Способ бурения скважин и устройство для его осуществления Советский патент 1981 года по МПК E21B21/00 

(54 СПОСОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к бурению глубоких скважин,а именно разведочных на все виды полезных ископаемых а также структурно-поисковых и эксплуатационных на нефть и газ.

Известен способ вращательного (роторного) бурения, при котором резцы породоразрушающего инструмента под действием осевой нагрузки внедряются в породу, преодолевая сопротивление вдавливанию, и перемещаются в горизонтальной плоскости забоя под действием окружного усилия (крутящего момента) , разрушая породы ргзанием, при этом дифференциальное давление на забой снижают за счет снижения плотности промывочной жидкости Го.

Однако при этом возникает опаст-ность потери устойчивости стенок скважины по всему открытому стволу.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ бурения скважины, включающий разрушеш е забоя путем наложения

внешних осевых нагрузок, преимущественно ударных, на породоразрушающий инструмент и npONtiBKy СО: сниженным дифференциальным давлением на забое скважины СзЗ.

Известный способ позволяет получить более высокие скорости бурения, однако не обеспечивает в необходимых условиях противодавления на стенки скважины , что может вызвчть осложнения при бурении неустойчивых горшлс пород.

Цель изобретения - повышение устойчивости стенок скважины при бурении.

Поставленная цель достигается т«м, что в процессе разрушения горной породы на забое создают условия лансированного объемного сжатия ее, для чего дифференциальное давление снижают непосредственно в зонах контактов рабочих элементов породоразру тающего инструмеита с забоем.

Для реализаций предлагаемого способа используют устройство дпя бурения скважин, содержащее гидроударную машину эжектор с камерой разрежения, двойной колонковый снаряд и породоразругаающий инструмент с промывочными каналами, в котором выполнены дополнительные каналы, Сообщающие ка меру разрежения эжектора с зоной разрушения.

На фиг,1 показано устройство для реализации предлагаемого способа, обг щий вид; на фиг.2 - схема разрушения породы.

Устройство содержит верхний переводник (корпус эжектора) 1 в котором установлен диффузор 2 и сопло 3i, эжектора, двойную колонковую трубу с наружной 4 и внутренней 5 трубами (для варианта использования кольцевой коронки) и породоразрушающий инструмент 6 с каналами 7, выходящими в зону разрушения породы на забое. Каналы 7 соединеныканалами (или межтрубным зазором) 8 с камерой 9 разрежения эжектора.

В процессе бурения при прокачивании через устройство промывочной жидкости в камере 9 корпуса эжектора 1 создается разрежение, величина которого .зависит от параметров эжектора и расхода промывочной жидкости. По герметичным каналам (зазорам) 8 зона пониженного давления сообщается с каналами 7 коронки и создает в этой зон разрежение, что облегчает разрушение породы, одновременно гидростатическое давление за коронкой не снижается и поддерживает неустойчивые породы стенок скважинц от вывалов.

Внедрение изобретения позволяет повысить производительность бурения в неустойчивых породах ориентировочно на 30-50%.

Формула изобретения

2,Устройство для осуществления способа по п.1, включающее гидроударную машину, эжектор с камерой разрежения , двойной колонковый снаряд и породоразрушающий инструмент с промывочными каналами, отличающееся тем, что в породоразрушающем элементе выполнены дополнительные каналы, сообщающие камеру разрежения эжектора с зоной разрушения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фиг.1