Устройство для бурения с обратной промывкойморских скважин

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

Союз Советсиих

Социалистических республик

<и 825828

-1

С.С. Хворостовский и А.Ф. Мосеев : -::. .;,,

1 *

Ф I I к

Московский ордена Трудового Кра го Зйамеий геологоразведочный институт им. С.Орджонйкидзе-=(72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ С ОБРАТНОЙ ПРОМЫВКОЙ

МОРСКИХ СКВАЖИН

Изобретение относится к морскому .бурвнию, в частности к бурению с извлечением породы обратной промывкЬй.

Известно устройство для бурения в виде пульпоподъемной колонны с гидрорыхлителем на забое. Непосредственно над гидрорыхлителем установлен смеситель, к корпусу которого подведены воздухопроводный и водопроводный трубопроводы, проведенные вдоль основной пульпоподъемной колонны11.1.

Недостатком такого устройства является необходимость постоянного регулирования режимов работы снаряда по мере увеличения глубины скважины, 15 а также невозможность бурения вращательным способом из-за наличия трех трубопроводов.

Известно устройство для бурения с обратной промывкой морских скважин, содержащее бурильную колонну с долотом, обсадную колонну и воздухоподводящий трубопровод. Уетройство предусматривает вращательное бурение скважин сплошным забоем и с эрлифтным способом подъема пульпы на поверхность. Буровая колонна с долотом на конце составлена из двух концентрически расположенных труб: центральной пульпоподъемной и наружной воздухопроводной объединенных над долотом смеJ сителем. Скважина по мере бурения обсаживаетея обсадной колонной, 1

Затрубное пространство заполнено водой(Ц, Недостатками известного устройства являются черезмерные затраты времени на спуско-подъемные операции из-за того, что секции буригл:— ных труб не одинаоны а состоят из двух рядов труб; малая пропускная способность пульпоподъемной колонны из-за ограниченного диаметра.

Цель изобретения — повышение эффективности бурения и улучшение выноса пульпы.

825828

50

Указанная цель достигается тем, что обсадная колонна имеет окна, сообщающие внутриколонную полость с наружной морской средой, а бурильная колонна выполнена с отверстиями, расположенными выше окон обсадной колонны и ниже уровня моря.

На чертеже изображено устройство в разрезе.

Устройство для бурения с обратной промывкой морских скважин состоит из бурильной колонны 1 с долотом 2, расположенных концентрически обсадной колонне 3. В верхней части обсадной колонны 3 имеется патрубок 4 для подвода сжатого воздуха, а затрубйое пространство между бурильной и обсадной колоннами герметизировано спе циальным устройством 5, например,вращающимся превенторем. В нижней части, непосредственно над дном моря, обсадная колонна 3 имеет сквозные окна 6, сообщающие внутриколонную полость с наружной морской средой, Бурильная колонна выполнена с отверстиями 7, которые располагаются выше окон обсадной колонны 3 и ниже уровня моря.

Подготовку к работе устройства начинают с того, что опускают до дна моря обсадную колонну 3, и забивают ее в грунт так, чтобы окна 6 оставались в воде, по возможности ближе ко дну моря. На верхний конец обсадной колонны 3 устанавливают превентор

5 с патрубком 4, предназначенным для подачи в полость обсадной колонны 3 сжатого воздуха. Затем в обсадную колонну опускают бурильную колонну

1 с долотом 2, состоящую из отдельных труб, в том числе и трубы с отверстиями 7. Бурильную трубу с отверстиями располагают в бурильной колоние 1 так, чтобы отверстия 7 оказались под уровнем моря, но выше окон 6 обсадной колонны 3 на величину, равную или большую длины рейса бурения (длина рейса не превосходит длины ведущей трубы). Бурильную трубу с отверстиями необходимо поместить как можно глубже в море с целью боль. шей эффективности бурения. Иинимальная же величина заглубления отверстий 7 под уровнем моря должна быть больше величины превышения выдач»

:ной магистрали над уровнем моряУстройство начинает работать после того, как одновременно с вращением оурильной колонны в кольцевое пространство между обсадной колонной

3 и бурильной колонной 1 подают

11ерез патрубок 4 воздух. Воздух оттесняет воду ниже отверстий 7 бурильной колонны 1 поступает через отI верстия 7,в бурильную колонну и смешивается с водой, находящейся в верхней части бурильной колонны. В верхней части бурильной колонны 3 образуется воздушно-водяная смесь, которая имеет меньшую плотность, чем вода в затрубном пространстве.

Поэтому, из затрубного пространства вода поступает через отверстия в долоте в бурильную колонну, засасывая с забоя пульпу с разрушенной породой. В то же время в обсадную колонну 3 через окна 6 непрерывно поступает вода из моря и вместе с разрушенной породой изливается через бурильную колонну 1 на поверхность. После углубления скважины на определенную величину, зависящую от длины ведущей трубы, производят наращивание бурильной колонны. Для этого поднимают бурильную колонну от Забоя настолько, чтобы отсоединить от нее бурильную трубу с отверстиями 7. Затем между бурильной колонной, оставшейся в скважине, и бурильной трубой с отверстиями 7 наращивают новую бурильную трубу. Такое наращивание позволяет поддерживать постоянную величину заглубления отверстий 7 и, тем самым, применять компрессор одной мощности. После наращивания очередной бурильной колонны 1 цикл бурения повторяется.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в увеличении скорости бурения благодаря лучшему выносу разрушенной породы в бурильной колонне, не ограниченной в диаметре, а также сокращению времени на спуско-подьемные операции.

Формула изобретения

Устройство для бурения с обратной промывкой морских скважин, содержащее бурильную колонну с долотом, обсадную колонну и воздухоподводящий трубопровод, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности бурения и

825828 улучшения выноса пульпы, обсадная колонна имеет окна сообщающие внутриколонную полость с наружной морской ðåðoH, а бурильная колонна выпо— лнена с отверстиями, расположенными выше окон обсадной колонны и ниже уровня моря, 6

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 294002, кл. Е 21 В 7/12, 1970.

2. Кульчикин Н.И. и Воздвиженский Б.И. Разведочное бурение, М., "Недра", 1973 с. 256, Подписное

Заказ 2323 20 Тираж 627

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",, г. Ужгород, ул. Проектная 4

Составитель В. Родина

Редактор В. Матюхина Техред Ж. Кастелевич Корректор О. Билак