Способ управления циркуляцией бурового раствора

 

Изобретение относится к горной про- .мышлённости и может быть использовано при бурении глубоких скважин на нефть и газ для предупреждения осложнений в открытом стволе скважины в момент вызова циркуляции и повышения безопасности труда работающих. Сущность изобретения; способ включает запуск бурового.насоса 1 и вызов циркуляции через скважину путем перевода в закрытое положениё пусковой задвижки . В процессе бурения прекращение ;.;:.;.;..::..-у 2 : ;; ;;;. циркуляции осуществляют остановкой насоса 1. Отвод одной из пусковых задвижек оборудуют узлом ограничения пускового давления. Вызов циркуляции производят при ограничении величины пускового давления закрытием одной из пусковых задвижек и открытием другой, отвод которой оборудован указанным узлом. Остановку насоса 1 для прекращения циркуляции производят при закрытой другой пусковой задвижке и открытой первой, При этом величину ограничения пускового давления в момент вызова циркуляции выбирают из расчёта предотвращения осложнений в от-, крытом стволе Скважины. Применение способа позволяет предотвратить гидроразрыв горных пород 8 открытом стволе скважины и прёдйтвратйть возникновение осложнения по Этим/причинам; & также повысить безопасность труда исполнителей. 3 ил, СО С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„59„„1804541 А3 (я)5 Е 21 В 21/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

М

О

I»

ЪФ

1,,.... 2 (21) 4905378/03 циркуляции осуществляют остановкой насо(22) 28.01.91 са 1. Отвод одной из пусковых задвижек (46) 23.03,93, Бюл, N 11 . оборудуют узлом ограничения пускового (76) B,Ä.ÊóðòoB . давления. Вызов циркуляции производят (56) В.А,Лесецкий и др. Буровые машины и при ограничении величины пускового давмеханизмы, М.: Недра, 1980, с.233 — 237. ления закрытием одной из пусковых задвижек и открытием другой, отвод которой (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЦИРКУЛЯ- оборудован указанным узлом. Остановку

ЦИЕЙ БУРОВОГО РАСТВОРА: ..; насоса 1 для прекращения циркуляции про (57) Изобретение относится к горной про- изводят при закрытой другой пусковой за..мышленности и может быть использовано . движке и открытой первой, При этом при бурении глубоких скважин на нефть и . величинуограничения пусковогодавления в

- газ для предупреждения осложНЕний в от- момент вызова циркуляций выбирают из крытом стволе скважины в момент вызова расчета предотвращения осложнений в от-. циркуляции и повышения безопасности тру- крытоМ стволе скважины. Применение спода работающих. Сущность изобретения; . соба позволяет предотвратить гидроразрыв способ включает запуск бурового насоса 1 и горных пород в открытом стволе скважины

4а вызовциркуляциичерезскважинупутемпе-. и предотвратить возникновение осложне,. ревода в закрытое положение пусковой за- ния по этим прйчинам, а также повысить движки. В процессе бурения прекращейие безопасность труда исполнителей. 3 inn, 1804541

Изобретение относится к технологии управления циркуляцией бурового раствора при бурении глубоких скважин, Целью изобретения является расширение технологических возможностей способа, Это достигается тем, что в известном способе, включающем запуск бурового насоса и вызов циркуляции через скважину путем перевода в закрытое положение пусковой задвижки, промывку скважины и прекращение циркуляции остановкой насоса, отвод одной из пусковых задвижек оборудуют узлом ограничения пускового давления, вызов циркуляции производят при ограничении величины пускового давления закрытием одной пусковой задвижки и.открытием другой пусковой задвижки, отвод которой оборудован узлом ограничения пускового давления, а остановку насоса для прекращения циркуляции производят при закрытой пусковой задвижке, отвод которой оборудован узлом ограничения пускового давления в момент вызова циркуляции выбирают из расчета предотвращения осложнений в открытом стволе скважины.

На фиг .1 приведена схема управления циркуляцией бурового раствора при наличии одного бурового насоса; на фиг,2 — то же, при наличии в обвязке двух или трех буровых насосов.

На схемах показан (см. фиг,1) буровой насос 1, соединенный с манифольдом 2 с помощью выкидного трубопровода 3, на котором установлен предохранительный клапан 4 с выкидoM 5. На манифольде 2 установлены пусковая задвижка 6 с отводом

7 и пусковая задвижка 8 с отводом 9 и узлом

10 ограничения пускового давления. Узел 10 выполнен в виде сменной диафрагмы, установленной между пусковой задвижкой 8 и отводом 9, Сменная диафрагма выполнена в виде кольца, диаметр отверстия в котором выбирают в зависимости от ожидаемого давления в момент вызова циркуляции, чтобы предотвратить возникновение осложнений в открытом стволе скважины. ,Пример. Покажем применение способа при бурении скважин в Западной Сибири (Ноябрьский район Тюменской области).

Глубина скважины 2800 м, сг особ бурения турбинный, рабочее давление 170 кгс/см Буровой раствор:уд. вес — 1.12 — 1,14

r/ñì, вязкость 25-30 с, СНС 12 — 26 мгс/смг.

Давление гидроразрыва открытой части ствола составляет 55 кгс/см . Бурение ведется одним насосом "Y8 — 6M" при цилиндровых втулках диаметром 160 мм с производительностью 30 л/с.

На пусковой задвижке 8 в узле 10 устанавливают диафрагму такого размера, чтобы при прокачивании бурового раствора насосом 1 через узел 10 давление в манифольде 2 не превышало 50 кгс/смг. Этим требованиям соответствует кольцо с внутренним диаметром 24 мм. В зависимости от гидравлических сопротивлений, возникаю.щих при прокачивании бурового раствора, 10 через узел 10 и отвод 9 проходит определенная часть его. Количества прокачиваемого бурового раствора через манифольд 2 (соответственно и через скважину) и узел 10 относятся обратно пропорционально возникающим при этом гидравлическим сопротивлением. Если давления 50 кгс/см окажется недостаточно для вызова циркуляции через скважину, то весь буровой раствор будет прокачиваться только через узел

20 10 и отвод 9, Внутренняя полость бурильной колонны и нижняя часть ствола скважины при этом находятся в "подгжатом" состоянии под давлением 50 кгс/см, В результате та.кой работы обвязки бурового насоса 1 в ней не возникает гидроудара. Все элементы обвязки работают при плавном повышении давления не более чем до 50 кгс/см .

Управление циркуляцией бурового раствора производят следующим образом.

30 Отвод 9 пусковой задвижки 8 оборудуют узлом 10 ограничения пускового давления до 50 кгс/см, Перед пуском бурового насог са 1 закрывают пусковую задвижку 6 и открывают пусковую задвижку 8, на которой

35 установлен узел 10 ограничения пускового давления, Пускают буровой насос 1. Так как узел 10 установлен на 50 кгс/см, то в момент вызова циркуляции через скважину давление не может подняться выше 50 кгс/см, После вызова циркуляции через г скважину давление в манифольде падает до

20 — 30 кгс/см, и буровой раствор начинает

2 циркулировать по желобам (на чертежах они не показаны), B этот момент часть бурового раствора будет выходить через узел 10 и отвод 9. Убедившись в нормальном вызове циркуляции бурового раствора через скважину, пусковую задвижку 8 закрывают, С этого момента весь буровой раствор прока50 чивается через манифольд 2 и скважину.

Приступают к бурению скважины. При этом в скважину подают рабочее количество бурового раствора — 30 л/с при давлении

170 кгс/см . Окончив бурение, припаднима55 ют от забоя бурильную колонну на 10-15 м и после промывки скважины выключают буровой насос, Как только давление в манифольде 2 упадет до "нуля", открывают пусковую задвижку 6. Находящийся в буровом шланге, стояке (на чертежах они не по1804541

9и .Г

Составитель В.Куртов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л,Ливринц

Редактор

Заказ 1074 Тираж . Подпис

ВНИИПИ Г одписное

Н ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101 казаны) и манифольде 2 буровой раствор стекает в приемную емкость через отвод 7.

Отсутствие здесь узла 10 позволяет буровому раствору скорее стечь, что особенно важно в зимнее время во избежание 5 замораживания коммуникаций.

Применение предлагаемого способа управления циркуляцией бурового раствора позволяет расширить технологические возможности исполнителей за счет возможно- 10 сти регулирования пускового давления при вызове циркуляции через скважину в зави-. симости. от состояйия открытого ствола скважины. Это предотвращает возникновение осложнений в скважине и повышает 15 безопасность труда..

Формула изобретения

Способ управления циркуляцией бурового раствора, включающий запуск бурово- 20

- ro насоса и вызов циркуляции через скважину путем перевода в закрытое положение одной пусковой задвижки, промывку скважины в процессе бурения и прекращение циркуляции остановкой насоса, о т л ича ю щи и с я тем. что, с целью расширения технологических возможностей, отвод одной из пусковых задвижек оборудуют узлом ограничения пускового давления, вызов циркуляции производят при ограничении величины пускового давления закрытием одной пусковой задвижки и открытием другой пусковой задвижки, отвод которой оборудован узлом ограничения пускового давления, а остановку насоса для прекращения циркуЛяции производят при закрытой пусковой задвижке, отвод которой оборудован узлом ограничения пускового давления и открытой другой пусковой задвижке, при этом величину ограничения пускового давления в момент вызова циркуляции выбирают из расчета предотвращения осложнений в открытом стволе скважины,