Способ бурения скважин Советский патент 1990 года по МПК E21B21/08 E21B21/14 

Изобретение относится к технике бурения скважин с очисткой их от шлама газообразным продувочным агентом и может быть использовано для создания подпора, превышающего статическое давление скважинной жидкости.

Цель изобретения - расширение области применения, повышение надежности путем исключения заштыбовки бурового става продуктами разрушения, максимальное использование энергии встречного потока на повышение давления продувочного агента в скважине, увеличение энергии встречного потока и увеличение давления продувочного агента в скважине за счет увеличения сопротивления перемещению

объединенного потока, образующегося после перемешивания продувочного агента с встречным потоком, содержащим жидкость, путем повышения его вязкости.

На чертеже изображено устройство для осуществления способа бурения скважин, общий вид.

Устройство содержит шламоприемный короб 1 газошламоотвода, обсадную трубу 2, магистраль 3 и направляющие насадки 4. Через шламоприемный короб 1 пропущены трубы 5 бурового става.

Направляющие насадки 4 могут быть в виде сопел, размещенных по окружности затрубного пространства.

СП

1

& & +4

со

или в виде кольцевой щели, превышающей внешний диаметр затрубного пространства. На магистрали 3 установлен вентиль 6.

Способ осуществляют следующим образом.

В процессе разрушения горной породы осуществляют подачу в трубы 5 бурового става газообразный продувом- ный агент (сжатый воздух) и регулируют его давление в затрубном пространстве изменением гидравлического сопротивления на выходе путем подачи в затрубное пространство навстре- чу выходящему обратному потоку продувочного агента встречного потока газа, жидкости или их смеси нагнетаемого в виде струй. Подачу встречного потока осуществляют на-участке движения продувочного агента с наибольшей скоростью (в обсадной трубе 2) для максимального использования энергии встречного потока на повышение давления продувочного аген- та в скважине. Для увеличения энергии встречного потока в последний могут быть добавлены утяжеляющие добавки в виде, например, частиц породы с рамерами, не превышающими наибольшие размеры частиц продуктов разрушения, выносимых продувочным агентом из скважины.

Для увеличения давления продувочного агента в скважине за счет увеличения сопротивления перемещению объединенного потока, образующегося посл перемешивания продувочного агента с встречным потоком, содержащим жидкость, путем увеличения его вязкое- ти, в последний могут быть введены также пенообразующие добавки.

Газовый поток, подаваемый по трубам 5 бурового става, омывает забой скважины, удаляет с забоя продукты разрушения (буровой шлам) и по скважине выносит его на поверхность в шламоприемный короб 1 газошламоотво- да. При этом газошламовый поток имее

Наибольшую СКОрОСТЬ В ОбсаДНОЙ Тру-

бе 2, сужающей сечение скважины.

В целях устранения притока воды в скважину и обеспечения эффективного термического бурения и расширения скважины необходимо повысить давлени газообразного продувочного агента в скважине и от ее стенок отжать по трещинам воду вглубь разрушаемого массива. Для этих целей по магистра

д

Q

5

ли 3 подают в качестве продувочного агента, например, сжатый воздух, воду или смесь с соответствующим давлением и количеством, которые поступают в направляющие насадки 4 и вытекают с определенной скоростью навстречу обратному (газошламовому) потоку, обеспечивая необходимый подпор, повышают давление продувочного агента в скважине и отжимают от стенок скважин воду по трещинам вглубь разрушаемого массива.

На горнорудных предприятиях глубина взрывных скважин обычно не превышает 18-20 м. Статический напор воды в скважине, при этом составляет 0,1-0,18 МПа. Поэтому избыточное давление газошламового потока в скважине должно составлять 0,15-0,2 МПа, которое обеспечивает отжим воды от стенок скважины и эффективное терморасширение горных пород.

Регулирование давления и количества воздуха, воды или их смеси для подпора газошламового потока в обсадной трубе 2, производится вентилем 6 магистрали 3, обеспечивая необходимую скорость встречного потока (проти- вопотока, согласно тарировочных данных.

Тарировка вентиля 6 магистрали 3 производится в диапазоне подпора (избыточного давления продувочного агента) 0,05-0,2 МПа. ,

Установка рационального режима термического расширения скважин производится следующим образом.

Перед термическим расширением замеряют статический напор (высота столба воды) в скважине, ранее пробуренной станком шарошечного бурения. В устье скважины устанавливают обсадную трубу 2, которая центрируется и крепится забутовкой. Станок термического расширения скважин наезжает на скважину, запускает термобур в pa- 4 боту, опускает его в скважину до верхней границы будущей котловой полости, переводит работу термобура на фиксированный режим и устанавливает на вентиле 6 магистрали 3 подпор, равный статическому давлению воды в скважине, увеличенный на 0,01 - . 0,02 МПа.

Формула изобретения

1. Способ бурения скважин, включающий разрушение горной породы, пода

Изобретение относится к технике бурения. Цель - расширение области применения и повышения надежности путем исключения заштыбовки бурового става продуктами разрушения. В трубы бурового става подают газообразный продувочный агент. Регулируют давление агента изменением гидравлического сопротивления путем подачи в затрубное пространство навстречу выходящему обратному потоку продувочного агента встречного потока газа, жидкости или их смеси, нагнетаемого в виде струй. Для увеличения давления продувочного агента в скважине за счет увеличения сопротивления перемещению объединенного потока, образующегося после перемешивания продувочного агента с встречным потоком, содержащим жидкость, путем увеличения вязкости, в последний могут быть введены пенообразующие добавки. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.