Способ бурения скважин

Изобретение относится к области горных работ, а именно к способам бурения скважин с отбором керна. Способ бурения скважин включает спуск в скважину забойного гидродвигателя, состоящего из статора и ротора, образующих рабочую камеру, колонковую трубу с керноприемником, и подачу промывочной жидкости. При формировании забойного гидродвигателя к статору прикрепляют полуцилиндрические лопасти с дугообразными перегородками, продольно разделяющими рабочую камеру на внутренние и внешние полости, сообщающиеся между собой, колонковую трубу присоединяют к статору, керноприемник – к ротору. При бурении подачу промывочной жидкости осуществляют по многоступенчатому центральному каналу ротора и на каждой ступени потоки промывочной жидкости через делители и сопряженные с ними боковые каналы закругленным поворотом касательно дугообразной перегородке направляют на серединные участки внутренних поверхностей полуцилиндрических лопастей. Вращают статор вокруг ротора. После чего часть промывочной жидкости из внешней полости рабочей камеры выводят в затрубное пространство через многоуровневые отверстия статора в направлении, обратном его вращению, остальную часть промывочной жидкости из внутренней полости рабочей камеры направляют на забой скважины. Обеспечивается снижение расхода промывочной жидкости, подаваемой в скважину, и структурная целостность керна, отбираемого из материнских горных пород. 2 ил.

 

Изобретение относится к области горных работ, а именно к способам бурения скважин с отбором керна.

Известен способ бурения скважин, включающий спуск в скважину забойного двигателя, колонковую трубу со съемной грунтоноской и подачу промывочной жидкости. Ю.А. Пешалов. Бурение нефтяных и газовых скважин. М.: Недра, 1980.

Однако при этом имеются технологические трудности, нарушающие структурной целостности керна.

Прототипом изобретения выбран способ бурения скважин, включающий спуск в скважину забойного гидродвигателя, состоящего из статора и ротора, образующие рабочую камеру, колонковую трубу с керноприемником и подачу промывочной жидкости. Булатов А.И., Проселков Ю.М. Технология бурения нефтяных и газовых скважин: Учебник для вузов. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2001.

Недостатки прототипа - повышенный расход промывочной жидкости из-за необходимости обеспечения требуемых значений параметров режима бурения скважин, наличие условий для появления турбулентного, беспорядочного режима движения промывочной жидкости, оказывающего разрушительное воздействие на состояние керна, что вкупе снижают эффективности способа бурения скважин.

Задача изобретения - повышение эффективности способа бурения скважин.

Технический результат - снижение расхода промывочной жидкости подаваемой в скважину и обеспечения структурной целостности керна отбираемого из материнских горных пород.

Это достигается тем, что в известном способе бурения скважин, включающем спуск в скважину забойного гидродвигателя, состоящего из статора и ротора, образующих рабочую камеру, колонковую трубу с керноприемником и подачу промывочной жидкости, согласно изобретению при формировании забойного гидродвигателя к статору прикрепляют полуцилиндрические лопасти с дугообразными перегородками, продольно разделяющими рабочую камеру на внутренние и внешние полости, сообщающиеся между собой, колонковую трубу присоединяют к статору, керноприемник - к ротору, при бурении подачу промывочной жидкости осуществляют по многоступенчатому центральному каналу ротора, и на каждой ступени потоки промывочной жидкости через делители и сопряженные с ними боковые каналы закругленным поворотом касательно дугообразной перегородки с ними боковые каналы закругленным поворотом касательно дугообразной перегородки направляют на серединные участки внутренних поверхностей полуцилиндрических лопастей, вращают статор вокруг ротора, после чего часть промывочной жидкости из внешней полости рабочей камеры выводят в затрубное пространство через многоуровневые отверстия статора в направлении, обратном его вращению, остальную часть промывочной жидкости из внутренней полости рабочей камеры направляют на забой скважины.

Совокупностью отличительных признаков изобретения реализуется развитая схема подачи промывочной жидкости в рабочую камеру без потери давления, расширение площади приложения напорного потока с наибольшим вектором эпюры скоростей на серединные участки внутренних поверхностей полуцилиндрических лопастей, выводом части промывочной жидкости из внешней полости рабочей камеры в затрубное пространство через многоуровневые отверстия статора в направлении, обратном его вращению, с наибольшим плечом моментов реактивных сил, суммарно образуются высокие значения крутящего момента на статоре при снижении расхода промывочной жидкости, подаваемой в скважину.

Направлением остальной части промывочной жидкости из внутренней полости рабочей камеры на забой скважины устраняются гидродинамические помехи вращению статора.

Отличительными признаками изобретения являются: колонковую трубу присоединяют к статору, керноприемник - к ротору, обеспечение их соосности при снижении расхода промывочной жидкости, подаваемой в скважину, исключаются возможности появления турбулентного режима движения промывочной жидкости при выходе потока из кольцевого зазора между колонковой трубой и керноприемником, тем самым обеспечивается сохранность структурной целостности керна в начальный момент образования.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 - схема забойного гидродвигателя с колонковой трубой и керноприемником для реализации способа, на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Забойный гидродвигатель содержит статор 1 и ротор 2, образующие рабочую камеру 3, подшипниковый узел 4. К статору 1 прикреплены полуцилиндрические лопасти 5 с дугообразными перегородками 6, продольно разделяющие рабочую камеру на внутренние и внешние полости, сообщающиеся между собой, колонковая труба 7 присоединена к статору 1, керноприемник 8 - к ротору 2, имеющему многоступенчатый центральный канал 9, и на каждой ступени сопряженные с делителем 10 потока промывочной жидкости боковые каналы 11, закругленным поворотом направленные на серединные участки внутренних поверхностей полуцилиндрических лопастей 5.

Во внутренней полости рабочей камеры 3 проведены каналы 12 для прохода промывочной жидкости на забой скважины (не показана).

На статоре 1 выполнены многоуровневые отверстия 13 и 14 для вывода части промывочной жидкости из внешней полости рабочей камеры 3 в затрубное пространство в направлении, обратном его вращению.

Способ осуществляют следующим образом.

При формировании забойного гидродвигателя к статору 1 прикрепляют полуцилиндрические лопасти 5 с дугообразными перегородками 6, продольно разделяющими рабочую камеру 3 на внутренние и внешние полости, сообщающиеся между собой, колонковую трубу 7 присоединяют к статору 1, керноприемник 8 - к ротору 2.

После спуска забойного гидродвигателя в скважину и с началом процесса бурения, подачу промывочной жидкости осуществляют по многоступенчатому центральному каналу 9 ротора 2, и на каждой ступени через делители 10 и боковые каналы 11 потоки промывочной жидкости закругленным поворотом касательно дугообразной перегородки 6 направляют на серединные участки внутренних поверхностей полуцилиндрических лопастей 5. Под воздействием давлений промывочной жидкости статор 1 на подшипниковом узле 4 вращают вокруг ротора 2, после чего часть промывочной жидкости из внешней полости рабочей камеры 3 выводят в затрубное пространство через многоуровневые отверстия 13 и 14 статора 1 в направлении, обратном его вращению, с образованием дополнительного крутящего момента за счет реактивного истечения жидкости. Остальную часть промывочной жидкости из внутренней полости рабочей камеры 3 по каналам 12 направляют на забой скважины.

При апробации способа на практике бурения геологоразведочных скважин было обеспечено получение представительных керновых проб с ненарушенной структурой и достижение стабильных рабочих значений крутящего момента забойного гидродвигателя при снижении расхода промывочной жидкости на 30-35% по сравнению с серийной техникой в виде винтовых забойных двигателей.

Способ бурения скважин, включающий спуск в скважину забойного гидродвигателя, состоящего из статора и ротора, образующих рабочую камеру, колонковую трубу с керноприемником, и подачу промывочной жидкости, отличающийся тем, что при формировании забойного гидродвигателя к статору прикрепляют полуцилиндрические лопасти с дугообразными перегородками, продольно разделяющими рабочую камеру на внутренние и внешние полости, сообщающиеся между собой, колонковую трубу присоединяют к статору, керноприемник – к ротору, при бурении подачу промывочной жидкости осуществляют по многоступенчатому центральному каналу ротора и на каждой ступени потоки промывочной жидкости через делители и сопряженные с ними боковые каналы закругленным поворотом касательно дугообразной перегородке направляют на серединные участки внутренних поверхностей полуцилиндрических лопастей, вращают статор вокруг ротора, после чего часть промывочной жидкости из внешней полости рабочей камеры выводят в затрубное пространство через многоуровневые отверстия статора в направлении, обратном его вращению, остальную часть промывочной жидкости из внутренней полости рабочей камеры направляют на забой скважины.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области наклонно-направленного бурения многоствольных скважин. Узел клина-отклонителя содержит клин-отклонитель, обеспечивающий наклонную поверхность и продольный желоб, образованный в наклонной поверхности, направляющий фрезер, соединенный с клином-отклонителем при помощи срезного винта и обеспечивающий одно или более лезвий, и несущую опору, расположенную внутри продольного желоба и создающую противоположные боковые стенки, которые формируют паз, выполненный с возможностью принимать одно из: одного или более лезвий.

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано в составе компоновок низа бурильной колонны при бурении наклонно-направленных, горизонтальных и многозабойных скважин роторным способом.

Изобретение относится к области бурения и капитального ремонта нефтяных и газовых скважин, а именно используется для селективного входа бурового инструмента в боковой ствол (БС) после извлечения клина-отклонителя из основного ствола.

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Технический результат – вовлечение в разработку зоны повышенной продуктивности, повышение охвата залежи за счет бурения дополнительных стволов с учетом плотности закачиваемого теплоносителя, увеличение коэффициента извлечения нефти.

Группа изобретений относится к созданию колебаний в скважине с помощью генераторов для обеспечения осевого перемещения бурильной колонны. Технический результат – повышение надежности работы генератора с обеспечением эффективности его применения.

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Технический результат - повышение надежности реализации способа; повышение качества обработки призабойной зоны пласта с одновременным снижением затрат на реализацию и упрощением технологи.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - снижение затрат тепловой энергии, увеличение темпов отбора извлекаемых запасов, увеличение добычи нефти в начальный период разработки, снижение риска попадания горизонтальной добывающей скважины в пласты с высокой вязкостью нефти, увеличение коэффициента охвата.

Группа изобретений относится к скважинному отклоняющему устройству, скважинной системе и способу герметизации кольцевого зазора. Отклоняющее устройство содержит отклонитель, имеющий отклоняющую поверхность, и кольцевой уплотняющий узел, расположенный снаружи и продольно перемещаемый на отклоняющем устройстве в ответ на перепад давления, приложенного по всему кольцевому уплотняющему узлу.

Изобретение относится к средствам определения расстояния между скважинами. Техническим результатом является повышение точности определения расстояния между скважинами.

Изобретение относится к направленному бурению скважин. Техническим результатом является повышение точности определения расстояния и направления между скважинами.

Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно к гидравлическому забойному двигателю. Двигатель содержит корпус 1, статор, шибер 8, размещенный в роторе 3.

Группа изобретений относится к винтовым забойным двигателям и винтовым насосам и может быть использована в нефтегазодобывающей, горной и других отраслях промышленности.

Группа изобретений относится к области бурения. Узел забойной турбины содержит корпус статора, имеющий одну или более лопаток статора, расположенных внутри корпуса статора и направленных радиально внутрь от него, вал ротора, установленный с возможностью вращения внутри корпуса статора и имеющий первую секцию, имеющую первый диаметр, и вторую секцию, имеющую второй диаметр, больший, чем первый диаметр, причем первая секция содержит верхнюю первую часть, расположенную на первом торце вала ротора и заканчивающуюся на верхнем плече подшипника, и нижнюю первую часть, расположенную на втором торце вала ротора и заканчивающуюся на нижнем плече подшипника, одну или более лопаток ротора, закрепленных на второй секции для вращения с валом ротора и чередующихся с одной или более лопатками статора, и первый подшипниковый узел, расположенный на первом торце, и второй подшипниковый узел, расположенный на втором торце.

Группа изобретений относится к области бурения скважин забойными двигателями. Забойный двигатель содержит непрерывно выполненный корпус статора силовой секции, имеющий первый конец, второй конец и внутреннюю полость, содержащую ряд зубьев статора и участок корпуса, проходящий через нее, при этом указанные зубья статора проходят от первого конца корпуса статора силовой секции до первого конца переходного участка, при этом указанный участок корпуса проходит от второго конца переходного участка до второго конца корпуса статора силовой секции, причем указанный переходной участок образует единую комбинацию с зубьями статора; и роторный узел, содержащий ротор силовой секции, имеющий зубья ротора, которые должны быть полностью расположены во внутренней полости, при этом указанные зубья ротора должны взаимодействовать с одним или более зубьями статора для вращения роторного узла, когда буровой раствор под давлением проходит через внутреннюю полость.

Турбобур // 2655130
Изобретение относится к техническим средствам для бурения и ремонта нефтяных и газовых скважин, а именно к турбобурам для привода породоразрушающего инструмента. Турбобур содержит вертикальный ряд турбинных секций, в корпусах которых размещены турбины статора и установленные на профильном полом валу турбины ротора, шпиндельную секцию, в корпусе которой размещен кинематически соединенный с валом турбинных секций полый вал, на котором закреплено долото.

Изобретение относится к гидравлическим приводам для вращательного бурения, размещаемым в скважине. Статор содержит трубчатый корпус с внутренней поверхностью, выполненной в форме геликоида с внутренними винтовыми зубьями, на каждом краю трубчатого корпуса выполнена внутренняя резьба, а также содержит закрепленную в трубчатом корпусе обкладку из эластомера, прилегающую к внутренней поверхности трубчатого корпуса, обкладка из эластомера выполнена с внутренними винтовыми зубьями и совпадает по форме с внутренними винтовыми зубьями в трубчатом корпусе, а толщина обкладки является максимальной на зубьях, радиально направленных внутрь.

Изобретение относится к гидравлическим приводам для вращательного бурения, размещаемым в скважинах. Статор содержит трубчатый корпус с внутренней поверхностью, выполненной в форме геликоида с внутренними винтовыми зубьями, на каждом краю трубчатого корпуса выполнена внутренняя резьба, а также содержит закрепленную в трубчатом корпусе обкладку из эластомера, прилегающую к внутренней поверхности трубчатого корпуса, обкладка из эластомера выполнена с внутренними винтовыми зубьями и совпадает по форме с внутренними винтовыми зубьями в трубчатом корпусе, а толщина обкладки является максимальной на зубьях, радиально направленных внутрь.

Группа изобретений относится к области наклонно-направленного бурения. Забойный двигатель содержит узел карданного вала, включающий корпус карданного вала и карданный вал, расположенный внутри корпуса карданного вала с возможностью вращения, причем корпус карданного вала имеет центральную ось, первый конец, второй конец напротив первого конца, а карданный вал имеет центральную ось, первый конец, второй конец напротив первого конца и приемное устройство, аксиально выступающее из второго конца карданного вала, узел опоры, включающий корпус опоры и шпиндель опоры, расположенный внутри корпуса опоры с возможностью вращения, причем корпус опоры имеет центральную ось, первый конец, содержащий соединитель, и второй конец напротив первого конца, шпиндель опоры имеет центральную ось, соосную с центральной осью корпуса опоры, первый конец, непосредственно соединенный со вторым концом карданного вала с помощью карданного шарнира, и второй конец, соединенный с буровым долотом, при этом первый конец шпинделя опоры расположен внутри приемного устройства карданного вала, регулировочный шпиндель, выполненный с возможностью регулировки острого угла θ отклонения между центральной осью корпуса опоры и центральной осью корпуса карданного вала, причем регулировочный шпиндель имеет центральную ось, соосную с центральной осью корпуса опоры, первый конец и второй конец напротив первого конца, при этом первый конец регулировочного шпинделя соединен со вторым концом корпуса карданного вала и второй конец регулировочного шпинделя соединен с первым концом корпуса опоры.

Группа изобретений относится к буровой технике. Стопорный механизм переводника закреплен между опорами и содержит трубчатый упор, в полости которого расположена кольцевая вставка с упорными пазами.

Группа изобретений относится к винтовым гидромашинам, а именно к забойным двигателям и винтовым насосам, и может быть использована в нефтегазодобывающей, горной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области горноразведочных работ, а именно к средствам бурения скважин с отбором керна. Технический результат заключается в предохранении керна от разрушений потоком промывочной жидкости, снижении гидравлических сопротивлений и возможности подклинок, препятствующих продвижению керна в наружной трубе.

Изобретение относится к области горных работ, а именно к способам бурения скважин с отбором керна. Способ бурения скважин включает спуск в скважину забойного гидродвигателя, состоящего из статора и ротора, образующих рабочую камеру, колонковую трубу с керноприемником, и подачу промывочной жидкости. При формировании забойного гидродвигателя к статору прикрепляют полуцилиндрические лопасти с дугообразными перегородками, продольно разделяющими рабочую камеру на внутренние и внешние полости, сообщающиеся между собой, колонковую трубу присоединяют к статору, керноприемник – к ротору. При бурении подачу промывочной жидкости осуществляют по многоступенчатому центральному каналу ротора и на каждой ступени потоки промывочной жидкости через делители и сопряженные с ними боковые каналы закругленным поворотом касательно дугообразной перегородке направляют на серединные участки внутренних поверхностей полуцилиндрических лопастей. Вращают статор вокруг ротора. После чего часть промывочной жидкости из внешней полости рабочей камеры выводят в затрубное пространство через многоуровневые отверстия статора в направлении, обратном его вращению, остальную часть промывочной жидкости из внутренней полости рабочей камеры направляют на забой скважины. Обеспечивается снижение расхода промывочной жидкости, подаваемой в скважину, и структурная целостность керна, отбираемого из материнских горных пород. 2 ил.

Наверх