Способ бурения скважин Советский патент 1987 года по МПК E21B21/00 

i 4O6p l-l- } l- t- о 1 )I1IJ, I-; П ,)С ГИ , :

)1 Иил ь-Г л:-«ип :

П1Ч .

Цепью ii riOpe Г - ния яуьчяетг-я упро- цение спуско-подъемных операций и предотррашс 11 ш о : еда няя вы б у рея ног о шлама.

Из 4;иг . 1 прежде Tnt .rienn схема осу- ществления ирпдло гмемо) - , спскчэба ,

в КЯ-Ч (- С ТП г- )абС Ч1 г- Ш ПОЛЬ -

яустся )i;n;u-:ci i V I l фчг , : - то АС, в качсм:тне )пбочего агента ис.поль- зуется сжаты11 газ.

Устройст из, реализующее способ, включает и «м-бя буровой насос 1, ootipiiibi;: iurр.тл ог -сальник 2, одинар- Оу:). ю ко.торну 7 руб j, CTpyii 1 ;,Й Hivoi.: - . , у:. I iiuMi ieHifhiK ину гри оцопо;;1.емн1л г .--лтлоикь 5. Последняя р;.. (М утри обсадной колонны 6 труб с породоразрушаю дим нако-- нечьн ком 7 . PHIUIN со скважиной размещен отстоГгник 8, Дополнительный насос 9 ус т.; чо/ij f i отсл ойнл - ком 8 и i MKoci7-:ii I ). На корпусе струйноги ;iacoca ч устарювлен дроссе лирук1|;н-;11 узел -л ниде бурта 1 1 , По- лост по1ил ды М:1ой ко.гонны с.вя зана с - МК ;: ; ь}(1 iO патрубком 12. В случае i cr;ojni3ontin ия v. ка - е-с 1 Ы( ра- точег : агеп га с жа Г;, ; .yxa на скьажине ycTananjH-inp.io- к 1мпрессор 13, Н случае 11слольз;:1,ания сжатог о аоздуха ( фиг . 2 II;: 11 l:l,l;IO,:,,I; ксзлонне Ь ус гапоил : ; м. (Л1те::ъ ц, устапоилен- Hbrti на глуб1 :.с, ;nh с Ч ччвающей подпор пагп, г 1; 11. лилли насоса i.

Cnocf;6 lea.iM v РЛ я с-лс дугощим образом .

ieiji:v; сс1зда нкег обратной промывки осуществляют предвари т ел bUbii t спуск водоподъемной. )Т1Н1: 5. Далее рабо- ч;1й поток nooMriroo4no;i жидкости подается буровым насосом 1 из отстойника 8 через вертлюг-сальнкк 2 и бурильную 3 , пз которой жидкость поступает п стпугттгыг насос 4 ;t .ачее двигаяс-h ;:о ь-аг1алам, рабочий лоток, преобразуясь п обратный, входит в сопло ст11уйлого нагоса. Выходя о бол шой скоростью из сопла, рабочий пото 1П жекти ует из приемной камеры струйного насоса поток : кидкости, восход щий по буршьпо колонне с забоя скважины я, смеин-гваясь с инжектированным потсчч ом, входит ь см1.м:л1тель- ную камег;; насоса 4, затем ii диф02

фузС р, пройдя которь1Й выхс |дит через бокС Вьк. окна в корпусе насоса в кольце н-е нрсьс т панство 11одопод1 емной ajM - HHb 3 и далее ,;j, нанором струй

Hcu o насоса поток жидкости движется к устью скважины, Г де через патрубок 2 мзливается в отстойник 8.

Противодавление жидкости между с-кважиной и водоподъемной колонны 5 созл.ашг н случае путем нагнеГ--;Ч1 Я Л ЧДКОСТИ ИЗ ВМКОСТИ 10, рНС..; -,, i-.fj горой непрерывно пополняется л,.)полн1-ггельным насосом 9,и одновре- . С нным дросселировании потока жид- J;O(:TH через дросселирующий узел 1 м )оз -кольдевую щель между буртом i и стенкой водоподъемной колонны ;; напорной линии струйного на- сое,- li L, всасывающую, т,е. 4To6tii соб- ь условие

-I h

Н

ь

п

-глубина погружения водоструйного насоса относительно уровня излива промывочн о и жидкости, м;

-удельньп вес промывочной

жидкости в кольцевом пространстве водоподъемной колонны, т/м-;

-сумма гидравлических соп- ротивлений в водоподъемной копонне, м;

-глубина погружения струйного насоса от уровня жидкости в емкости, м;

-удельный вес промывочной жидкости в скважине, т/м .

блтдс Ч -п. вышеприведенного соотношения приводит к тому, что начнется переток жидкости из напорной Л111гки струйного насоса в линию всаса

45 вследствие чего часть шлама поднятого с забоя по бурильным трубам снова будет попадать на забой. Из вышепри- недс:нного соотношения следует, что, ч(: м на большей глубине находится

50 руйный насос относительно излива промывочной жидкости на устье скважины, .ем на большую высоту должен быть поднят уровень жидкости в емкости. В свою очередь глубина погру5й женин струйного насоса в водоподъемной колонне определяется величиной c- T-fMbi ги,1дравлических сопротивлений бури.) труб ниже струйного насоса.

i

При использовании в качестве рабчего агента сжатого газа поток жидкости выходит через окна в корпусе насоса в кольцевое пространство водоподъемной колонны 5 и далее под напором струйного насоса поток жидкости поднимается до смесителя 14, где аэрируется сжатым воздухом, поступающим от компрессора 13 по кольц вому пространству между обсадной 6 и водоподъемной 5 колоннами и далее аэрированный поток, подаваясь к устью скважины, изливается в отстойник 8. Из отстойника промьшочная жидкость подается тем же или дополнительно установленным насосом в скважину, по которой она нисходит к забою, где омывает породорузрушаю щий наконечник 7, охватьшает выбуренную породу и подымается по бурил ной колонне к струйному насосу 4.

Необходимая глубина оттеснения раздела воздух - вода, равная глубине погружения смесителя под статический (динамический) уровень воды в скважине, определяется условием, чтобы суммарный вес аэрированного неаэрированного столбов промывочной жидкости в кольцевом пространстве водоподъемной колонны был меньше веса жидкости в кольцевом пространсве скважины, т.е. чтобы соблюдалось условие

Н.

7, - Н, Xz+Ih H,-},,,

де Н,

,

Т2 Н,

ГЬ

высота неаэрированного столба жидкости в водоподъемной колонне, м; удельный вес неаэрирован ной жидкости в водоподъемной колонне, удельный вес аэрированной жидкости, т/м;

высота аэрированного столба g жидкости, м;

сумма гидравлических потерь в водоподъемной колонне, м:

35

40

H.J - высота столба жидкости и кольцевом пространстве между водоподъемной и обсадной колоннами, м; - удельный вес жидкости в

кольцевом пространстве между водоподъемной и обсадной колоннами, Т/М-. Величина давления, необходимого для преодоления гидравлических сопротивлений бурильной колонны труб от забоя до струйного насоса, обеспечивается глубиной погружения струйного насоса под статический динамический уровень жидкости в скважине.

Формула изобретения

1.Способ бурения скважин путем создания обратной промьшки с помощью струйного насоса, установленного внутри водоподъемной колонны, и выхода промывочной жидкости, несущей выбуренную породу на поверхность выше насоса по водоподъемной колонне, отличающийся тем, что, с целью упрощения спуско-подъ- емных операций и предотвращения оседания выбуренного шлама, перед созданием обратной промывки осуществляют предварительный спуск водоподъемной колонны, а затем создают противодавление жидкости между скважиной и водоподъемной колонной путем нагнетания рабочего агента в зако- лонное пространство и одновременном дросселировании потока рабочего аген та между насосом и водоподъемной колонной.

2.Способ ПОП.1, отлича ю- щ и и с я тем, что в качестве рабочего агента используют ж здкость.

3.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения бурения по поглощающим пластам, в качестве рабочего агента используют сжатый воздух.

X

/J

,5

КА

/

/.

и

11

Х

./

в

СП С±3

фиг. 1

Фиг. 2

Изобретение относится к горнрй промышленности. Цель изобретения - упрощение спуско-подъемных операций и предотвращение оседания выбуренного шлама. Предварительно спускают водоподъемную колонну, внутри которой устанавливают струйный насос. и при помощи него создают обратную промывку скважины. Осуществляют выход промывочной жидкости, несущей выбуренную породу на поверхность выше насоса по колонне. Затем создают противодавление жидкости между скважиной и колонной путем нагнетания рабочего агента в виде жидкости в заколонное пространство. Одновременно дросселируют поток агента между насосом и колонной. Для обеспечения бурения по поглощающим пластам в качестве рабочего агента используют сжатый воздух. Величина давления, необходимого для преодоления гидравлических сопротивлений бурильной колонны труб от забоя до насоса, обеспечивается глубиной погружения его под статический уровень жидкости в скважине. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. S (Л СА :