Устройство для бурения и гидравлического опробования скважин

 

Изобретение относится к бурению скважин и геотехнологии и может быть использовано в скважинной гидродобыче полезных ископаемых. Цель - повышение надежности работы устройства и его производительности. Устройство содержит полый корпус 1 с боковыми отверстиями, с нижней частью корпуса 1 соединен кольцевой породоразрушающий инструмент 9. Внутри корпуса 1 установлен патрубок 11 с образованием кольцевой полости 13. В последней расположена с возможностью осевого перемещения и перекрытия боковых отверстий в крайнем верхнем положении подпружиненная втулка 14. В боковых отверстиях установлены гидромониторные насадки 2. С втулкой 14 жестко соединен дополнительный породоразрушающий инструмент 19. Втулка 14 связана с корпусом 1 посредством элементов 16 передачи, выполненных на внешней и внутренней поверхности корпуса 1. В результате перемещения втулки 14 с инструментом 19 открывается отверстие насадки 2 и под действием высоконапорной струи очистного агента стенка скважины разрушается с образованием выемочной камеры, из которой продукты разрушения в виде пульпы перемещаются к забою и далее по полости 7 на поверхность. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (111

Al (ц 4 Е 21 С 45/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СЯИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4299123/23-03 (22) 01.09.87 (46) 23,12.89. Бюл. Ф 47 (7l) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.А.Тарасов, В,Н.Савельев и А.А.Пешков (53) 622 ° 234.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1328552, кл. Е 21 С 45/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1286731, кл. Е 21 В 21/00, 1985.

2 (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ И ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ОПРОБОВАНИЯ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к бурению скважин и геотехнологии и м.б. использовано в скважинной гидродобыче полезных ископаемых, Цель — повышение надежности работы устр-ва и его производительности, Устр-во содержит полый корпус l с боковыми отверстиями, с нижней частью корпуса 1 соединен кольцевой породоразрушающий инструмент 9. Внутри корпуса установ1530772

30 лен патрубок 11 с образованием кольцевой полости 13, В последней расположена с воэможностью осевого перемещения и перекрытия боковых отверстий

5 в крайнем верхнем положении подпружиненная втулка 14. В боковых отверстиях установлены гидро мон ито рные насадки 2, С втулкой 14 жестко Чоединен дополнительный породоразрушающий ин- !0 струмент 19 ° Втулка 14 связана с корпусом I посредством элементов 16 переI

Изобретение относйтся к области бурения скважин и геотехнологии и может быть использовано в скважинной гид родобыче полез ных ископаемых 20 и скважинном гидравлическом опробовании.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства и его производительности. .25

На чертеже схематически изображено устройство в процессе его работы, продольный разрез (слева во время бурения скважины, справа — во время размыва продуктивного пласта).

Устройство для бурения и гидравлического опробования скважин состоит

° из корпуса 1 с боковыми отверстиями, в которые встроена гидромониторная на35 садка 2, К верхней части корпуса 1 присоединен переходник 3 для соединения с двойной бурильной колонной, включающей наружную 4 и внутреннюю 5 трубы, Кольцевое пространство 6 меж— ду ниии является напорной магистралью, а полость 7 — воэвратнымФпульповыдачным каналом, Внутренняя поверхность корпуса 1 оборудована элементами передачи вращения, например шпицами 8. 45

К нижней части корпуса I присоединен кольцевой породоразрушающий инструмент 9. Внутри корпуса 1 с помощью центраторов 10 установлен патрубок 11 с наконечником 12.

Корпус 1 и патрубок 11 образуют между собой кольцевую полость 13, в которой размещены подвижная в осевом направлении втулка 14 и пружина 15.

Внешняя поверхность втулки 14 оборудована элементами !6 передачи враще55 ния, взаимодействуощими с ответными аналогичными элементами 8 корпуса ° дачи, выполненных на внешней и внутренней поверАости корпуса I, В результате перемещения втулки 14 с инструментом 19 открывается отверстие насадки 2 и под действием высоконапорной струи очистного агента стенка скважины разрушается с образованием выемочной камеры, иэ которой продукты разрушения в виде пульпы перемещаются к забою и далее по полости 7 на поверхность. ил, На верхнем торце втулки 14 выполнен клапанный выступ 17, взаимодействующий с клапанным седлом 18, смонтированным в корпусе I В нижней своей части втулка 14 жестко связана с дополнительным кольцевым породораэрушающим инструментом 19, внутренняя расточка которого образует с наконечником 12 кольцевой эжектор 20. Внутри втулки 14 выполнено клапанное седло

21 для взаимодействия с ответной поверхностью 22 наконечника 12.

На поверхности наконечника 12 вы- полнены продольные пазы 23, которые при гидроразмыве Оценок скважины (т,е. в крайнем нижнем положении дополнительного породоразрушающего инструмента 19) образуют дополнительный тракт для дозированной подачи очистного агента из напорной. магистрали

6 через кольцевую полость 13, продольные пазы 23 и пульповццачной канал 7.

Устройство работает следующим образом.

Для реализации процесса бурения скважины без размыва ее стенок (чертеж, левая половина разреза) устройству через колонну двойных бурильных труб 4 и 5 сообщается осевое усилие и крутящий момент. При этом втулка 14, преодолевая сопротивление сжатия пружины 15, перемещается в крайнее верхнее положение, а ее клапанный выступ 17 вступает во взаимодействие с клапанным седлом 18 корпуса 1.

В результате весь поток очистного агента иэ напорной магистрали 6 через полость 3 направляется в кольцевой эжектор 20, Это обеспечивает эффективную очистку забоя от керна и шлама в процессе бурения, так как на его реалиэацио направлена вся гидравлическая мощность буровой установФормула изобретения

Составитель Н.Чертова

Техред Л.Сердюкова

Корректор О,Целе

П одп ис но е

Редактор Н.Яцола

Заказ 748

Тираж 396

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 15 ки, В общем случае улучшение очиГ1 ки забоя скважины от шлама и обломков керна повышает механическую скорость бурения и надежность работы устройства, Гидроразмыв стенок скважины и извлечение размытого материала на поверхность производятся следующим образом. Частоту вращения устройства в скважине устанавливают в пределах

l-10 об /мин. В интервале, намеченном для образования выемочной камеры 24, устройство поднимают над забоем 25 скважины, При этом пружина

l5 перемещает втулку 14 с дополнительным породоразрушающим инструментом 19 в крайнее нижнее положение (чертеж, правая половина разреза), где клапанное седло 21 вступает во взаимодействие с поверхностью 22 наконечника 12. B результате открывается отверстие гидромониторной насадки 2 и под действием высоконапорной струи очистного агента стенка 26 скважины разрушается с образованием выемочной камеры 24. Из последней продукты разрушения в виде пульпы перемещаются вниз к забою 25 скважины и далее по полости 7 устройства транспортируются на поверхность для геологического опробования.

Одновременно с переключением основного потока очистного агента на размыв стенок скважины в устройстве посредством продольных пазов 23 наконечника 12 образуется дополнитель30772 6 ный тракт подачи некоторой части (у10X) очистного агента непосредственно в полость 7. При этом очистной агент, омывая поверхность 27, препятствует зашламованию полости кольцевого эжектора 20 частицами размытой породы. Это обеспечивает надежность срабатывания устройства при его постановке на забой 25 для возобновления процесса бурения скважины.

Устройство для бурения и гидравлического опробования скважин, включающее полый корпус с боковыми отверстиями, кольцевой породоразрушающий инструмент, соединенный с нижней час20 тью корпуса, патрубок, установленный внутри корпуса с образованием кольценой полости, в которой установлена с возможностью осевого перемещения и перекрытия боковых отверстий в край25 нем верхнем положении подпружиненная втулка, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и его производительности, оно снабжено гидромониторными

30 насадками, установленными в боковых отверстиях, и дополнительным породоразрушающим инструментом, жестко соединенным с подпружиненной втулкой, которая связана с корпусом посредством элементов передачи вращения, выполненных на ее внешней поверхности и внутренней поверхности корпуса.