Способ бурения скважин

 

Изобретение относится к горнрй промышленности. Цель изобретения - упрощение спуско-подъемных операций и предотвращение оседания выбуренного шлама. Предварительно спускают водоподъемную колонну, внутри которой устанавливают струйный насос. и при помощи него создают обратную промывку скважины. Осуществляют выход промывочной жидкости, несущей выбуренную породу на поверхность выше насоса по колонне. Затем создают противодавление жидкости между скважиной и колонной путем нагнетания рабочего агента в виде жидкости в заколонное пространство. Одновременно дросселируют поток агента между насосом и колонной. Для обеспечения бурения по поглощающим пластам в качестве рабочего агента используют сжатый воздух. Величина давления, необходимого для преодоления гидравлических сопротивлений бурильной колонны труб от забоя до насоса, обеспечивается глубиной погружения его под статический уровень жидкости в скважине. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. S (Л СА :

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Н) А1 (g1) 4 E 21 В 21/00

gr-:(.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3889836 22-03 (22) 24.04.85 (46) 07.10.87.Бюл. Ф 37 (75 ) С.И.Бровкин (53) 622.243.44 (088.8) (56) Волков А.С. и др. Бурение скважин с обратной циркуляцией промывочной жидкости. — М.: Недра, 1970, с.36-39.

Патент США Ф 3155177, кл. 175-67, 1964. (54) СПОСОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к горнрй промышленности. Цель изобретения упрощение спуско-подъемных операций и предотвращение оседания выбу" ренного шлама. Предварительно спускают водоподъемную колонну, внутри которой устанавливают струйный насос, и при помощи него создают обратную промывку скважины. Осуществляют выход промывочной жидкости, несущей выбуренную породу на поверхность выше насоса по колонне. Затем создают противодавление жидкости между скважиной и колонной путем нагнетания рабочего агента в виде жидкости в заколонное пространство. Одновременно дросселируют поток агента между насосом и колонной. Для обеспечения бурения по поглощающим пластам в качестве рабочего агента используют сжатый воздух. Величина давления, необходимого для преодоления гидравлических сопротивлений бурильной колонны труб от забоя до насоса. обеспечивается глубиной погружения его под статический уровень жидкости в скважине. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

> i l »!

«

)1(1Е,Ю 117 «:," pe T (< ICT Clk

- 1) -H J,, 3<7 жидкости в кольцевом

f«<) (l (!If<) I <, e ""..--! : :i()II ic О! fcHHLI ((Н 5(за((а,<г< ,;,<Ь,;,H

< (<07(!> «0 «<(< (<51 К (; "(<(< («Е ч, 7 ) )(((c11 L>Il < а C r» < >! !(«Г). )(а ((el L ч < cl>Kli « у с т а н а (! J((! B; (<7 к < ) Г (и;7 (= с c o p 1 >, { < . Jf ч

ЧаЕ (! (!<Гt,о,)<"..Синя ежа Г.И О В )3 tt:J Ñd («<((Г .." < ff, ; «((«(О „((<1<()(; E(<7<1(>i(k(L 7

",С ..(((:0}>.",t -..,.,:,И! (> - .. „ч . ". (3(!О!<3!».>1!Ik>(If «! (: (;,,;)«; - ., <(T !<7»)Щ<С1(

TIO l, (T< . 1o () «, < t l ". < т ;-i I(;: ю<(tl! I I аб- ра.и;".t .

Е, « ., « Г< «Д < « " .1 (! 7 < P kk T k f O > f Г! Р О М Ы В К И осущ(ств:тяюг предварительHETI ."пуск водопч дъ "..If!OH< !ГО (()1;кы ) ., {а<(ее рабо—

>> чий tlc" ок Ilоомь(т оч! Ой жидкости пода— стся бурсвым насосо I ) из отстойника

8 ч рез вер г(!!lf -clJ(üE(f.ê 2 <7 бурильную колон(у 7, l:.3 <(отарой жи. кость

I1o(т < пает I! r тf)c! I(i!(11 ((а сис - (;< -..-T: <

> дВИГая(ь;;О К..к, аМ, рабОЧИй -.(О I СК, В(( пре()бра 7)<5((H идкО< ти восхОд 1 б». щ(!й IIO бури.tf,f1011 ко) окне с забоя

« f()(>P<-> < k< !«« l;< fl ((((к I 01" (()!( (! Р<)lël>(<(P(:,. « il, ), t 1« l (t < fО <(".(IHV e )<, (««1< T (;,>,« „l

{а () 31 ) H )H 1(3 >(«<((Hcl < (M (и((- (!«3(<. !life(1;реf< 1;<. . "(()! 117поба, к fjа<(< (! <7<> (;I«,> !«>;> « <(«l ttt >T(< л,—

«(If!i,l.: <,,1 <«бОч<)г«а(i«k«T.> 1< Г«o lь зуется сжаll(fl газ.

Усipoi(cтно, ;)e а !изующее способ, f« f(. (i0cf Ç((l« . <-(< 5(0 ч l) О ВОЙ КЯСО С 1 ,.) ...((;IÊ,, Од>л(ар )

<(« <, («")..<. IT-. f<> «> <;;)(0, . (<(< «;« Г < 1 !>ii! 13 f Pff

iTO

;л.l 6 труб с и() 0(.л p23ру(((ающГ!м како<Печником 7 . )5((1(< <: о (кважиной раз."! е Щ е н 0 t (! 1 0, k l 1(i 8, 0 и О f H ((т е. IE> ный ((з(ос («3 < I . -.. (0)I Jt); ото f ой<>л("

E;olf 8 1(v к ..- .. 1. 1);, корпусе ((ТРУйк01 (. 1,>Г i<(, 1 < чстclftck3 I(.If gPCCLC .Г(!(1)ук<(:(((!! у-« -

E«lКН<1М ll0)" . КOM ET(KOIJIÏ Н Счя (.ИТ<«".H !

«ую кам(p насоса 4, затгм <3и(«)фу «. p, пройдя которнй выходит через б(к(ны» окна в корпусе насоса в кольЦ(1« < (1РРС 1 P(МКОII ккь! 5 и далее и )л f((lt(0{70M струйнг и(. насос а поток жидкости движется к устью скважины, где через патрубок

1 ;(вливается в отстойник 8.

1{ротиводавление жидкости между сква)хиной и водоподъемной колонны 5..()з.((!(Г I .. Однем случае путем нагне< -., !1! <: н(:<ости из емкости 10, рас.<.; Г )рой Hi»ktði ðûâío пополня(тся

Ц r(i) T!HIIТЕ !bHhIM HBCOCOM 9 И ОДНОВРЕf,(!() и через дросселирующий узел

1: ° ч .кольцевую щель между буртом

IT C Г t f«ÊO(k ВОДОПО (ЪЕМЕ(ОЙ КОЛОННЫ н((ITopHO!! cтруйногc на-!

)с асываю!((ую, т . е. чтобы собг .L. {I, — глубина погружения водоструйного насоса относителько уро!«кя излива промывочной жидкости, м; дельнь((! вес промывочной пространстве водоподъемА. ной колонны, т/M сумма гидравлических сопротивлений в водоподъемНОй k(ui(OEII(e, М;

1i, — глубина погружения струйного насоса от уровня жидкогти н емкости, м; — удельный вес промывочной жидкости в скважине, т/м

3 б«н<д(-if.(3I(øåприведенного со0(ношения приводит к тому, что начнетсяя переток жидкости из напорной линии струйного насоса в линию всаса„ вслецствие чего часть шлама поднятоГо с забоя по бурильным трубам снова будет попадать на забой. Из вьппеприведснного соотношения следует, что, ч и на б(л(ьшей глубине находится ("(руйный насос относительно излива промья«0«<(ой жидкости на устье скважинь(, ем на большую высоту должен быть поднят уровень жидкости в емкс с ги. В свою очередь глубина погруж((ния струйного насоса в водоподъемной колонне определяется величиной суммы гидравлических сопротивлений бурильных труб ниже струйного насоCEt.

I 343(Н10

15

25

35 где Н, /n

Н2 высота неаэрированного столба жидкости в водоподьемной колонне, м; удельный вес неаэрирован» ной жидкости в водоподъемной колонне, т/м удельный вес аэрированной жидкости, т/м;

3. высота аэрированного столба 45 жидкости, м; сумма гидравлических потерь в водоподъемной колоыне, м;

При использовании в качестве рабочего агента,жатого газа поток жидкости выходит через окна в корпусе насоса в кольцевое пространство водоподъемной колонны 5 и далее под напором струйного насоса поток жидкости поднимается до смесителя 14, где аэрируется сжатым воздухом, поступающим от компрессора 13 по кольцевому пространству между обсадной

6 и водоподъемной 5 колоннами и далее аэрированный поток, подаваясь к устью скважины, изливается в отстойник 8. Из отстойника промывочная жидкость подается тем же или дополнительно установленным насосом в скважину, по которой она нисходит к забою, где омывает породорузрушающий наконечник 7, охватывает выбуренную породу и подымается по бурильной колонне к струйному насосу 4.

Необходимая глубина оттеснения раздела воздух — вода, равная глубине погружения смесителя под статический (динамический) уровень воды в скважине, определяется условием, чтобы суммарный вес аэрированного и неаэрированного столбов промывочной жидкости в кольцевом пространстве водоподъемной колонны был меньше веса жидкости в кольцевом пространстве скважины, т.е, чтобы соблюдалось условие

1 т - х °

H — высота столба жидкости н кольцевом пространстве между водоподъемной и обсадной колоннами, м; удельный вес жидкости в кольцевом пространстве между водоподъемной и обсадной колоннами т/м ;

Величина давления, необходимого для преодоления гидравлических сопротивлений бурильной колонны труб от забоя до струйного насоса, обеспечивается глубиной погружения струйного насоса под статический динамический уровень жидкости в скважине.

Формула изобретения

1.Способ бурения скважин путем создания обратной промывки с помощью струйного насоса, установленного внутри водоподъемной колонны, и выхода промывочной жидкости, несущей выбуренную породу на поверхность выше насоса по водоподъемной колонне, отличающийся тем, что, с целью упрощения спуско-подьемных операций и предотвращения оседания выбуренного шлама, перед созданием обратной промывки осуществляют предварительный спуск водоподьемной колонны, а затем создают противодавление жидкости между скважиной и водоподъемной колонной путем нагнетания рабочего агента в заколонное пространство и одновременном дросселировании потока рабочего агента между насосом и водоподъемной ко. лоиной.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве рабочего агента используют жидкость.

3. Способ по и.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обеспечения бурения по поглощающим пластам, в качестве рабочего агента используют сжатый воздух.

l343000

I «4 «00(«

Фиг, 2

Составитель Е.Молчанова

Редактор Г.Волкова Техред М.Дидык Корректор С.Черни

Заказ 4612/29 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

«13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проекiнвя„ 4