Эксцентричная утяжеленная бурильная труба

 

<„>968309

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 251230 (21) 3252256/22-03 (5qj К т 3

Е 21 В 17/00 с присоединением заявки Йо

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 622.2 4...05(088.8) Опубликовано 2310.82. Бюллетень. Мо 39

Дата опубликования описания 2310.82

Г.М. Файн, С.И. Данелянц, A.Ñ. Неймарк, A.È. Снарев и Л.В. Сыроваткин (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский инстит разработки и эксплуатации нефтепромысловых (71) Заявитель (54) ЭКСЦЕНТРИЧНАЯ УТЯЖЕЛЕННАЯ. БУРИЛЬНАЯ

ТРУБА

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно, к утяжеленным бурильным трубам, Известны эксцентричные утяжеленные бурильные трубы, которые позволяют уменьшить искривление ствола скважины и повысить скорость бурения, например утяжеленная бурильная труба с присоединительныьи резьбами и центральным промывочным каналом, поперечное сечение которой выполнено в форме круга, срезанного с одной стороны (1).

Недостаток известной утяжеленной бурильной трубы заключается в том, что снижается вес и прочность трубы, повышается бпасность прихвата трубы в нижней части ствола, скважины.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по совокупности существенных признаков и достигаемому эффекту является эксцентричная утяжеленная бурильная труба, у. которой на корпусе с одной стороны на наружной поверхности выполнен ряд радиальных сверлений или канавок, а концы трубы имеют присоединительные элементы. Смещение центра тяжести от оси утяжеленной бурильной трубы приводит при вращении бурильных труб к вибрациям, которые способствуют снижению силы трения бурильной колонны о стенки скважины. Осевая нагрузка при этом эффективнее передается через долото на забой скважины (2).

Недостатиом этих труб является то, что снижение веса трубы за счет

- удаления значительного количества материала приводит к снижению эффективности ее работы, снижается продольная устойчивость трубы, что ведет в ряде случаев к невозможности создания требуемыми режимными параметрами бурения осевой нагрузки на долото.

Отверстия, выполняемые в трубе, яв.ляются концентраторами напряжения, что также снижает надежность ее работы. Кроме того, в этой конструкции невозможно осуществить регулирование степени смещения центра тяжести от оси утяжеленной бурильной трубы в зависимостй от геолого-технических условий проводки скважины.

Целью изобретения является повышение эффективности бурения за счет повышения продольной устойчивости бурильной трубы.

Указанная цель достигается тем, что эксцентричная бурильная труба снабжена грузовыми элементами, не968309 равномерно расположенными в канавках корпуса и жестко с ним связанны; ми, причем канавки выполнены по всей поверхности корпуса. Канавки на корпусе могут быть выполнены спиральными или продольными, а грузовые элементы могут быть выполнены из материалов разного удельного веса и ар,мированы износостойким материалом.

На фиг. 1 изображена эксцентричная утяжеленная бурильная труба с 10 размещением грузовых элементов в спиральных канавках; на фиг. 2 - то же, в продольных канавках.

Утяжеленная бурильная труба состоит из корпуса. 1 и .присоединитель- 15 ных элементов 2. На наружной поверхности корпуса 1 неравномерно по длине и окружности трубы закреплены. грузовые элементы 3 в продольных или спиральных канавках 4 таким об- 2п разом, чтобы центр тяжести трубы был смещен относительно ее продольной оси. Канавки 4 выполнены по всей поверхности корпуса. Грузовые элементы 3 могут быть закреплены в канавках 4 любым известным способом, с помощью крепежных деталей, сварки, соединения типа "ласточкин хвост", и т.п. Положение грузовых элементов

3 определяется в зависимости от необходимости степени смещения центра тяжести относительно оси трубы, а именно грузовые элементы могут быть закреплены несимметрично по поверх-. ности трубы, иметь разные геометрические размеры, могут быть выполнены из материалов с разным удельным весом и т.д.

Конкретная величина смещения выбирается в зависимости от геологотехнических характеристик скважины 4О (параметров искривленного ствола скважины, степени осложнения и буримости пород, способа бурения, применяемых типоразмеров долота).

Грузовые элементы могут быть ар- 45 мированы износостойким материалом, что позволит уменьшить износ трубы..

Армирование грузовых элементов твердосплавными штырями позволит дополнительно осуществлять калибровку 58 ствола сква><ины.

Работает эксцентричная утяжеленная бурильная труба следующим образом., Эксцентричные утяжеленные буриль. ные трубы устанавливают в нижней части бурильной колонны. При враще,нии колонны вследствие центробежных сил возникают дополнительные усилия, обусловленные неуравновешенностью массы секции эксцентричных утяжелен- ных бурильных труб, которые способствуют снижению сил трения бурильной. колонны о стенки сквапины, предотвращают зависание колонны, осевая нагрузка эффективнее передается на забой, повышается механическая скорость бурения.

Установка таких труб в интервалах набора кривизны позволяет за счет регулирования степени смещения центра тяжести трубы, продольной и поперечной жесткости обеспечить пространственную стабилизацию ствола скважины, а прИ турбинном бурении, при необходимости, испольэовать такие трубы в качестве отклонителя.

Технико-экономическая эффективность заключается в повышении механической скорости бурения и сни><ении осложнений в стволе скважины.

Формула изобретения

1. Эксцентричная утяжеленная бурильная труба, включающая корпус с канавками на наружной поверхности и присоединительные элементы, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности бурения за счет повышения продольной устойчивости трубы, она снабжена грузовыми элементами, неравномерно размещенными в канавках корпуса и жестко с ним связанными, причем канавки выполнены по всей поверхности корпуса.

2. Бурильная труба но п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что.канавки на наружной поверхности корпуса выполнены спиральными.

3. Бурильная труба по и. 1, о т-. л и ч а ю щ а я с я тем, что канавки на наружной поверхности .корпуса выполнены продольными.

4. Бурильная труба по пп. 1-3 отличающаяся тем, что грузовые элементы выполнены из материалов разного удельного веса, 5. Бурильная труба по пп. 1-4 отличающаяся тем, что грузовые элементы армированы износостойким материалом.

Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе

1. Патент СШЛ Р 3391749, кл. 175-61, опублик. 1967.

2. Патент CRR 9 4068730, кл. 166-320, опублик. 1978 (прототип1.

968309

Фйа!

Составитель Е. Родина

Редактор В. Иванова Техред Ж.Кастелевич Корректор Л.Ференц

Заказ 8068/52 Тирал 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. У>огород, ул. Проектная, 4