Способ бурения перемежающихся по твердости горных пород

 

Изобретение относится к процессу проводки глубоких скважин с промывкой забоя буровым раствором или технической водой, а именно к способам бурения перемежающихся по тсердости горных пород, и позволяет повысить эффективность бурения неустойчивых пород путем возможности манипулирования направлением потока бурового раствора. В период забуривания скважины с нулевой отметкой или из предварительно сооруженного н зправления или при бурении неустойчивых пород перекрывают эжекционные отверстия пробками-заглушками или диафрагмами. Очистку забоя в этом случае производят полным потоком бурового раствора. Такое манипулирование направлением потока бурового раствора обеспечивает формирование ствола скважины без каверн. В результате предотвращаются осложнения в процессе бурения скважины из-за невозможности обрушения стенок, а при забуривании скважины повышается техника безопасности буровой бригады . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТЬЕННЪ|Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

6ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вел

Зла. i":. - r (21) 4768912/03 (22) 23.10.89 (46) 15.07.92, Бюл. 1ч 26 (71) Московский институт нефти и газа им, И.M,Ãóáêèíà (72) Ю.А.Палащенко (53) 622.24.051.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

f+ 548700, кл. Е 21 В 10/18, 1974. (54) СПОСОБ БУРЕНИЯ ПЕРЕМЕЖАЮЩИХСЯ ПО ТВЕРДОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД

БУРОВЫМ ДОЛОТОМ (57) Изобретение относится к про .,ессу проводки глубоких скважин с промывкой забоя буровым раствором или технической водой, а именно к способам бурения перемежающихся по твердости горных пород, и позволяет повысить эффективность бурения

Изобретение относится к процессу проводки глубоких скважин с промывкой забоя буровым раствором или технической водой.

Известен способ бурения скважин с использованием гидромониторных долот, обеспечивающий интенсификацию нисходящего потока промывочной жидкости на выходе из насадок долота.

Недостатком известного способа бурения является неудовлетворительный вынос шлама с забоя из-за экранирования его высокоскоростным нисходящим боковым потоком промывочной жидкости.

Известен также способ бурения перемежающихся по твердости горных пород буровым долотом, включающий разрушение забоя породоразрушающими элементами б,, SU ÄÄ 1747666А1 (я)я Е 21 В 10/18 и 1 708/ неустойчивых пород путем. возможности манипулирования направлением потока бурового раствора. В период забуривания скважины с нулевой отметкой или из предварительно сооруженного направленйя или при бурении неустойчивых пород перекрывают эжекционные отверстия пробками-заглушками или диафрагмами. Очистку забоя в этом случае производят полным потоком бурового раствора. Такое манипулирование направлением потока бурового раствора обеспечивает формирование ствола скважины без каверн. В результате предотвращаются осложнения в процессе бурения скважины из-за невозможности обрушения стенок, а при забуривании скважины повышается техника безопасности буровой бригады. 2 ил.

/ бурового долота, очистку забоя потоком бурового раствора, исходящего из промывочных отверстий долота, и направление части потока бурового раствора вверх через боковые эжекционные отверстия долота. Этот способ обеспечивает интенсификацию восходяьцего потока промывочной жидкости в призабойной зоне.

Недостаток указанного способа бурения скважин заключается в roM, что при бурении в мягких, глинистых. рыхлых породах происходит размыв эжекционным потоком неустойчивых стенок скважины с образованием каверн, что ухудшает качество ствола скважины.

Целью изобретения являегся повышение эффективности бурения неустой ивых

1747666 пород за счет предотвращения кавернообраэования в стенках скважины;

Поставленная цель достигается тем, что при бурении неустойчивых пород производят перекрытие эжекционных отверстий долота, а очистку забоя осуществляют полным потоком бурового раствора.

Способ пояснябгся на фиг.1 и 2.

В период забуривания скважины (фиг.1) буровым долотом 1, имеющим породоразрушающие элементы 2, с нулевой отметки или иэ предварительно сооруженного направления, а также при прохождении неустойчивых пород эжекционные отверстия, расположенные в промывочной системе 3 долота, перекрывают. Для этого используют, например, съемные пробки-заглушки 4 или встроенные в корпусе долота, перекрывающие диафрагмы, подпружиненные клапаны и т.п. При этом очистку скважины от выбуреннай породы производят полным потоком бурового раствора иэ промывочных каналов 5. направленных на забой.

В процессе бурения скважины при встрече долота с твердыми устойчивыми породами (фиг,2) эжекционные отверстия 6 открывают. Для этого при использованйй в долоте диафрагм и клапанов повышают давление бурового раствора выше той величины, на которую рассчитаны эти перекрывающие элементы. В случае использования съемных пробок-заглушек для открывания эжекционных отверстий долото поднима от на поверхность.

Пример. При прохождении.рыхлых, неустойчивых пород процесс бурения ведут при давлении бурового раствора. например

8 — 10 МПа, что обеспечивает закрытое положение диафрагм и предотвращает размыв стенок скважины. При разбуривании плотных устойчивых пород для открытия эжекционных отверстий давление в промывочной системе повышают до 12 — Ц МПа и бурение производят с использованием эжекционного эффекта для очистки скважины.

Такое манипулирование системой промывочных отверстий долота в процессе бу5 рения обеспечивает формирование ствола скважины 7.(фиг.2) без каверн, что способствует предотвращению осложнений при проводке скважины и предопределяет высокое качество цементиравания обсадных ко10 лонн. Кроме того. в процессе эабуривания скважины с нулевой отметки исключается сифон бурового раствора на устье скважины, который создает ненормальные условия работы буровой бригады, особенно в зим15 нее время.

Таким образом, при использовании данного способа бурения предотвращается процесс кавернообразования в скважине, улучшаются санитарные условия труда бу20 ровой бригады (особенно в зимних условиях и в условиях Крайнего Севера). что повышает эффективность и надежность строительства скважин;

25 .Формула изобретения

Способ бурения перемежающих по твердости горных пород буровым долотом, включающий разрушение забоя породаразрушающими элементами бурового долота, 30 очистку забоя потоком бурового раствора, исходящего из промывочных отверстий долата, и направление. части потока бурового раствора вверх через боковые зжекционные отверстия долота, отличающийся тем, 35 что, с целью повышения эффективности бурейия неустойчивых пород за счет предотвращения кавернообразования в стенках скважины при встрече с неустойчивыми породами производят перекрытие эжекцион40 ных отверстий долота, при этом очистку забоя осуществляют полным потоком буро-

soro раствора, а при встрече с устойчивыми йародами эжекциоцные отверстия долота открывают.

1747666

Составитель l0. Пала щенко

Редактор М. Васильева Техред М.Моргентал Корректор О ц„„„е

Заказ 2482 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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