Буровой снаряд

 

БУРОВОЙ СНАРЯД, содержащий колонковую трубу, породоразрушающий наконечник, переходник с нагнетательным и отводным каналами, а также дросселирующий элемент в виде камеры с эластичной оболочкой и полостью, сообщающейся с нагнетательным каналом переходника, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности работы посредством уменьшения гидродинамического воздействия на ствол скважины при спуске снаряда, эластичная оболочка выполнена в виде группы пустотелых дисков.

COeS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECllVEiilMH

„„SU„„1097774

13 .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3580238/22-03 (22) 18.04.83 (46) 15.06.84. Бюл. № 22 (72) В. Н. Калашников, Б. А. Носырев, Г. П. Шагин и В. А. Бобров (71) Свердловский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. В. В. Вахрушева (53) 622.243.64 (088.8) (56) 1. Волков А. С.,Волокитенков А. А.

Бурение скважин с обратной циркуляцией промывочной жидкости. М., «Недра», 1970, с. 76, рис. 30.

2. Бажутин А. Н.,Шолохов Л. Г. Снаряд для создания призабойной обратной промывки. — Сб. «Технология и техника разведки», вып. 104, Свердловск, изд. СГИ, 1974, с. 16 — 20 (прототип).

3(sg Е 21 В 25/00; Е 21 В 21/00 (54) (57) БУРОВОЙ СНАРЯД, содержащий колонковую трубу, породоразрушающии наконечник, переходник с нагнетательным и отводным каналами, а также дросселирующий элемент в виде камеры с эластичной оболочкой и полостью, сообщающейся с нагнетательным каналом переходника, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы посредством уменьшения гидродинамического воздействия на ствол скважины при спуске снаряда, эластичная оболочка выполнена в виде группы пустотелых дисков.

1097774

Изобретение относится к горному делу, а конкретнее к средствам для бурения с отбором керна и обратной промывкой.

Известны снаряды, содержащие колонковую трубу, породоразрушающий наконечник, переходник с нагнетательным и отводным каналами, а также дросселирующий элемент (1 j

Применение в указанных снарядах дросселирующего элемента с неизменным внешним диаметром понижает надежность работы и стабильность обратной промывки особенно на участках, где форма ствола скважины некруглая и имеет каверны.

Более надежны в таких условиях буровые снаряды с эластичным дросселирующим элементом.

Наиболее близким к предлагаемому является буровой снаряд, содержащий колонковую трубу, породоразрушающий наконечник, переходник с нагнетательным и отводным каналами, а также дросселируюший эле-2О мент в виде камеры с эластичной оболочкой и полостью, сообщающейся с нагнстательным каналом переходника (21.

Недостатком известного снаряда является то, что для обеспечения устойчивой обратной промывки (надежного перекрытия затрубного пространства) дросселирующий элемент должен иметь значительную длину и наружный:lBBìåòð, близкий к диаметру скважины. Из-за наличия малого зазора между стенками скважины и дроссели- 30 рующим элементом при проведении спускоподъемных операций возникают нежелательные гидродинамические воздействия на горные породы. Так, при спуске снаряда в скважину перед ним создается избыточное давление, а при подъеме — 3a ним разряже- З5 ние. Также гидродинамические воздействия являются часто причинами возникновения в скп-:жине поглощения промывочной жидкости, появления нежелательных водопритоков и нарушения устойчивости ствола скважи- 4О ны. Кроме того, наличие малого зазора между стенками скважины и дросселирующим элементом приводит к большой площади контакта между ними. Это снижает ресурс работы данного устройства, так как при бурении и проведении спускопо,гьемных 45 операций он подвергается сильно;, у износу из-за трения о стенки скважины.

Це.: ь изобретения — повышение надежности работы посредством уменьшения гидродинамического воздействия на ствол скважины при спуске снаряда.

Указанная цель достигается тем. что в буровом снаряде, содержащем кояонковую трубу, породоразрушающий наконечник, переходник с нагнетательным и отводным каналами, а также дросселирующий элемент в виде камеры с эластичной оболочкой и полостью, сообщающейся с нагнетательным каналом переходника, эластичная обо2 лочка выполнена в виде группы пустотелых

ДИСКОВ.

Выполнение дросселирующего элемента в виде полых дисков из эластичного материала позволяет проводить спускоподъемные операции, не нарушая устойчивости ствола скважины. При транспортировке снаряда в скважине диски благодаря тому, что имеют небольшую толщину, легко изгибаются и прижимаются к корпусу переходника. При этом жидкость, имеющаяся в скважине, беспрепятственно проходит через кольцевой зазор между стенками скважиHhl u ppèæàòûMè к переходнику дисками и в скважине не возникают нежелательные гидродинамические воздействия на горные породы, вызывающие обвалы стенок скважины и гидровзрывы пластов и т. п.

На фиг. 1 показан снаряд для бурения с обратной промывкой, общий вид (исходное состояние); на фиг. 2 — то же, при бурении; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 2.

Снаряд состоит из колонковой трубы 1 и породоразруша ю щего наконечника 2. Смежду колонковой ."р». 1. бои 1 н переходником 3, кОтОрый служит,.ля соединения с бурильными трубами 4, установлен дросселирующий элемент с эластичной оболочкой в виде группы полых дисков 5. Система каналов в переходнике 3 образована нагнетательным 6 и отводным 7 каналами. Нагнетательный канал 6 сообшает затрубное пространство скважины и полость бурильных труб 4, а выходной канал 7 соединяет затрубное пространство скважины с полостью колонковой трубы 1. Полые диски 5 установлены перпендикулярно оси переходника 3, а их полость 8 сообщается отверстиями 9 с нагнетательным каналом 6. Периферические кромки дисков 5 армированы износостоикими вставками 10.

Устройство при бурении с обратной прсмывкой работает следующим образом (фиг. 2) .

Поступающая по внутренней полости бурильных труб 4 промывочная жидкость выходит в затрубное пространство скважины ниже дросседирующего элемента по качалу 6. При этом часть жидкости попадает чере; отверстия 9 во внутреннюю полость

8 пустотелых дисков 5. Под действием давлени я поступающей жидкости увеличится объем полости дисков 5 и они займут положение, перпендикулярное оси переходника, а периферические кромки дисков 5 плотно прижмутся к стенкам скважины и перекроют ее ствол. Давление жидкости во внутренней полости дисков 5 придает жесткость их конструкции относительно переходника 3. После заполнения полости дисков

5 гидросопротивления между стенками скважины и дросселируюшим элементом превыся. гидросопротивления циркуляционной

ci-: . : мы колонкового снаряда на 0,8-0,9МПа.

::оэтому промывочная жидкость, выйдя из

1097774

3 канала 6, устремится по затрубному пространству к породоразрушаюшему наконечнику 2 и через его промывочные пазы, вынося разбуренный материал — шлам, поступит во внутреннюю полость колонковой трубы 1. Удаляется промывоччая жидкость из внутренней полости колонковой трубы

1 в затрубное поостранство скважины по каналу 7. Такчм образом устройство создает обратную промывку внутри колонковой трубы и на забое скважины.

1О

При применении предлагаемого снаряда для бурения скважин с обратной промывкой в сильно трещиноватых и разрушенных горных породах не будет нарушений ус-,ойчивости ствола скважины за счет ликвидл ..ии нежелательных гидродинамических воздействий на горные породы при проведении спускоподъемных операций. Это позволяет снизить затраты на ликвидацию осложнений, вызванных нарушением устойчивости ствола скважины, на 50 — 70о/о. Кроме того, ресурс работы предлагаемого снаряда для бурения с обратной промывкой увеличится приблизительно в 16 раз по сравнению с прототипом за счет снижения износа дросселируюшего элемента.

ВНИИПИ Заказ 4!59/29 Тираж 564 Подписное

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4