Способ бурения перемежающихся по твердости горных пород Советский патент 1992 года по МПК E21B10/18 

Изобретение относится к процессу проводки глубоких скважин с промывкой забоя буровым раствором или технической водой.

Известен способ бурения скважин с использованием гидромониторных долот, обеспечивающий интенсификацию нисходящего потока промывочной жидкости на выходе из насадок долота.

Недостатком известного способа бурения является неудовлетворительный вынос шлама с забоя из-за экранирования его высокоскоростным нисходящим боковым потоком промывочной жидкости.

Известен также способ бурения перемежающихся по твердости горных пород буровым долотом, включающий разрушение забоя породоразрушающими элементами

б/рового долота, очистку забоя потоком бу- роаого раствора, исходящего из промывочных отверстий долота, и направление части потока бурового раствора вверх через боковые эжекционные отверстия долота Этот способ обеспечивает интенсификацию вос- ходл дого потока промьцвочной жидкости в пригэбойной зоне.

Недостаток указанного способа бурения скважин заключается в том что при бурении в мягких глинистых, рыхлых породах происходит размыв эжекционным потоком неустойчивых стенок скважины с образованием каверн, что ухудшает качество ствола скважины.

Целью изобретения является повышение эффективности бурения неустойчивых

4 v| О О- О

пород за счет предотвращения кавернооб- раэования в стенках скважины.

Поставленная цель достигается тем, что при бурении неустойчивых пород производят перекрытие эжекционных отверстий до- лота, а очистку забоя осуществляют полным потоком бурового раствора.

Способ поясняется на фиг.1 и 2.

В период забуривания скважины (фиг.1) буровым долотом 1, имеющим породоразру- шающие элементы 2, с нулевой отметки или из предварительно сооруженного направления, а также при прохождении неустойчи- вых пород эжекционные отверстия, расположенные в промывочной системе 3 долота, перекрывают. Для этого используют, например, съемные пробки-заглушки 4 или встроенные в корпусе долота, перекрывающие диафрагмы, подпружиненные клапаны и т.п. При этом очистку скважины от выбуренной породы производят полным потоком бурового раствора из промывочных каналов 5, направленных на забой.

В процессе бурения скважины при встрече долота с твердыми устойчивыми по- родами (фиг.2) эжекционные отверстия б открывают. Для этого при использований в долоте диафрагм и клапанов повышают давление бурового раствора выше той величины, на которую рассчитаны эти перекрывающие элементы. В случае использования съемных пробок-заглушек для открывания эжекционных отверстий долото поднимают на поверхность.

П р и м е р. При прохождении рыхлых, неустойчивых пород процесс бурений ведут при давлении бурового раствора, например 8-10 МПа. что обеспечивает закрытое положение диафрагм и предотвращает размыв стенок скважины. При разбуривании плотных устойчивых пород для открытия эжекционных отверстий давление в промывочной системе повышают до 12 - 13 МПа и бурение производят с использованием

эжекционного эффекта для очистки скважины.

Такое манипулирование системой промывочных отверстий долота в процессе бурения обеспечивает формирование ствола скважины 7 (фиг.2) без каверн, что способствует предотвращению осложнений при проводке скважины и предопределяет высокое качество цементирования обсадных колонн. Кроме того, в процессе забуривания скважины с нулевой отметки исключается сифон бурового раствора на устье скважины, который создает ненормальные условия работы буровой бригады, особенно в зимнее время.

Таким образом, при использовании данного способа бурения предотвращается процесс кавернообразования в скважине, улучшаются санитарные условия труда буровой бригады (особенно в зимних условиях и в условиях Крайнего Севера), что повышает эффективность и надежность строительства скважин.

.Формула изобретения Способ бурения перемежающих по твердости горных пород буровым долотом, включающий разрушение забоя.породораз- рушающими элементами бурового долота, очистку забоя потоком бурового раствора, исходящего из промывочных отверстий долота, и направление части потока бурового раствора вверх через боковые эжекционные отверстия долота, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности бурения неустойчивых пород за счет предотвращения кавернообразования в стенках скважины при встрече с неустойчивыми породами производят перекрытие эжекционных отверстий долота, при этом очистку забоя осуществляют полным потоком бурового раствора, а при встрече с устойчивыми породами эжекционные отверстия долота открывают.

фиг. 2

Изобретение относится к процессу проводки глубоких скважин с промывкой забоя буровым раствором или технической водой, а именно к способам бурения перемежающихся по тсердости горных пород, и позволяет повысить эффективность бурения неустойчивых пород путем возможности манипулирования направлением потока бурового раствора. В период забуривания скважины с нулевой отметкой или из предварительно сооруженного н зправления или при бурении неустойчивых пород перекрывают эжекционные отверстия пробками-заглушками или диафрагмами. Очистку забоя в этом случае производят полным потоком бурового раствора. Такое манипулирование направлением потока бурового раствора обеспечивает формирование ствола скважины без каверн. В результате предотвращаются осложнения в процессе бурения скважины из-за невозможности обрушения стенок, а при забуривании скважины повышается техника безопасности буровой бригады. 2 ил.