Способ бурения скважин

 

Изобретение относится к бурению шахтных стволов и скважин (С) большого диаметра , в частности к технологии роторного бурения с исправлением кривизны буримой С. Цель - повышение производительности. Разрушение породы и образование С 2 проводят вращением плоского породоразрушающего инстурмента (ПРИ) без ограничения нагрузки на забой. Для исправления кривизны С 2 свободно подвешенным ПРИ бурят на забое приямок 3 диаметром d. Прорабатывают забой ступенчатым ПРИ 4. диаметр нижней ступени 5 которого равен d, а диаметр верхней ступени б - диаметру буримой С. Ось 1 С при этом отклоняется в направлении, противоположном направлению искривлению С при бурении. При использовании для бурения ПРИ 4 перед образованием приямка 3 разрушают ступени на забое плоским ПРИ. Исправление кривизны производят при { (Do - d)/2, где I - отклонение центра забоя от вертикали, а Do - диаметр плоской части забоя 1 з.п. ф-лы, 5 ил. т с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 D 1/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ . ПРИ ГКНТ СССР (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ: .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

1 (54) СПОСОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

М%

l л ф-лы, 5 ил, . (46) 23.05.93. Бюл. Ь" 19 (21) 4458712/03 (22) 11.07.88 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт органиэации и механизации шахтноГО строительства (72) И.А.Купчинский, А.С.Гильман, Е.С.Олей.ников, А.К.Агарков и З,Л.Гордон (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1503403, кл. Е 21 О 1/06, 1987, патент ФРГ М 3219362, кл. Е 21 В 7/04, 1983. (57) Изобретение относится к бурению шахтных стволов и скважин (С) большого диаметра, в частности к технологии роторного бурения с исправлением кривизны буримой

Изобретение относится к бурению шахтных стволов и скважин большого диаметра, в частности к технологии роторного бурения с исправлением кривизны буримой скважины.

Цель изобретения — повышение производительностии.

На фиг. 1 показан продольный разрез скважины со ступенчатым забоем перед операцией по исправлению кривизны; на фиг, 2 — то же, после проработки забоя породораэрушающим инструментом плоской. формы; на фиг. 3 — то же, после бурения приямка; на фиг. 4 — продольнь!й разрез скважины перед исправлением кривизны; на фиг. 5- забой скважины после исправления кривизны, 5U(1637434 Al

С. Цель — повышение производительности.

Разрушение породы и образование С 2 проводят вращением плоского породораэрушающего инстурмента (ПРИ) беэ ограничения нагрузки на забой. Для исправления кривизны С 2 свободно подвешенным ПРИ бурят на забое приямок 3 диаметром d.

Прорабатывают забой ступенчатым ПРИ 4, диаметр нижней ступени 5 которого равен б, а диаметр верхней ступени 6 — диаметру буримой С. Ось 1 С при этом отклоняется в направлении, противоположном направлению искривлению С при бурении. При использовании для бурения ПРИ 4 перед образованием приямка Э разрушают ступени на забое плоским ПРИ. Исправление кривизны производя1 при f 5< (DQ d)/2, где! — отклонение центра забоя от вертикали, а

D0 — диаметр плоской части забоя, 1 з.п, Проектная ось скважины совпадает с вертикальной осью 1. При бурении ось скважины 2 отклоняется от оси 1 на < a,, a отклонение центре забоя от вертикальной оси-1 при этом составляет I> (см. фиг. 1).

Диаметр буримой скважины D. Диаметр плоской части забоя Оо. а диаметр приямка

3- d. Ступенчатый породоразрушающий инструмент 4 имеет нижнюю ступень 5диаметром d и верхнюю ступень 6 диаметром О.

Ось скважины после исправления кривизны

7 составляет с вертикальной осью 1, <йр а отклонение центра забоя от оси 1 при этом составляет < а .

Бурение скважины и исправление кривизны проводят следующим образам.

Проводят разрушение породы -. образованием скважины враь,е:, ".ем породоразру1637434 шающего инструмента. например ступенчатой формы. При этом осевую нагрузку поддерживают максимальной для обеспечения высокой эффективности бурения. При бурении без ограничения осевой нагрузки. как правило, происходит искривление оси скважины, вызываемое наклонным залеганием пород.

Бурение продолжают до момента, когда отклонение центра забоя от вертикальной оси 1 не приблизится к заранее заданной величине I. При подходе к этой предельной величине, когда отклонение достигает величины II 1, а угол отклонения реальной оси скважины 2 от вертикали 1 — величины с1 (фиг. 1). бурение ступенчатым породоразрушающим инструментом 4 прекращают.

Производят разрушение ступеней на забое, например, посредством проработки забоя инструментом плоской формы (на фиг. не показан), в результате чего образуется забой, диаметр плоской части которого равен

Ро(эта часть забоя сопрягаетсясцилиндрической стенкой, забоем кольцевой конической формы). Далее плоский инструмент извлекают из скважины и бурят по отвесу, т.е. свободно-подвешенным породоразрушающим инструментом, приямок 3 диаметром б, равным дйзметру нижней ступени 6 инструмента 4. Затем бурение продолжают инструментом 4. нижняя ступень б которого центрируется по приямку 3, а верхняя ступень 6- по стенке скважины, ось 2 котооой

° - имеет отклонение от вертикалй на < й1, . вследствие чего инструмент 4 получает наклон, противоположный углу а>.

При дальнейшем бурении (см. фиг. 5} скорректированная ось 7 скважины окажет. ся отклоненной от вертикали 1 на угол а, а линейное отклонение центра забоя от вертикали достигнет величины I2, при этом ось

7 пересечет ось 1.

Ось скважины получает отклонение в сторону, противоположную направлению залегания породных пластов. т.е. упреждзющее, которое будет уменьшаться в процессе дальнейшего бурения, достигнет нуля и лишь после этого начнет увеличиваться в направлении залегания породных пластов, 5 При использовании для бурения скважины породораэрушающего инструмента плоской формы операцию по разрушению ступеней забоя перед образованием приямка не производят., 10 При образовании приямка нижняя ступень 5 должна разбуривать только плоскую часть забоя; ограниченную диаметром D0, в связи с чем величина I перед началом исправления кривизны должна быть меньше

15 Do — d или равной величине

Формула изобретения

t. Способ бурения скважин, включаю20 щий разрушение породы и периодическое. исправление кривизны скважины, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения производительности, исправление кривизны осуЩествляют бурением нз забое сво26 бодно подвешенным породоразрушающим инструментом приямка. диаметр которого меньше диаметра скважины, и расширяют

eio ступенчатым породоразрушающим инструментом, диаметр нижней ступени кото30 рой равен диаметру приямка, а верхней . ступени — диаметру скважины, при этом исправление кривизны производят при

Ро — о

2 где I — отклонение центра забоя от вертика° ли;

Оо — диаметр плоской части забоя;

40 d — диаметр приямка.

2. Способ пои. 1,отл и чаю щийс я тем, что разрушение породы производят породоразрушающим инструментом ступенчатой формы, и перед образованием

45 приямка ступени на забое разрушают.

3637434

1637434

Сост.= .::. т .; ь Л.Черепенкина

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор М.Шароши

Редактор Н.Козлова

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

Заказ 1Э7 -1 . Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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