Способ управления циркуляцией бурового раствора Советский патент 1993 года по МПК E21B21/00 

Изобретение относится к технологии управления циркуляцией бурового раствора при бурении глубоких скважин.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей способа. ;

Это достигается тем, что в известном способе, включающем запуск бурового насоса и.вызов циркуляции через скважину путем перевода в закрытое положение пусковой задвижки, промывку скважины и прекращение циркуляции остановкой насоса, отвод одной из пусковых задвижек оборудуют узлом ограничения пускового давления, вызов циркуляции производят при ограничении величины пускового давления закрытием одной пусковой задвижки и.открытием другой пусковой задвижки, отвод которой оборудован узлом ограничения пускового давления, а остановку насоса для прекращения циркуляции производят при закрытой пусковой задвижке, отвод которой оборудован-узлом ограничения-пускового давления в момент вызова циркуляции выбирают из расчета предотвращения осложнений в открытом стволе скважины.

На фиг .1 приведена;схема управления циркуляцией бурового раствора при наличии одного бурового насоса; на фиг.2 - то же, при наличии в обвязке двух или трех буровых насосов.

На схемах показан (см. фиг,1) буровой насос 1, соединенный с мзнифольдом 2 с помощью выкидного трубопровода 3, на котором установлен предохранительный клапан 4 с выкидом 5. На манифольде 2 установлены пусковая задвижка 6 с отводом 7 и пусковая задвижка 8 с отводом 9 и узлом 10 ограничения пускового давления. Узел 10 выполнен в виде сменной диафрагмы, установленной между пусковой задвижкой 8 и отводом 9, Сменная диафрагма выполнена в виде кольца, диаметр отверстия в котором выбирают в зависимости от ожидаемого давления в момент вызова циркуляции, чтобы предотвратить возникновение осложне- ний в открытом съволе скважины.

.Пример. Покажем применение способа при бурении скважин в Западной Сибири (Ноябрьский район Тюменской области).

Глубина скважины 2800 м, способ бурения турбинный, рабочее давление 170 кгс/см2 Буровой раствор:уд. вес- 1.12-1.14 г/см3, вязкость 25-30 с, СНС 12-26 мгс/см. Давление гидрорэзрыва открытой части ствола составляет 55 кгс/см2. Бурение ведется одним насосом У8-6М при цилиндровых втулках диаметром 160 мм с производительностью 30 л/с.

На пусковой задвижке 8 в узле 10 устанавливают диафрагму такого размера, чтобы при прокачивании бурового раствора насосом 1 через узел 10 давление в манифольде 2 не превышало 50 кгс/см2. Этим требованиям соответствует кольцо с внутренним диаметром 24 мм. В зависимости от гидравлических сопротивлений, возникающих при прокачивании бурового раствора,

через узел 10 и отвод 9 проходит определенная часть его. Количества прокачиваемого бурового раствора через манифольд 2 (соответственно и через скважину) и узел 10 относятся обратно пропорционально

возникающим при этом гидравлическим сопротивлением. Е.сли давления 50 кгс/см окажется недостаточно для вызова циркуля- i ции через скважину, то весь буровой рас- твор будет прокачиваться только через узел

10 и отвод 9. Внутренняя полость бурильной

колонны и нижняя часть ствола скважины

при этом находятся в поджатом состоянии

под давлением 50 кгс/см . В результате такой работы обвязки бурового насоса 1- в ней

не возникает гидроудара. Все элементы обвязки работают при плавном повышении давления не более чем до 50 кгс/см .

Управление циркуляцией бурового раствора Производят следующим образом.

Отвод 9 пусковой задвижки 8 оборудуют узлом 10 ограничения пускового давления до 50 кгс/см2. Перед пуском бурового насоса 1 закрывают пусковую задвижку 6 и открывают пусковую задвижку.8, на которой

установлен узел 10 ограничения пускового давления, Пускают буровой насос 1. Так как узел 10 установлен на 50 кгс/см2, то в момент вызова циркуляции через скважину давление не может подняться выше 50

кгс/см . После вызова циркуляции через скважину давление в манифольде падает до 20-30 кгс/см2, и буровой раствор начинает циркулировать по желобам (на чертежах они не показаны). В этот момент часть бурового

раствора будет выходить через узел 10 и отвод 9. Убедившись в нормальном вызове циркуляции бурового раствора через жину, пусковую задвижку 8 закрывают. С этого момента весь буровой раствор прокачивается через манифольд 2 и скважину

Приступают к бурению скважины. При этом в скважину подают рабочее количество бурового раствора - 30 л/с при давлении 170кгс/см .Окончивбурение, приподнимают от забоя бурильную колонну на 10-15 м и после промывки скважины выключают буровой насос. Как только давление в манифольде 2 упадет до нуля, открывают пусковую задвижку 6. Находящийся в буровом шланге, стояке (на чертежах они не показаны) и манифольде 2 буровой раствор стекает в приемную емкость через отвод 7. Отсутствие здесь узла 10 позволяет буровому раствору скорее стечь, что особенно важ- но в зимнее время во избежание замораживания коммуникаций.

Применение предлагаемого способа управления циркуляцией бурового раствора позволяет расширить технологические возможности исполнителей за счет возможности регулирования пускового давления при вызове циркуляции через скважину в зависимости-от состояния открытого ствола скважины. Это предотвращает возникновение осложнений в скважине и повышает безопасность труда..

Формула из обретения Способ управления циркуляцией бурового раствора, включающий запуск бурового насоса и вызов циркуляции через скважину путем перевода в закрытое положение одной пусковой задвижки, промывку скважины в процессе бурения и прекращение циркуляции остановкой насоса, отличаю щи и с я тем. что, с целью расширения

технологических возможностей, отвод одной из пусковых задвижек оборудуют узлом ограничения пускового давления, вызов циркуляции производят при ограничении величины пускового давления закрытием одной пусковой задвижки и открытием другой пусковой задвижки, отвод которой оборудован узлом ограничения пускового давления, а остановку насоса для прекращения циркуляции производят при закрытой

пусковой задвижке, отвод которой оборудован узлом ограничения Пускового давления и открытой другой пусковой задвижке, при этом величину ограничения пускового давления в момент вызова циркуляции выбирают из расчета предотвращения осложнений в открытом стволе скважины,

Изобретение относится к горной про- .мышлённости и может быть использовано при бурении глубоких скважин на нефть и газ для предупреждения осложнений в открытом стволе скважины в момент вызова циркуляции и повышения безопасности труда работающих. Сущность изобретения; способ включает запуск бурового.насоса 1 и вызов циркуляции через скважину путем перевода в закрытое положениё пусковой задвижки. В процессе бурения прекращение ;.;:.;.;..::..-у 2 : ;; ;;;. циркуляции осуществляют остановкой насоса 1. Отвод одной из пусковых задвижек оборудуют узлом ограничения пускового давления. Вызов циркуляции производят при ограничении величины пускового давления закрытием одной из пусковых задвижек и открытием другой, отвод которой оборудован указанным узлом. Остановку насоса 1 для прекращения циркуляции производят при закрытой другой пусковой задвижке и открытой первой, При этом величину ограничения пускового давления в момент вызова циркуляции выбирают из расчёта предотвращения осложнений в от-, крытом стволе Скважины. Применение способа позволяет предотвратить гидроразрыв горных пород 8 открытом стволе скважины и прёдйтвратйть возникновение осложнения по Этим/причинам; & также повысить безопасность труда исполнителей. 3 ил, СО С