Компоновка бурильной колонны Советский патент 1980 года по МПК E21B7/08 E21B17/00 

I

. Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для бурения наклонных или горизонтальных скважин.

Известна компоновка бурильной колон ны, включающая бурильные и соединенные с ними утяжеленные бурильные тру- бы 1.

В известной компоновке при бурении наклонных скважин возникают трудности с продвижением колонны к забою и созданием нагрузки на долото в процессе бурения иэ-за появления дополнительных сил сопротивления движению при потере колонной труб продольной устойчивости.

Известна компоновка бурильной колонны, включающая бурильные трубы, установленные под ними утяжеленные бурильные и двухрядную колонну труб, связанную с ними посредством участка трубы, имеющего профильную поверхность для всйшмодействия с ответной поверх-

йостью верхней части наружных труб двухрядной колонны ,

Эта компоновка позволяет облегчить спуск колонны в скважину и создание необходимого усилия на долоте в процессе бурения. Однако жесткое соединение внутренних труб и наружных в нижней части затрудняет подъем колонны и делает невозможным применение компоновки для бурения скважин с большим углом наклона.

Цель изобретения - увеличение угла наклона скважины.

Указанная цель достигается тем, что участок трубы, соединяющий утяжеленные бурильные трубы с двухрядной коло)1ной, имеет два упорных торца для взаимодействия с упорными торцами, выполненными на внутренних и наружных трубах, а внутренние трубы в верхней и нижней частях имеют упоры для взли(од:йствия с уступами, выполненными па наружных трубах, причем расстояние между уступами внутренней и наружной трубы li fu-px-

ней части колонны больше соотвотствую- щего расстояния в ииж1гсй ео ,

На фиГо 1 - сгсема компоновки Gyijwib- ной колонны; на фиг. 2 - дв тсрядная колонна труб; на фиг, 3 разрез А-А

фиг. 2с

Компоновка бурильной колонны включает утяжеленные бурильные трубы 1, бурильные трубы 2, ведущею трубу 3 и двухрядную колонну 4, которая может быть связана с забойным двигателем 5 или непосредственно с долотом 6.

Двухрядная колонна труб 4 состоит на наружных труб 7, соединенных между собой с помощью резьбовых соединений и несущих основную нагрузку, и внутренних труб 8, передающих осевую нагрузку от утяжеленных бурильных труб 1 и бурильных труб 2 на долото 6 через переводник 9, забойный двигатель 5.

Соединение двухрядной колонны 4 с бурильными трубами 2 или непосредст венное утяжеленными бурильными трубами 1 осуществляется посредством ведущей трубы 3, которая может быть выполнена как одно целое или составной, включающей профильную часть 10, передающую вращающий момент наружным трубам через переводник Не ответной профильной поверхностью, поршень 12 и наконечник 13.

Ведущая труба имеет упорные торцы 14 и 15. При создании нагрузки сверху торец 14 взаимодействует с упорным торцом 16, выполненным на внутренней трубе, а во время подъема колонны бурильных труб торец 15 взаимодействует с упорным торцом 17, выполненным на наружной трубе.

В верхней и нижней частях наружные трубы имеют уступы 18, а внутренние трубы - уступы 19, причем paccTojcme Н между уступами 18 и 19 в верхней части больще, чем расстояние Н между уступами нижней части. Внутренние тру бы имеют отверстия 2О для связи кольцевой полости между наружными и внутренними трубами с внутренним каналом 2.Д. и 1полнены составными из отрезков труб, которые соединяются между собой по упорным торцам 22.

Во время спуска компоновки бурильных труб в скважину наружные трубы 7 находятся в растянутом состоянии, поскольку осевая нагрузка от утяжеленных бурильных труб 2 передается через внутренние трубы 8 в нижнюю часть двухрядной колонны 4, и силы трения наружных

труб 7 о стенки скважинр, 11} иводят к созданию в них истягтгаюшнх напряЖ1 ний.

Для того, чтобы двухрядная колонна 4 имела минимальный вес, снутреннио rpjf)u 8 должны 6iaTb выполнен1 1 из лег- косливных материалов со стенкой минимальной толщины, рассчитанной на передачу лщиь осевого усилия. В этом слу чае рационально часть сжимающего усилия передавать через наружные трубы 7, но таким образом, чтобы растягивающие усилия в них (с учетом сил трения межд трубами 7 и 8) оставались домшшрук щими,

Это достигается выполнением на тру бах 7 и 8 уступов 18 и 19, располагак щихся при отсутствии осевой нагрузки на определенном расстоянии дру от друга. В верхней части двухряиной колонны 4 расстояние Н, больше,чем расстояние Н 2 в нижней части. Причем расстояние Н между торцами бурильной и двухрядной колонны должно быть больще Н , так как суммарная деформация труб 7 и 8 увеличивается снизу вверх.

Давление бурового раствора также воспринимается наружными трубами 7, за счет выполнения отверстий 20 во внутренних трубах 8.

При подъеме колонны бурильных труб наружные трубы 7 находятся также в растянутом состоянии, как и во время спуска, за счет взаимодействия упорного торца 15 на ведущей трубе 3 с упорным торцом 17 на переводнике 11.

Применение компоновки бурильных тру при проводке наклонно-направленных или горизонта/1ьных скважин позволит увеличить расстояние отхода забоя от устья скважины, что даст возможность разбуривать месторождение меньшим количеством кустов с расположением на каждом бол1 щего числа скважин.

Формула изобретения

Компоновка бурильной колонны, включающая бурильные трубы, утяжеленные бурильные трубы и двухрядную колонну труб, связанную с ними посредством ведущей трубы, имеющей профильную поверхность для взаимодействия с ответной поверхностью верхней части наружных труб двухрядной колонны, о т л и чаю шанс я тем, что, с целью увеличения угла наклона скважины, ведущая

трубя имеет два упорных торца для взаимодействия с упорными тордпми, вы- nojoieitiibiMH на внутренних и наружных Т1)убах, а внутрюннио трубы в верхней и

нижней частях имеют уступы для взаимо- действия с уступами, вынолненными на наружных трубах, причем расстояние между уступами внутренней и наружной трубы в верхней части колонны больше

соответствующего расстояния в нижней ее части,

Источники информации, , принятые во внимание при экспертизе

1. Беляев В, М.. Компоновки нижней части бурильной колонны. М., ВНИИОЭНТ 1972, с. 22-24.

2- Авторское свидетельство СССР № 250790, кл. Е 21 В 7/10, 1967.

(