Устройство для бурения скважин Советский патент 1993 года по МПК E21B7/24 E21B7/08 

Изобретение относится к техническим средствам для проводки буровых скважин, а именно к устройствам для бурения с одновременным расширением.

Целью изобретения является расшире- V ние технологической способности устройст- ва путем обеспечения возможности формирования ствола с поперечным размером; величина которого больше диаметра вышележащей части скважины.

На чертеже приведен общий вид устройства в скважине.

Устройство состоит из пилотного долота 1, удлинителя 2, опорно-центрирующего элемента (калибратора) 3, эксцентричного расширителя 4, раздвижного расширителя 5 и утяжеленных бурильных труб 6. Боковые рабочие поверхности калибратора 3 армированы износостойким вооружением, а поперечный размер калибратора равен поперечному размеру пилотного долота. Торцевые и боковые рабочие поверхности Эксцентричного расширителя 4 снабжены породоразрушающим вооружением. Поперечные размеры эксцентричного расширителя выбраны исходя из проходимости устройства по вышележащей части ствола скважины 7. В качестве удлинителя 2 применяется УБТ, забойный двигатель или колонковый снаряд.

Устройство в собранном виде спускают в скважину 7 для бурения. В процессе спуска раздвижной расширитель 5 находится в транспортировочном положении (в сомкнутом состоянии). После дохождения долота 1 до забоя скважины по команде сверху производят раскрытие раздвижного расширителя 5 и начинают процесс углубления скважины путем создания циркуляции бурового раствора, осевой нагрузки и вращения бурильной колонны. При этом долото 1 формирует пилотное направление ствола скважины, калибратор 3 и раздвижной расширитель 5 центрирует эксцентричный расширитель 4 от поперечных смещений, которые обуславливаются отталкивающей силой, возникающей при контакте эксцентричной части со стенкой скважины. В реел С

00

о

00

ю ел о

зультате этого устройство вращается вокруг собственной оси, которая совпадает с осью скважины, и кроме того уменьшается величина изгибающих моментов, которые действуют на резьбовые соединения. Образованная ступень в скважине разрушается торцевым вооружением эксцентричного расширителя 4 и калибруется боковым вооружением. Но так как в процессе работы происходит износ по диаметру калибратора 3 и эксцентричного расширителя 4 то это может привести к тому, что эксцентричный расширитель будет формировать ствол скважины меньше номинального диаметра и не цилиндрической формы.

Для устранения этих недостатков применяется в устройстве раздвижной расширитель 5, который служит для калибровки участка ствола,- сформированного эксцентричным расширителем и для придания ему цилиндрической формы..При этом, нагрузки, действующие на раздвижной расширитель будут минимальными. Кроме того, в случае износа эксцентричного расширителя в работу вступает раздвижной расширитель, который выполняет функции предыдущего расширителя.

Преимущество заявленного технического решения в сравнении с прототипом заключается в том, что оно позволяет формировать ствол с поперечным размером, ве- личина которого больше диаметра вышележащей части скважины; повысить качество цементирования пробуренного участка скважины за счет увеличения зазора между стенкой скважины и обсадными трубами; беспрепятственно спускать в скважину колонны-нхвостовики, наружный

диаметр которых близок к внутреннему диаметру вышележащей колонны; повысить технико-экономические показатели бурения скважины за счет того, что в случае износа эксцентричного расширителя дальнейшее расширение скважины осуществляется практически неизношенным раздвижным расширителем, так как практикой, ступенчатого бурения подтверждено, что

износ пилотного долота почти всегда меньше, чем расширителя над ним.

Заявленное устройство может быть применено для бурения нефтяных/газовых, геологоразведочных и специальных скважин.

Преимущественная область применения устройства в скважинах с многоколонными конструкциями, включающие колонны- хво- стовики для качественного крепления которых необходимо пробурить участок ствола

скважины с диаметром, большим внутреннего диаметра последней спущенной обсадной колонны.

Формула изобретения „ Устройство для бурения скважин, включающее удлинитель с пилот-долотом и опор- но-центрирующим элементом и соединенную с ним бурильную колонну, на которой установлен симметричный расши- ритель, отличающееся тем что, с целью повышения эффективности его работы путем расширения технологических возможностей, оно снабжено эксцентричным расширителем, установленным между сим- метричным расширителем и опорно-цент- рирующим элементом, причем симметричный расширитель выполнен раздвижным.

Использование: в горной промышленности при направленном бурении скважин роторным способом. Сущность изобретения: в устройстве для бурения скважин на удлинителе, подсоединенным к бурильной колонне, установлено пилот-долото и опор- но-центрирующий элемент, а на бурильной колонне - эксцентричный и симметричный раздвижной расширители, причем эксцентричный расширитель установлен между раз- движнымрасширителем и опорно-центрирующим элементом, что позволяет расширить технологические возможности устройства для бурения. 1 ил.