Компоновка низа бурильной колонны Советский патент 1983 года по МПК E21B21/00 

(54) КОМПОНОВКА НИЗА БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ

:1

Изобретение относится к бурению и может быть использовано как при роторном способе бурения, так и при применении забойных двигателей.

Известны компоновки низа бурильной колонны, включающие лопасти, установленные над долотом для создания тяги в восходя. щем потоке промывочной жидкости 1 .

Однако, в известных компоновках низа бурильной колонны не предотвращается циркуляция обломков в зоне работы долота. Б наибольшей степени работоспособность долота снижают обломки металла, образующиеся при разбуривании деталей оснастки обсадных колонн, разрушений долот и т л.. Эти обломки, как правило, всегда имеются в скважине и добавляются в процессе работы долота. Основными причинами циркуляции обломков в зоне работы долота являются резкие изменения сечения пространства между поверхностью долота и стенками скважины, образование вихревого потока вокруг вращающихся uiaptniiCK, недостаточная скорость восходящего потока. Циркуляция щлама, изменение

наружных размеров элементов компоновок по высоте также способствует образованию Маддолотных сальников.

Известна компоновка низа бурильной колонны, включающая ншамоуловитель, удлинитель, переводники и долото, наружный диаметр которых выполняется одинаковым 2.

Недостаток известной компоновки заключается в том, что она не обеспечивает достаточной эффективности промывки забоя, предотвращающей циркулявдю обломков в зоне работы долота.

Целью изобретения - повыщение эффективности бурения за счет улучщения промывки забоя и предотвращения образования сальников на долоте.

Указанная цель достигается тем, что крмпоновка низа бурильной колонны, включающая JQ щламоуловитель, удлинитель, переводники и долото, снабжена обтекателем, установленным между долотом и шламоуловителем, и имеющим наружный диаметр, равный наружному диаметру щламоуловителя. 3 Обтекатель установлен с возможностью вз модействия с кожухом шламоуловителя по их торцам, а последние имеют коническую форму. На чертеже изображена компоновка, общий. вид. Компоновка низа бурильной колонны вкл чает долото 1, обтекатель 2, установленный между долотом 1 и шламоуловителем 3, ра бошй переводник 4, специальный переводник с левой резьбой 5 и удлинитель 6. Обтекатель 2 имеет наружный диаметр, равный на ружному диаметру шламоуловителя и установлен с возможностью взаимодействия с кожухом шламоуловителя по их торцам, причем последние имеют коническую форму Для стабилизации оси бурового вала и предупреждения искривления скважины в компоновку могут быть включены центраторы. При бурении с забойными двигателями роль удлинителя выполняет вал двигателя, а первые центрирующие элементы устанавливаются на ниппеле (шпинделе). Для предотвращения засорения левой резьбой шламом между кожухом шламоуловителя 3 и спеш1альным переводником 5 размещают упл нительное кольцо 7. Обтекатель 2 и кожух 5 изготовляются из труб, например обсадных. Для упрощения сборки и разборки компоновки, очистки шламоуловителя его кожух крепится к специальному переводнику при помощи левой резьбы. Перед навинчиванием долота 1 обтекатель 2 и кожух шламоуловителя 3 по нимают и закрепляют монтажными винтами на удлинителе 6. Для зтого в обтекателе 2 и кожухе шламоуловителя 3 выполнены отверстия с резьбой. Такая схема сборки компоновки (и разборки) позволяет использовать стандартн)ые долотные доски. Для предотвращения обтекателя при сборке и ра борке его внутренний диаметр должен быть не меньше наружного диаметра деталей, ком поновки, в частности, специального переводники 5. После крепления долота 1 обтекатель 2 опускают на долото и создают натяг при навинчивании кожуха шлзмоуловителя 3 на специальный переводник 5. Для центрирювания верхнего конца обтекателя 2 взаимодей ствующие торцы обтекателя 2 и кожуха шл моуловителя 3 имеют коническую форму. Форма низа обтекателя определяется формой наружной поверхности долота, поэтому обтекатели изготовляются по моделям, выполненным и подогнанным к конкретным типоразмерам долот. Компоновка низа бурильной колонны работает следующим образом. При подаче промывочной жидкости обтекатель уменьшает рассеивание струи, выходящей из промывочных отверстий долота, увеличивает радиальную скорость потока ha забое и скорость восходящего потока за долотом, перекрывает пути циркуляции обломков в зоне работы долота. Одинаковый наружный диаметр злементов компоновки обеспечивает высокие скорости восходящего потока, что уменьшает вероятность образования наддолотных сальников. За счет выполнения торцор обтекателя и кожуха шламоуловителя конической формы при их взаимодействии создается необходимый натяг на долото и центрирование обтекателя. Технико-зкономическая эффективность заключается в увеличении скорости бурения скважин. Формула изобретения 1.Компоновка низа бурильной колонны, включающая шламоуловитель, удлинитель, переводники и долото, отличающаяс я тем, что, с целью повышения зффективности бурения за счет улучшения промывки забоя и предотвращения образования сальников на Долоте, она снабжена обтекателем, установленным между долотом и шламоуловителем, и имеющим наружный диаметр, равный наружному диаметру шламоуловителя. 2.Компоновка по п. 1,отличающ а я с я тем, что обтекатель установлен с возможностью взаимодействия с кожухом шламоуловителя по торцам, причем последние имеют коническую форму. Источники информаш1и, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США N 4049066, кл. 175-323, опублик. 1978. 2.Акопов Э. А. Очистка забоев глубоких скважин. М., Недра, 1970, с. 77 (прототип).