БУРОВАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2005 года по МПК E21B21/02 

Изобретение относится к буровой технике, в частности к буровым установкам для бурения скважин вращательным способом с прямой и обратной промывками.

Известна буровая установка для вращательного бурения скважин с обратной промывкой, включающая ротор, ведущую и бурильные трубы, распределительный и пульпопроводный вертлюги с приемным патрубком [1].

Недостатком известной буровой установки является узкое применение, только для бурения скважин с обратной промывкой и со значительными затратами для обеспечения обратной циркуляции промывочной жидкости.

Известна буровая установка для бурения вращательным способом с прямой и обратной промывками [2]. Установка включает компрессор, буровой насос с нагнетательным рукавом, вертлюг с воздушным вертлюгом и клапанным устройством для подключения способа промывки, двойные бурильные трубы с эрлифтным смесителем.

Недостатком известной буровой установки является то, что она предназначена преимущественно для бурения с обратной промывкой скважин большего диаметра со значительными затратами.

Наиболее близкой по числу совпадающих признаков является буровая установка, включающая буровой насос с нагнетательным рукавом, компрессор, ротор с пульпопроводом, концентрично размещенные двойные бурильные и ведущую трубы, распределительный и пульпопроводный вертлюги со сливным патрубком [3].

Известная установка обеспечивает снижение затрат, связанных с обратной циркуляцией промывочной жидкости за счет расположения пульпопроводного вертлюга на роторе установки.

Однако сложная конструкция буровой установки не позволяет широко использовать ее для бурения скважин различного назначения, в т.ч. глубоких скважин.

Кроме того, для значительного снижения затрат целесообразно использование обратной циркуляции кратковременно при необходимости очистки забоя скважины.

задача настоящего изобретения - создание универсальной, высоко эффективной буровой установки с оптимальным режимом и системой промывки.

Поставленная задача решается тем, что буровая установка, включающая буровой насос с нагнетательным рукавом, компрессор, ротор с пульпопроводом, двойные концентрично размещенные бурильные и ведущую трубы, распределительный вертлюг, снабжена переводником, установленным между ведущей трубой и распределительным вертлюгом, выполненным в виде двойной бурильной трубы со сливным патрубком и кольцевой перегородкой, разделяющей переводник на нижнюю, пульпопроводную и верхнюю, сообщенную с внутренней трубой полости сообщенные со сливным патрубком через запорное устройство, а нагнетательный рукав бурового насоса соединен с компрессором и снабжен обратными клапанами.

Кроме того, запорное устройство выполнено в виде двухходового крана.

Также пульпопровод снабжен поворотным приемным патрубком.

Сущность изобретения пояснена чертежом.

Установка включает компрессор 1, буровой насос 2 с нагнетательным рукавом 3, распределительный вертлюг 4, ведущую трубу 5 и бурильные трубы 6, выполненные двойными, концентрично размещенными.

Ротор 7 с пульпопроводом 8. Между ведущей трубой 5 и распределительным вертлюгом 4 установлен переводник 9, выполненный в виде двойной бурильной трубы с кольцевой перегородкой 10 и сливным патрубком 11.

Кольцевая перегородка 10 разделяет переводник 9 на две полости: нижнюю, пульпопроводную и верхнюю, сообщенную с внутренней трубой 12.

Сливной патрубок 11 сообщен с нижней и верхней полостями переводника 9 через запорное устройство 13, выполненное в виде двухходового крана.

Пульпопровод 8 снабжен поворотным приемным патрубком 14.

Нагнетательный рукав 3 соединен с компрессором и снабжен обратными клапанами 15, 16.

Работа буровой установки заключается в том, что при проведении операций - бурение используется прямая промывка скважины, при этом отключен компрессор 1 и включен буровой насос 2 установки.

Запорное устройство 13 сообщает верхнюю и нижнюю полости переводника 9. Промывочная жидкость от бурового насоса 2 проходит через обратный клапан 15 по нагнетательному рукаву 3, перекрывает обратный клапан 16 и поступает в распределительный вертлюг 4, через верхнюю полость переводника 9, внутреннюю трубу 12, запорное устройство 13, нижнюю пульпопроводную полость переводника 9 поступает по двум каналам ведущей трубы и бурильных труб к забою скважины.

Обратная промывка используется по мере необходимости, а именно при проведении очистки забоя после каждого бурения на ход ведущей трубы и особенно перед спуском обсадной колонны (см. чертеж).

При этом переключают запорное устройство 13 для сообщения нижней пульпопроводной полости переводника 9 со сливным патрубком 11, который вводится в поворотный приемный патрубок 14, после чего включают компрессор 1 при выключенном буровом насосе 2. Воздух из компрессора 1 через обратный клапан 16, нагнетательный рукав 3, перекрыв обратный клапан 15, поступает через распределительный вертлюг 4 и внутренние трубы 12 в нижнюю смесительную часть двойных бурильных труб 6, обеспечивает обратную промывку, при которой пульпа с забоя скважины по кольцевой полости бурильных труб 6, ведущей трубы 5 и через нижнюю пульпопроводную полость переводника 9, запорное устройство 13, сливной патрубок 11, поворотный приемный патрубок 14 и пульпопровод 8 поступает в прискважинный зумпф 17.

Источники информации

1. Патент США №2849213, кл.175-213, 1958.

2. Патент Японии №2 - 23672, МПК Е 21 В 21/00, Е 21 В 17/05, 24.05.90.

3. Авторское свидетельство СССР №1469093, МПК Е 21 В 21/02, 3/02, 30.03.89.

Изобретение относится к буровой технике, в частности к буровым установкам для бурения скважин вращательным способом с прямой и обратной промывкой. Обеспечивается высоко эффективное бурение скважин за счет оптимизации режима и системы промывки. Буровая установка включает буровой насос с нагнетательным рукавом, компрессор, ротор с пульпопроводом, двойные концентрично размещенные бурильные и ведущую трубы, распределительный вертлюг. Установка снабжена переводником, установленным между ведущей трубой и распределительным вертлюгом, выполненным в виде двойной бурильной трубы со сливным патрубком и кольцевой перегородкой, разделяющей переводник на нижнюю пульпопроводную и верхнюю, сообщенную с внутренней трубой, полости, сообщенные со сливным патрубком через запорное устройство, а нагнетательный рукав бурового насоса соединен с компрессором и снабжен обратными клапанами. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Буровая установка, включающая буровой насос с нагнетательным рукавом, компрессор, ротор с пульпопроводом, двойные концентрично размещенные бурильные и ведущую трубы, распределительный вертлюг, отличающаяся тем, что снабжена переводником, установленным между ведущей трубой и распределительным вертлюгом, выполненным в виде двойной бурильной трубы со сливным патрубком и кольцевой перегородкой, разделяющей переводник на нижнюю пульпопроводную и верхнюю, сообщенную с внутренней трубой, полости, сообщенные со сливным патрубком через запорное устройство, а нагнетательный рукав бурового насоса соединен с компрессором и снабжен обратными клапанами.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что запорное устройство выполнено в виде двухходового крана.3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что пульпопровод снабжен поворотным приемным патрубком.