Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для бурения скважин на воду, нефть, газ и скважин подземного выщелачивания.
Известно устройство для бурения скважин, включающее бурильную колонну, бурильную головку с конической режущей и калибрирующей частями и опорной частью [1].
Недостатком устройства является жесткая связь бурильной колонны с бурильной головкой и необходимость в связи с этим алмазного оснащения режущих и опорных частей бурильной головки для снижения вибрационной нагрузки и сил трения.
Целесообразная область использования известного устройства ограничена бурением в плотных однородных породах.
Известно также устройство для бурения скважин, включающее бурильную колонну, пилот-долото, корпус с подвижно установленным расширителем [2].
Недостатком устройства является жесткая связь бурильной колонны с корпусом и пилот-долотом и невозможность использования вибрационной нагрузки в качестве продуктивной.
Наиболее близким к изобретению является устройство для бурения скважин, включающее бурильную колонну, долото, наружную и внутреннюю трубы, соединенные жестко с долотом и бурильной колонной и шарнирным узлом связи труб, гасящим вибрационную нагрузку [3].
Недостатком известного устройства является узкая область использования и эффективности в связи с низкой нагрузочной способностью устройства.
Задачей настоящего изобретения является повышение области использования и эффективности за счет повышения нагрузочной способности и обеспечения оптимального использования вибрационной нагрузки в качестве продуктивной.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для бурения скважин, включающем бурильную колонну, пилот-долото, наружную и внутреннюю трубы, соединенные жестко с пилот-долотом и бурильной колонной соответственно, наружная и внутренняя трубы выполнены соответственно с внутренними и наружными ведущими участками, соединенными с возможностью ограниченной радиально-осевой подвижности, наружная труба с пилот-долотом подвешена на внутренней трубе посредством опорного переводника.
Кроме того, наружная труба выполнена с пазами на наружной поверхности и снабжена сменными породоразрушающими лопастями, установленными в пазах.
Также сменные породоразрушающие лопасти выполнены в виде калибраторов или с шарошечными лапами и калибрирующими верхними частями, или с коническими режущими нижними и калибрирующими верхними частями.
Сущность изобретения пояснена чертежом.
Устройство включает бурильную колонну 1, пилот-долото 2, наружную трубу 3, соединенную с пилот-долотом жестко, внутреннюю трубу, соединенную жестко с бурильной колонной 1. Наружная и внутренняя трубы выполнены с внутренними и наружными ведущими участками 5, 6, соединенными с возможностью ограниченной радиально-осевой подвижности, в виде многогранного или шпоночного соединения. Наружная труба 3 с пилот-долотом 2 подвешена на внутренней трубе 4 посредством опорного переводника 7, присоединенного к верхней части наружной трубы 3.
Наружная труба 3 выполнена с пазами 8 на наружной поверхности и снабжена сменными породоразрушающими лопастями 9, установленными в пазах 8, выполненными, например, типа ласточкин хвост.
На чертеже показаны породоразрушающие лопасти, выполненные с нижней конической режущей частью 10 и верхней калибрирующей частью 11. В качестве сменных породоразрушающих лопастей устройство комплектуется также калибрирующими лопастями и лопастями с нижней шарошечной лапой и верхней калибрирующей частью, на чертеже не показано.
Ограниченная радиально-осевая подвижность наружной и внутренней труб относительно друг друга выполнена за счет подвижной посадки, ведущих участков труб и осевого зазора между нижним торцом внутренней трубы 4 и верхним торцом переводника 12.
В качестве пилот-долота 2 могут быть взяты долота различного типоразмера, в том числе и бурильные головки. Опорный переводник 7 и переводник 12 выполнены с учетом перекрытия пазов 8.
Работа устройства заключается в следующем: согласно геотехническим условиям бурения скважины готовится устройство требуемого варианта комплектации. Бурение производится со сменой типоразмеров пилот-долота и породоразрушающих лопастей по мере надобности.
В процессе бурения сопротивление породы резанию, разрушению преодолевается за счет крутящего момента и осевой нагрузки, приложенных к устройству с использованием дополнительной ударной радиально-осевой нагрузки за счет контактной радиально-осевой связи наружной и внутренней труб.
При бурении скважин подземного вышелачивания с предварительным бурением скважины малого диаметра и последующим расширением ствола скважины используется вариант с пилот-долотом совместно с калибрирующими лопастями.
После бурения скважины малого диаметра, производства необходимых скважинных работ производится смена калибрирующих лопастей на сменные соответствующего типоразмера породоразрушающие лопасти и бурение с расширением ствола скважины.
Предложенное устройство обладает следующими преимуществами.
1. Повышается коммерческая скорость бурения и износостойкость породоразрушающих органов в 1,5-2 раза.
2. Расширяется область использования за счет повышения надежности, универсальности.
3. Снижаются затраты на приобретение породоразрушающих органов в 2,5-3 раза.
4. Вибрационная нагрузка не передается бурильной колонне, резьбовые соединения не подвергаются перетяжке.
Источники информации
1. Патент РФ №2092671, Е21В 10/26, 10.10.97.
2. Патент РФ №2244796, Е21В 7/28, 20.01.2005.
3. Авторское свидетельство СССР №1002502, Е21В 10/00, 07.03.83.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СКВАЖИННЫЙ РАСШИРИТЕЛЬ | 2006 |
|
RU2315849C1 |
СКВАЖИННЫЙ РАСШИРИТЕЛЬ | 2005 |
|
RU2280142C1 |
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН | 2004 |
|
RU2254434C1 |
СКВАЖИННЫЙ РАСШИРИТЕЛЬ | 2001 |
|
RU2208120C1 |
СПОСОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИН | 2006 |
|
RU2320841C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН | 2006 |
|
RU2314407C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН | 2003 |
|
RU2250343C1 |
БУРОВАЯ УСТАНОВКА | 2006 |
|
RU2318979C1 |
СКВАЖИННЫЙ РАСШИРИТЕЛЬ | 2003 |
|
RU2244796C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН | 2003 |
|
RU2254433C1 |
Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для бурения скважин на воду, нефть, газ и скважин подземного выщелачивания. Устройство для бурения скважин включает бурильную колонну, пилот-долото, наружную трубу со сменными породоразрушающими лопастями и жестко соединенную с пилот-долотом, подвешенную опорным переводником на бурильной колонне, внутреннюю трубу, жестко соединенную с бурильной колонной, наружные и внутренние ведущие участки. Ведущие участки выполнены в наружной и на внутренней трубах и расположены под опорным переводником. Опорный переводник подвешен к бурильной колонне через внутреннюю трубу с возможностью ограниченной радиально-осевой подвижности. Наружная и внутренняя трубы снабжены торцевыми участками для передачи ударных нагрузок породоразрушающим лопастям и пилот-долоту. Обеспечивает расширение области использования, повышение коммерческой скорости бурения и износостойкости породоразрушающих органов в 1,5-2 раза. 1 ил.
Устройство для бурения скважин, включающее бурильную колонну, пилот-долото, наружную трубу со сменными породоразрушающими лопастями и жестко соединенную с пилот-долотом, подвешенную опорным переводником на бурильной колонне внутреннюю трубу, жестко соединенную с бурильной колонной, наружные и внутренние ведущие участки, отличающееся тем, что ведущие участки выполнены в наружной и на внутренней трубах и расположены под опорным переводником, подвешенным к бурильной колонне через внутреннюю трубу с возможностью ограниченной радиально-осевой подвижности, а наружная и внутренняя трубы снабжены торцевыми участками для передачи ударных нагрузок породоразрушающим лопастям и пилот-долоту.
Расширитель для буровых скважин | 1950 |
|
SU88509A1 |
Компоновка бурильной колонны | 1978 |
|
SU721515A1 |
Лопастной калибратор | 1979 |
|
SU836333A1 |
Распределитель нагрузки на буровое долото | 1980 |
|
SU1002502A1 |
РАСШИРИТЕЛЬ ДЛЯ СКВАЖИН | 2000 |
|
RU2179618C2 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН | 2003 |
|
RU2250343C1 |
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН | 2004 |
|
RU2254434C1 |
US 4635738 A, 13.01.1987. |
Авторы
Даты
2008-06-20—Публикация
2006-06-13—Подача