Способ бурения скважин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОВРЕтЕНИЯ " 876945

К АВТОРСКОМУ СВ ВТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22)Заявлено 30.05.78 (21) 2622024/22-03 ®}М Кл

Союз Соаетскмк .

Сециалистнческнк

Республик с присоединением заявки ЙУ

E 21 В 1/00

Е 21 В 21/00

Гоеударствеиимй комитет

СССР ио аелам изобретеииа и открытий (23) Приоритет

Опубликовамо 30.1081. Бюллетень М 40 (53} УДК бгг ° 243.14 (088.8) Дата опубликоваммя описания 30. 10. 81

ЗС®7,. -М ф @ .

"М,:и,„

4(балт;,т (72) Авторы изобретения

В.В. Еременко и Н.A. Колесников

Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (71) Заявитель (54) СПОСОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Изобретение относится к строительству геологоразведочных и эксплуатационных скважин, предназначенных для поиска и добычи жидких полезных ископаемых, таких как нефть, газ, минеральные, термальные, иодобромистые и др. воды и т.п.

Известен способ бурения скважин путем разрушения горной породы вращающимся, нагруженным вдоль оси скважины, долотом и последующего выноса продуктов. разрушения с забоя скважины на дневную поверхность циркулирующим потоком жидкости 1 .

Недостатком укаэанного способа 1з является существенное снижение эффективности бурения с увеличением глубины скважины иэ-эа трудностей контролирования крутящего момента и осевой нагрузки на долоте. 20

Известен и другой способ бурения скважин путем разрушения горной породы вращающимся долотом, подаваемым вниз по оси скважины гидравлическим забойным .механизмом подачи, 25 установленньи в нижней части колоины бурильных труб, с последующнм выносом продуктов разрушения из скважины восходящим потоком бурового раствора l2). 30

Недостатком этого способа бурения скважин является низкая эффективность бурения из-за большой величины диффе1 енциального давления в системе скважина — пласт.

Цель изобретения — повьааение эффективности процесса бурения путем снижения гидродинамической составляющей дифференциального давления в системе скважина - пласт.

Указанная цель достигается тем, что в процессе бурения колонне бурильнйх труб сообщают воэвратнопоступательные перемещения вдоль оси скважины, причем скорость движения колонны бурильных труб вниз больше скорости движения вверх.

Бурение скважин осуществляется следующим образом.

Перед спуском бурильной колонны в скважину к ее нижнему концу присоединяют гидравлический забойный механизм подачи долота (ГЗМПД),представляющий собой соединенный с колонной цилиндр, в котором размещен с воэможностью осевого перемещения кольцевой поршень с польки штоком.

Проворачивание поршня в цилиндре исключается с помощью шпоночного, шлицевого и т.п. зацепления.

876945

Формула изобретения

Составитель Б. Мамедов

Техред А.Савка Корректор Г. Огар

Редактор E. Лушникова

Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9543/44

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

K штоку поршня ГЗМПД присоединяют либо забойный двигатель с долотом, либо просто долото, в случае роторного бурения. В таком виде бурильный инструмент спускают в скважину, до забоя. Включают циркуляцию бурового

;раствора и приводят во вращение доло- то. При этом возникающий на долоте и забойном двигателе {в случае его применения) период давления потока бурового раствора воздействует на поршень ГЗМПД и толкает его под нагрузкой вниз. Через шток эта нагрузка подается на долото, которое раз" гружает горную породу на забое, тем самым углубляя скважину. Продукты разрушения из скважины выносятся 15 восходящим потоком бурового раствора.

С самого начала процесса разрушения породы колонне бурильных труб сообщают возвратно-поступательные перемещения на 2-3 м, т.е. расхаживают щ ее в скважине. При этом величины перепада давления и осевой нагрузки на поршень ГЗМПД и долото остаются по-. стоянными, а величина гидродинамической составляющей дифференциального давления в системе скважина пласт .периодически изменяется. При движении колонны вниз к забою она увеличивается, а при подъеме ее уменьшается. Поскольку скорость движения колонны вниз выше скорости движения ЗО ее вверх, то пропорционально отношению скоростей увеличивается доля периода долота на забое скважины при благоприятных условиях в общем балансе рабочего времени. 35

Бурение по предлагаемому способу возможно только в тех случаях, когда повышение гидродинамического давления во время движения бурильной колонны вниз не вызывает гидравлический разрыв пластов, слагающих геологический разрез, вскрываемый скважиной.

Экономическая эффективность ориентировочно может составить до 250 руб. на одном долблении.

Способ бурения скважин путем разрушения горной породы вращающимся долотом, подаваемым вниз по оси скважины гидравлическим забойными механизмом подачи, установленным в. нижней части колонны бурильных труб, с последующим выносом продуктов разрушения из скважины восхоядщим потоком бурового раствора,о т л и ч а юшийся тем, что,с целью повышения эффективности процесса бурения путем снижения гидродинамической составляющей дифференциального давления в системе скважина - пласт, в процессе бурения колонне бурильных труб сообщают возвратно-поступательные перемещения вдоль оси скважины, причем скорость движения колонны бурильных труб вниз больше скорости движения вверх.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Середа Н.Г. и Соловьев E.М.

Бурение нефтяных и газовых скважин.

М., "Недра", 1974, с. 18.

2. Справочник инженера по бурению. Под ред. Мишевича В. И. М., "Недра", 1973, т.1, с. 147.