Способ бурения скважин Советский патент 1993 года по МПК E21D1/06 

Изобретение относится к бурению шахтных стволов и скважин большого диаметра, в частности к технологии роторного бурения с исправлением кривизны буримо скважины.

Цель изобретения - повышение производительности.

На фиг. 1 показан продольный разрез скважины со ступенчатым забоем перед операцией по исправлению кривизны; на фиг, 2 - то же, после проработки забоя по- родораэрушающим инструментом плоской формы; на фиг. 3 - то же, после бурения приямка; на фиг. 4 - продольный разрез скважины перед исправлением кривизны; на фиг, 5 - забой скважины после исправления кривизны.

Проектная ось скважины совпадает с вертикальной осью t При бурении ось скважины 2 отклоняется от оси 1 на а.,, з отклонение центра забоя от вертикальной оси 1 при этом составляет h (см фиг. 1). Диаметр буримой скважины D. диаметр плоской части забоя Do. а диаметр приямка З-d. Ступенчатый породоразру шающий инструмент 4 имеет нижнюю ступень 5 диаметром d и верхнюю ступень 6 диаметром D. Ось скважины после исправления кривизны 7 составляет с вертикальной осью 1, О2 а отклонение центра забоя от оси 1 при этом составляет 05

Бурение скважины и исправление кривизны проводят следующим образом.

Проводят разрушение породы с образованием скеажины epai.,ei -ем породоразруО U V|

Ј СО Jb

шающего инструмента, например ступенчатой формы. При этом осевую нагрузку поддерживают максимальной для обеспечения высокой эффективности бурения. При бурении без ограничения осевой нагрузки, как правило, происходит искривление оси скважины, вызываемое наклонным залеганием пород.

Бурение продолжают до момента, когда отклонение центра забоя от вертикальной оси 1 не приблизится к заранее заданной величине I. При подходе к этой предельной величине, когда отклонение достигает величины И , а угол отклонения реальной оси скважины 2 от вертикали 1 - величины а (фиг. 1). бурение ступенчатым породоразру- шающим инструментом 4 прекращают. Производят разрушение ступеней на забое, например, посредством проработки Забоя инструментом плоской формы (на фиг. не показан), в результате чего образуется забой, диаметр плоской части которого равен Do (эта часть забоя сопрягается с цилиндрической стенкой, забоем кольцевой конической формы). Далее плоский инструмент извлекают из скважины и бурят по отвесу, т.е. свободно-подвешенным породораэру- шающим инструментом, приямок 3 диаметром d, равным диаметру нижней ступени 5 инструмента 4. Затем бурение продолжают инструментом 4, нижняя ступень 5 которого центрируется по приямку 3, а верхняя ступень б - по стенке скважины, ось 2 котог ой имеет отклонение от вертикали на а, вследствие чего инструмент 4 получает на- клон , противоположный углу «1.

При дальнейшем бурении (см. фиг. 5) скорректированная ось 7 скважины окажется отклоненной от вертикали 1 на угол ai, a линейное отклонение центра забоя от вер- тикали достигнет величины 12, при этом ось 7 пересечет ось.1.

Ось скважины получает отклонение в сторону, противоположную направлению залегания породных пластов, т.е. упрежда-

ющее. которое будет уменьшаться в процессе дальнейшего бурения, достигнет нуля и лишь после этого начнет увеличиваться в направлении залегания породных пластов.

При использовании для бурения скважины лородоразрушающего инструмента плоской формы операцию по разрушению ступеней забоя перед образованием приямка не производят.

При образовании приямка нижняя ступень 5 должна разбуривать только плоскую часть забоя, ограниченную диаметром Do. в связ и с чем величина I перед началом исправления кривизны должна быть меньше

или равной величине - -- - .

Формула изобретения Т. Способ бурения скважин, включающий разрушение породы и периодическое исправление кривизны скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, исправление кривизны осуществляют бурением на забое сво- боднр подвешенным лородоразрушающим инструментом приямка, диаметр которого меньше диаметра скважины, и расширяют его ступенчатым породоразрушающим инструментом, диаметр нижней ступени которой равен диаметру приямка, а верхней ступени - диаметру скважины, при этом исправление кривизны производят при

I S

Do

где I - отклонение центра забоя от вертикали;Do - диаметр плоской части забоя;

d - диаметр приямка.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что разрушение породы производят породоразрушающим инструментом ступенчатой формы, и перед образованием приямка ступени на забое разрушают.

Изобретение относится к бурению шахтных стволов и скважин (С) большого диаметра, в частности к технологии роторного бурения с исправлением кривизны буримой С. Цель - повышение производительности. Разрушение породы и образование С 2 проводят вращением плоского породоразруша- ющего инстурмента (ПРИ) без ограничения нагрузки на забой. Для исправления кривизны С 2 свободно подвешенным ПРИ бурят на забое приямок 3 диаметром d. Прорабатывают забой ступенчатым ПРИ 4. диаметр нижней ступени 5 которого равен d, а диаметр верхней ступени б - диаметру буримой С. Ось 1 С при этом отклоняется в направлении, противоположном направлению искривлению С при бурении. При использовании для бурения ПРИ 4 перед образованием приямка 3 разрушают ступени на забое плоским ПРИ. Исправление кривизны производят при { (Do - d)/2, где I - отклонение центра забоя от вертикали, а Do - диаметр плоской части забоя 1 з.п. ф-лы, 5 ил. т с

И№С91