Способ бурения скважин и устройство для его осуществления

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (») 3002494 (6 I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.04.81.(21) 32786@3/22 03 (51)М. Кл. с присоединением заявки рй, E 21 В 4/00

Е 21 С 1/00

Гесуаарственнмй камнтет (23)приоритет

Опубликовано 07.03.83, Бюллетень М 9

Дата опубликования описания 07.03.83 во делам наабратеннй н открытий (53) УДК 622 ,233.62

< OS8.8) (54) СПОСОБ БУРЕНИЯ СКВЛЖИН И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам бурения скважин, особенно горизонтальных.

Известен способ бурения скважин, включающий подачу с осевой нагрузкой невра- 5 щающегося шнекового става на забой с приводом рабочего инструмента погруженного забойного двигателя (1

Недостатком этого способа является

1О его неприменимость для бурения горизонтальных скважин.

Наиболее близким к предлагаемому является способ бурения скважин, включающий подачу с осевой нагрузкой невра15 шаюшегося бурового става на забой с вращением; породораэрушаюшего i инструмента .забойным двигателем, бурение интервала скважины с промывкой забоя, снятие осевой нагрузки, наращивание буро> вого става и дальнейшее бурение (2 )

Устройство для осуществления этого способа включает породоразрушаюший инструмент, забойный двигатель, корпус с

2 ходовыми катками, шарнир и буровой став (2), Недостатком известного способа является искривление буримой скважины за счет отклонения породоразрушаюп(его инструмента и зашламовывание скважины крупными частицами разрушенной породы.

Бель изобретения — снижение искривления буримой скважины эа счет разработки стенок скважины породоразрушаюшим инструментом и улучшение выноса шлама за счет вовлечения осевших частиц шлама в поток промывочной жидкосrH IIpR бурении горизонтальных скважин.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу бурения скважин включающему подачу с осевой нагрузкой невращаюшегося бурового става на забой с вращением породоразрушающего инструмента забойным двигател м, бурение интервала скважины с промывкой забоя, снятие основной нагрузки наращивание бурового става и дальнейшее бурение, после снятия осевой нагрузки буровой став

494 4 тывает его и. выносит из скважины.

После выравнивания бурового снаряда и очистки скважины от шлею%, вращение

Г ;колонны бурильных труб прекращают, на ещивают следующую труоу в колонну бурильных труб. Затем подают поток жидкости в забойный двигатель 1, в котором гидравлическая энергия преобразуется в механическую, Вращая дОлОтО Для даль» нейшего процессе бурения прикладывают .осевую нагрузку к буровому снаряду, и этим самым устройство с долотом подается на забой, и процесс бурения повторяется. В такой последовательности происходит бурение скважины.

Устройство, с помощью которого осуществляется способ, состоит из забойного двигателя 1, долота 2, трубчатого корпуса 3, шарнирного узла 4, подшипникового узла 5, обеспечивающего вращение буровой колонны труб без вращения бурового устройства, колонны бурильных труб

6 со шнековыми спиралями 7, ходовых роликов 8, привода 9 вращения, блочного узла 10, блоков 11, грузовых лебедок

1 2 и 1 3, измерительного прибора 1 4, грузовых канатов 15 и 16, гибкого трубопровода 17 и рельсового пути 18, по которому движется привод 9 вращения.

Узел 5 фиг. 2) состоит иэ корпуса

19, трубчатого става 20 с опорным диском 21, опорных подшипников 22, переводника 23 с реэьбовым соединением

24, вкладыша 25 под уплотнитель, уплотнитель 26, гранбуксы 27, подшипников

28 переводнике 29 со стаканом 30 и упора-ограничителя 31, 3 1002 вращают в сторону, противоположную вре" щению породоразрушающего инструмента, а наращивание бурового стева производят после остановки его вращения, Устройство для бурения скважин согласно этому способу, включающее породорезрушающий инструмент, забойный двигатель, корпус с ходовыми катками, шар, нир и буровой став, снабжено имеющим усорпус . подшипниковым узлом, разме- 1е щенным между буровым ставом и шарни ром и связанным с буровым ставом IIocредством переводника, при этом переводник выполнен в виде станка, внутри которого размещен корпус подшипникового 15 узла.

На фиг. 1 изображена компоновка забойной части бурового снаряда; на фиг.

2 - буровой снаряд, общий вид; на фиг.

3 — устройство подшипникового узла. И

Способ осуществляется следующим обрезом.

В буровой снаряд (фиг. 1) между забойным двигателем 1 и колонной бурильных труб устанавливают подшипниковый 2s узел, который обеспечивает вращение колонны бурильных труб беэ вращения бурового устройства. В забойный двигатель под напором подают поток жидкости, энергия которого преобразуется в меха- щ ническую энергию и вращает долото 2 в направлении А., Под действием осевой нагрузки колонну буровых труб с буровым устройством подают на забой сква1 жины, и долото выбуривает в угольном

35 массиве скважину, Поток жидкости, выбрасываемый под напором из сопла долота, охлаждает долото и смывает разрушенный уголь. От забоя до ус гья скважины поток жидкости закручивают по спирали шне- ков, и в таком спиралеобразном потоке этот разбуренный уголь по скважине направляегся до устья скважины, Мелкие час гицы угля потоком жидкости выносятся на дневную поверхность, а,крупные час45 типы оседают по стенке скважины. Ког-. да буримая скважина, углубляется на длину наращиваемой (1-2 м) трубы, усилием в направлении к устью скважины буровой снаряд не забое разгружают и приводят во вращение колонну бурильных труб в направлении, противоположном направлению вращения долота. При этом вращении буровой снаряд, отклонившийся от заданного направления, возвращается в первоначальное направление, осевший шлем шнековыми спиралями поды-. мают со стенок скважины, сбрасывают его в поток жидкости, который подхваУстройство работает следующим образом.

Поток промывочной жидкости подают сначала по гибкому трубопроводу 17, колонне бурильных труб 6 в забойный двигатель 1. В забойном двигателе 1 гидравлическая энергия преобразуется в механическую, вращая вал. забойного двигателя с долотом 2. По стенкам скважины забойный двигатель 1 с корпусом 3 перекатывается на катках 8. Осевое давление на забой осуществляется лебедкой 12 через канал 15, пропущенный через систему блоков 1.0 и 11, Величина осевого давления на забой измеряется контрольно-измерительным прибором 14. Движение бурового снаряда от забоя скважины к устью осуществляется лебедкой 13 через канал 16. Вращение колонны бурильных труб без вращения бурового устройства осуществляется приводом 9, который

5 10024 передвигается по мере углубления скважины по рельсовому пути 18.

Применение предлагаемого способа позволяет бурить длинные направленные скважины по горизонтальным и наклон-. S ным пластам. В наклонных пластах обес-. печивается возможность бурения схва. жин как снизу вверх, тах и сверху вниз.

На 90% снижается аварийность по обрыву буровой колонны. Снижаются на 98% зат- О раты энергомощности. Значительно; увеличивается выход годных скважин.

Применение предлагаемого способа и устройства увеличивает механизацию работ по проведению нарезаных печей.

На выбросоопасных пластах обеспечивается возможность проводить Эффективную дегазацию, Формула изобретения

1. Способ бурения скважин, включающий подачу с осевой нагрузкой невращающегося бурового става на забой с

25 вращением породораэрушаюшего инструмента забойным двигателем, бурение интервала скважины с промывкой забоя, снятие осевой нагрузки, наращивание бурового става и дальнейшее бурение, о т л и ч а ЗО ю ш и и с я тем, что, с целью снижения

94 6 искривления буримой схважины путем разработки стенок скважины породораэрушающим инструментом и улучшения выноса шлама эа счет вовлечения осевших частиц шлама в поток промывочной жидкости при бурении горизонтальных скважин, подле снятия .осевой нагрузки буровой .. став вращают в сторону, противополож» ную вращению породоразрушающего инструмента, а наращивание бурового става производят после остановки его вращения.

2. Устройство для бурения скважин, включающее породоразрушающий инс трумент, забойный двигатель, корпус с ходовыми катками, шарнир и буровой став; отличающееся тем,чтооно снабжено имеющим корпус поцшипниковым узлом, размещенным между буровым ставом и шарниром и связанным с буровым ставом посредством переводника, при этом переводник выполнен в виде стахана, внутри которого размещен корпус подшипникового узла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент США Мо 2336029,кл. 175-103, опублик, 1943.

2. Шутий Н. И. Чолак Э. О. и

Лагерь А. И. Бурение направленной схважины по породам. — Уголь Украины, 1980, _#_o 6, с. 14 1прототип).

3.002494 е

@Ъ

1002494

1002494

Составитель Ю. Стрелов

Редок .юр E. Лазуренко Техред Е.баритончик Корректор И Бутя"

Заказ 1483/2 Тираж 601 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4