Способ бурения скважин

 

Изобретение относится к технике бурения. Цель - расширение области применения и повышения надежности путем исключения заштыбовки бурового става продуктами разрушения. В трубы бурового става подают газообразный продувочный агент. Регулируют давление агента изменением гидравлического сопротивления путем подачи в затрубное пространство навстречу выходящему обратному потоку продувочного агента встречного потока газа, жидкости или их смеси, нагнетаемого в виде струй. Для увеличения давления продувочного агента в скважине за счет увеличения сопротивления перемещению объединенного потока, образующегося после перемешивания продувочного агента с встречным потоком, содержащим жидкость, путем увеличения вязкости, в последний могут быть введены пенообразующие добавки. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) Ш) щ)5 E 21 В 21/08, 21/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ll0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHRM

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АSTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4424254/23-03 (22) 12,05.88 (46) 23.07.90. Бюл ° ¹ 27 (71) Научно-исследовательский институт по проблемам Курской магнитной аномалии им. Л..Д, Шевякова (72) Н.С. Хвостов, В.И. Губкин и В.:В. Седоченко (53) 622;243.52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 622963, кл. Е 21 В 21/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 1002513, кл. E 21 В 21/14, 1981. (54) GIOCOS .БУРЕНИЯ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к .технике бурения. Цель — расширение области применения и повышение надежности путем исключения заштыбовки буровоИзобретение относится к технике бурения скважин с очисткой их от шлама газообразным продувочным агентом и может быть использовано для создания подпора, превышающего статическое давление скважинной .жидкости.

Цель изобретения — расширение области применения, повышение надежности путем исключения заштыбовки бурового става продуктами разрушения, максимальное использование энергии встречного потока на повышение давления продувочного агента в скважине, увеличение энергии встречного потока и увеличение давления продувочного агента в скважине за счет увеличения сопротивления перемещению

ro става продуктами разрушения. В трубы бурового става подают газообразный продувочный агент. Регулируют давление агента изменением гидравлического сопротивления путем подачи в затрубное пространство навстречу выходящему обратному потоку продувочного агента встречного потока газа жидкости или их смеси, нагнетаемого в виде струй. Для увеличения давления продувочного агента в скважине за счет увеличения сопротивления перемещению объединенного потока, образующегося после перемешивания продувочного агента с встречным потоком, содержащим жидкость, путем увеличения вязкости, в последний могут быть введены пенообразующие добавки.

3 з.п. ф-лы, 1 ил, объединенного потока, образующегося после перемешивания продувочного агента с встречным потоком, содержащим жидкость, путем повышения его вязкости, На чертеже изображено устройство для осуществления способа бурения скважин, общий вид.

Устройство содержит шламоприемный короб 1 газошламоотвода, обсадную трубу 2, магистраль 3 и направляющие насадки 4. Через шламоприемный короб 1 пропущены трубы 5 бурового става.

Направляющие насадки 4 могут быть в виде сопел, размещенных по окружности затрубного пространства.

3 1579979 4 или в виде кольцевой щели, превышающей внешний диаметр затрубного пространства. На магистрали 3 установлен вентиль 6.

Способ осуществляют следующим образом.

В процессе разрушения горной породы осуществляют подачу в трубы 5 бурового става газообразный продувоч- Ip ный агент (сжатый воздух) и регулируют его давление в затрубном пространстве изменением гидравлического сопротивления на выходе путем подачи в затрубное пространство навстречу выходящему обратному потоку продувочного агента встречного потока газа, жидкости или их смеси нагнетаемого в виде струй. Подачу встречного потока осуществляют на-участке 20 движения продувочного агента с наибольшей скоростью (в обсадной трубе 2) для максимального .использования энергии встречного потока на повьппение давления продувочного аген- 25 та в скважине. Для увеличения энергии встречного потока в последний могут быть добавлены утяжеляющие добавки в виде, например, частиц породы с размераьж, не превьппающими наибольшие размеры частиц продуктов разрушения, выносимых продувочным агентом из скважины.

Для увеличения давления продувочного агента в скважине за счет увеличения сопротивления перемещению объе,диненного потока, образующегося после перемешивания продувочного агента с встречным потоком, содержащим жид-.. кость, путем увеличения его вязкос- 40 ти, в последний могут быть введены также пенообразующие добавки.

Газовый поток, подаваемый по трубам 5 бурового става, омывает забой скважины, удаляет с забоя продукты разрушения (буровой шлам) и по скважине выносит его на поверхность в шламоприемный короб 1 газошламоотвода. При этом газошламовый поток имеет наибольшую скорость в обсадной трубе 2, сужающей сечение скважины.. .В целях устранения притока воды в

" скважину и обеспечения эффективного термического бурения и расширения скважины необходимо повысить давление газообразного продувочного агента в скважине и от ее стенок отжать по трещинам воду вглубь разрушаемого массива. Для этих целей по магистрали 3 подают в качестве продувочного агента, например, сжатый воздух, воду или смесь с соответствующим давлением и количеством, которые поступают в направляющие насадки 4 и вытекают с определенной скоростью навстречу обратному (газошламовому) патоку, обеспечивая необходимый подпор, повышают давление продувочного агента в скважине и отжимают от стенок скважин воду по трещинам вглубь разрушаемого массива.

На горнорудных предприятиях глубина взрывных скважин обычно не превышает 18-20 м. Статический напор воды в скважине, при этом составляет

0,1-0,18 MIIa. Поэтому избыточное давление газошламового потока в скважине должно составлять 0,15-0,2 МПа, которое обеспечивает отжим воды от стенок скважины и эффективное терморасширение горных пород, Регулирование давления и количества воздуха, воды или их смеси для подпора газошламового потока в обсадной трубе 2, производится вентилем 6 магистрали 3, обеспечивая необходимую скорость встречного потока (противопотока1, согласно тарировочных данных.

Тарировка вентиля 6 магистрали 3 производится в диапазоне подпора (избыточного давления продувочного агента) 0,05- 0,2 МПа.

Установка рационального режима термического расширения скважин производится следующим образом.

Перед термическим расширением замеряют статический напор (высота столба воды) в скважине, ранее пробуренной станком шарошечного бурения. В устье скважины устанавливают обсадную трубу 2, которая центрируется и крепится забутовкой. Станок термического расширения скважин наезжает на скважину, запускает термобур в работу, опускает его в "скважину до верхней границы будущей котловой полости, переводит работу термобура на фиксированный режим и устанавливает на вентиле 6 магистрали 3 подпор, равный статическому давлению воды в скважине, увеличенный на 0,01

0,02 МПа.

Формула изобретения

1. Способ бурения скважин, включающий разрушение горной породы, пода79979

Составитель А. Меньшиков

Редактор М. Бланар Техред Л.Сердюкова Корректор М. Шароши

Заказ 1994. Тираж 474 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 15 чу в трубы бурового става гаэообраз1 1 ного пр6дувочного агента и регулирования его давления в эатрубном пространстве изменением гидравлического сопротивления на выходе, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения области применения и повышения надежности путем исключения эаштыбовки бурового става продуктами разрушения, гидравлическое сопротивление изменяют путем подачи в эатрубное пространство навстречу выходящему обратному потоку продувочного агента встречного. потока газа, жидкости или их смеси нагнетаемого в виде струй.

2, Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью максимального использования энергии встречного потока на повышение давления продувочного агента в скважине, последний подают на участке движения продувочного агента с наибольшей скоростью.

3 ° Способ по п.1, о т л и ч а ю5 шийся тем что. с целью уличения энергии встречного потока, в последний добавляют утяжеляющие добавки в виде частиц породы с разме-, рами, не превышающими наибольшие

10 размеры частиц продуктов разрушения, выносимых продувочным агентом из скважины.

4, Способ по и.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличе15 ния давления продувочного агента в скважине за счет увеличения сопротивления перемещению объединенного потока, образующегося после перемешивания продувочного пгента с встречным потоком, содержащим жидкость, путем увеличения его вязкости, в последний вводят пенообразующие добавки.