболочкой заполнена смазкой. Внутренн   силова  оболочка имеет два сло , образованных Z-образными лентами с противоположным нап20 равлекием навива, внутри которых размещен эластичный шланг; внещн   гибка  труба образована лентой с S-образным профилем , на элементах соединени  силовой оболочки выполнены упоры, а внещн   гибка  труба имеет дл  взаимодействи  с ними ответные выступы. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство , разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Устройство дл  бурени  скважин включает переходник 1, передающий вращение от ведущей щтанги 2 бурового станка, расположенного у усть  скважины, на внутреннюю гибкую силовую оболочку, содержащую эластичный щланг 3 и оболочки 4 и 5, навитые в противоположных направлени х. Оболочки 4 и 5 выполнены из Z-образной ленты с противоположным направлением навивки . Кажда  из этих лент может- состо ть из нескольких упругих (например, металлических ) нитей. Переходник 1 через подщипник 6 взаимодействует с стабилизатором 7, удерживающим от вращени  и падени  в скважину внещнюю трубу 8. Стабилизатор 7 своими пазами входит в зацепление с направл ющими 9, установленными на внутренней стенке обсадной трубы 10. Внещн   гибка  труба 8 образована лентой S-образного профил . Соседние навивы ленты перекрывают друг друга таким образом, что между ними вдоль продольной оси колонны имеетс  зазор оптимальна  величина которого выбираетс  из соотнощени  С где Р - щирина ленты, d - диаметр виещнёй трубы, R - минимально необходимый радиус изгиба колонны. Стабилизатор 7 и внещн   гибка  труба 8 св заны с элементами 11 соединени  внутренней силовой оболочки с возможностью относительного вращени , например с помощью подщипников 6. Элементы 11 соединени  внутренней силовой оболочки имеют упоры 12, а внещн   гибка  труба 8 дл  взаимодействи  с ними через подшипники б имеет ответные выступы 13. Отдельные звень  гибкой колонны бурильных труб соедин ютс  между собой в единую.колонну с помощью соединений И и 14. Полость между внещней гибкой трубой 8 и внутренней силовой оболочкой (оболочки 3-5) заполнена смазкой. Устройство работает следующим образом. Через ведущую штангу 2 и переходник 1 вращение от бурового станка передаетс  на оболочки 3 и 4, которые передают вращение на буровой наконечник (не показан). В св зи с тем, что оболочки 3 и 4 имеют противоположное направление навива, а концы их соединены между собой, ленты, взаимодейству , компенсируют усили  сжати , внутренн   полость бурильной колонны осаетс  всегда открытой и обеспечивает свободное протекание промывочной жидкости. Одновременно с передачей вращени  ведуща  штанга 2 удерживает силовую оболочку от падени  в скважину под действием силы т жести . Кольцевые упоры, выполненные на переходнике 1 и стабилизаторе 7, удерживают от падени  и внешнюю трубу 8 бурильной колонны. Под действием силы трени  внещн   труба 8 так же будет стремитьс  начать вращение, но пазы стабилизатора 7, введенные в зацеппление с направл ющими 9, установленными на внутренней стороне обсадной трубы 10, не дадут вращатьс  стабилизатору и соединенной с ним внешней трубе. В то же врем  пазы стабилизатора могут перемещатьс  вдоль продольной оси направл ющих и дают возможность опускать стабилизатор в скважину по мере ее углублени . Кольцевые упоры 12 и 13, выполненные на утолщенных жестких участках каждого звена колонны, взаимодейству  между собой, обеспечивают передачу части раст гивающих усилий, возникающих в силовой оболочке, на внешнюю трубу и улучшают услови  работы первой. Подъем бурильной колонны производитс  с помощью существующих т говых агрегатов. Подн та  бурильна  колонна наматываетс  на барабан обычных размеров. Осевое давление на бурильный наконечник создаетс  любой из известных погружных систем осевого давлени  (например, за счет разделени  с помощью поршн  зон высокого и низкого давлени  промывочной жидкости). Экономический эффект применени  предлагаемого устройства дл  бурени  скважин заключаетс  в повышении скорости бурени  скважин при сохранении непрерывности спуско-подъемных операций. Кроме того, устройство позвол ет с высокой производительностью бурить интенсивно изогнутые многоствольные скважины. При этом угол перегиба ствола скважины может достигать 90° и более. Формула изобретени  1.Устройство дл  бурени  скважин, включающее гибкую колонну бурильных труб, размещенную в обсадной колонне и содержащую внутреннюю силовую оболочку, внешнюю гибкую трубу, переходник и стабилизатор , расположенный в ее верхней части, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности работы при бурений пр молинейных и наклонных скважин, стабилизатор и внешн   гибка  труба св заны с элементами соединени  внутренней силовой оболочки с возможностью относительного вращени , причем обсадна  колонна имеет продольные направл ющие, а наружна  поверхность стабилизатора - ответные ей пазы .  In addition, the cavity between the outer flexible tube and the inner power jacket is filled with lubricant. The inner force shell has two layers, formed by Z-shaped ribbons with opposite napravleem navyla, inside which is placed an elastic hose; The outer flexible pipe is formed by a tape with an S-shaped profile, stops are made on the connecting elements of the power shell, and the outer flexible pipe has reciprocal protrusions to interact with them. FIG. 1 shows the proposed device, the cut; in fig. 2 shows section A-A in FIG. 1. A device for drilling wells includes an adapter 1, which transmits rotation from the driving pole 2 of the drilling machine, located at the wellhead, to an internal flexible power sheath containing elastic sheath 3 and shells 4 and 5, wound in opposite directions. Shells 4 and 5 are made of Z-shaped tape with the opposite direction of winding. Each of these tapes may consist of several elastic (for example, metallic) threads. The adapter 1, through the support 6, interacts with the stabilizer 7, which keeps the outer tube 8 from rotating and falling into the well. The stabilizer 7 engages with the slots 9 mounted on the inner wall of the casing 10 with its grooves. The flexible pipe 8 is formed by an S-shaped ribbon profile Neighboring wound ribbons overlap each other in such a way that between them along the longitudinal axis of the column there is a gap whose optimum value is chosen from the relation C where P is the width of the tape, d is the diameter of the full pipe, R is the minimum required bending radius of the column. The stabilizer 7 and the outer flexible pipe 8 are connected with elements 11 of the connection of the inner power shell with the possibility of relative rotation, for example, using sub-supports 6. Elements 11 of the connection of the inner power shell have stops 12, and the outer flexible tube 8 has reciprocal protrusions 13. The individual links of the flexible string of drill pipes are interconnected in a single column using joints And and 14. The cavity between the outer flexible tube 8 and the inner sheath (shell 3-5) is filled and grease. The device works as follows. Through the driving rod 2 and the adapter 1, the rotation is transmitted from the drilling machine to the shells 3 and 4, which transmit the rotation to the drill bit (not shown). Due to the fact that shells 3 and 4 have the opposite direction of winding, and their ends are interconnected, the tapes interact, compensate for compressive forces, the internal cavity of the drill string is always open and provides free flow of flushing fluid. Simultaneously with the transmission of rotation, the driving rod 2 keeps the power shell from falling into the well under the action of gravity. The annular stops made on the adapter 1 and the stabilizer 7 keep the external pipe 8 of the drill string from falling as well. Under the action of friction force, the pipe 8 will also tend to start rotation, but the grooves of the stabilizer 7, which are brought into engagement with the guides 9 installed on the inner side of the casing 10, will not allow the stabilizer and the external pipe connected to it to rotate. At the same time, the grooves of the stabilizer can move along the longitudinal axis of the guides and allow the stabilizer to be lowered into the well as it deepens. The ring stops 12 and 13, made on the thickened hard sections of each column link, interact with each other, ensure the transfer of part of the tensile forces arising in the power jacket to the outer tube and improve the conditions of work first. The lifting of the drill string is carried out using existing traction units. The raised drill string is wound onto a drum of conventional dimensions. The axial pressure on the drill bit is created by any of the known axial pressure submersible systems (e.g., by separating high and low pressure fluid with a piston). The economic effect of using the proposed device for drilling wells is to increase the speed of drilling while maintaining continuity of the up and down operations. In addition, the device allows for the drilling of intensively bent multilateral wells with high productivity. In this case, the angle of inflection of the well bore may reach 90 ° or more. Claim 1. A device for drilling wells, including a flexible string of drill pipes, housed in a casing string and containing an inner power jacket, an outer flexible tube, an adapter and a stabilizer located in its upper part, characterized in that straight and inclined wells, the stabilizer and the external flexible pipe are connected to the connecting elements of the internal sheath with the possibility of relative rotation, the casing string has longitudinal apravl guides, and the outer surface stabilizer - s response grooves. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  .тем, что полость между внещней гибкой трубой и внутренней силовой оболочкой заполнена смазкой. 2. The device according to claim 1, characterized by the fact that the cavity between the outer flexible pipe and the inner sheath is filled with lubricant. 3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что внутренн   силова  оболочка имеет два сло , образованных Z-образными лентами3. The device according to claim 1, characterized in that the inner sheath has two layers formed by Z-shaped ribbons