Компоновка низа бурильной колонны

 

Использование: бурение скважин с отбором керна. Сущность изобретения: устройство содержит бурильную головку, керноотборный снаряд в виде корпуса. В нем размещены емкость для складирования керна, циркуляционная и керноводная трубы . Гидравлическое сопротивление и расширитель , размещенный над ним, установлены между бурильной головкой и керноотборным снарядом. Корпус выполнен с каналами для сообщения с затрубным пространством и имеет диаметр на участке размещения в нем емкости для складирования керна больше диаметра бурильной головки . Емкость для складирования керна выполнена в виде разъемного контейнера, а керноотборна я и циркуляционная трубы размещены в корпусе. 2 ил. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и)5 Е 21 В 25/00

i I ) I)3$

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (Ъ")»; ;; ъ,((3

Ф

I» О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21.) 4764429/03 (22) 04.12.89 (46) 07.07.92. Бюл. М 25 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт геологических. геофизических и .геохимических информационных систем (72) О. Ю. Бергштейн, М. И. Ворожбитов и Д.

И. Индрупский

i (53) 622.243.64(088,8) (56) Бергштейн 0.30. и др. Совершенствование методов и средств отбора керна в глубоком бурении. — М.: Недра, 1977, с. 186-187.

Авторское свидетельство СССР

РЬ 713973, кл. Е 21 8 25/00, 1976. (54) КОМПОНОВКА НИЗА БУРИЛЬНОЙ

КОЛОННЫ,Изобретение относится к технике буре. ния скважин; а именно — к компоновкам низа бурильной колонны, включающая бурильную головку, керноотборный снаряд, состоящий из керноводной и циркуляционной. труб, и расширитель, установленный над керноотборным снарядом.

Недостатки указанного устройства " низкая эффективность бурения в условиях потери устойчивости ствола скважины, обусловленная гидравлическими потерями от бурильной головки до расширителя, аварийноопасностью и, в связи с размещением керноприемного снаряда на участке ствола скважины от бурильной головки до расшйрителя, ограниченная емкость снаряда изза малого диаметра пилотного ствола.

„„SU ÄÄ 1745870А1 (57) Использование: бурение скважин с отбором керна. Сущность изобретения: устройство содержит бурильную головку, керноотборный снаряд в виде корпуса. В нем размещены емкость для складирования керна; циркуляционная и керноводная трубы. Гидравлическое сопротивление и расширитель, размещенный над ним, установлены между бурильной головкой и керноотборным снарядом. Корпус выполнен с каналами для сообщения с затрубным пространством и имеет диаметр на участке размещения в нем емкости для складирования керна больше диаметра бурильной головки. Емкость для складирования керна выполнена в виде разъемного контейнера, а керноотборная и циркуляционная трубы размещены в корпусе. 2 ил, Наиболее близка к предлагаемой компоновка низа бурильной колонны для буре- р ния с отбором керна, содержащая у бурильную головку, керноотборный снаряд в виде корпуса с размещенной в нем емкостью для складирования керна, циркуляционную и керноводную трубы и расширитель, размещенный над корпусом.

Недостаток компоновки низа бурильной колонны — низкая способность гидро- д транспорта керна в условиях потери устойчивости ствола скважины, малая керновместимость кернотборного снаряда.

Цель изобретения — повышение эффективности бурения путем интенсификации гидротранспорта керна и увеличения керновместимости керноотборного снаряда.

1745870

Достигается поставленная цель тем, что в компоновке низа бурильной колонны, содержащий бурильную головку, керноотборный снаряд в виде корпуса с размещенной в нем емкостью для складирования керна, циркуляционную и керноводную трубы и расширитель, размещенный над корпусом, гидравлическое сопротивление и расширитель установлены между бурильной головкой и керноотборным снарядом, диаметр корпуса которого на участке размещения в нем емкости для складирования керна боль. ше диаметра бурильной головки. При этом корпус выполнен с каналами для сообщения с затрубным пространством, емкость для складирования керна — в виде разъемного контейнера, а керноотборная и циркуляцион н ые трубы размещен ы в корпусе.

Сущность изобретения заключается в обеспечении оптимального обратного пото- ка в призабойной зоне (в зоне формирования и отделения керна от массива) за счет повышенного значения удельного расхода промывочной жидкости в опережающем стволе по сравнению с основным стволом скважины, исключения возможности осложнений в скважине (прихвэтов из-За проявлений горного давления за счет формирования основного ствола скважины после его вскрытия и разгрузки пилотным стволом с помощью расширителя. Выполнение корпуса керноотборного снаряда на участке размещения в нем емкости для складирования керна, диаметр которого больше диаметра бурильной головки, позволяет существенно увеличить керновместимость без увеличения его длины зэ счет многорядности расстановки керна.

На фиг, 1 изображен продольный разрез компоновки низа бурильной колонны; на фиг, 2 — сечение А-А на фиг, 1, Компоновка низа бурильной колонны. состоит из бурильной головки 1, циркуляционного переводника 2, гидравлического сопротивления в аиде пакера-переводника 3, расширителя 4, керноотборного снаряда, состоящего из перфорированного корпуса

5, пакерэ циркуляционных труб 6 и керно. водн ых труб 7, емкости 8 для складирования керна, представленной в виде разъемного контейнера, закрепленного в единую сборку с циркуляционной и керноводной трубами с помощью верхней опорной плиты 9 и нижней опорной плиты 10. Вся сборка из деталей 6-10 размещена в корпусе 5 свободно. Ее извлекают из снаряда для выемки керна с помощью оверщота, присоединяемого к головке 11, Диаметр расширителя выбирают в соответствии с минимально возможным уширением ствола скважины при потере его устойчивости, т.е. в 1,3-2 раза большим, чем диаметр бурильной головки (исходя из практики бурения скважин в породах кристаллического фундамента), и

5 больше диаметра корпуса керноотборного снаряда. При этом диаметр корпуса керноотборного снаряда на участке размещения в нем емкости для складирования керна больше наружного диаметра бурильной го10 ловки и пакера-переводника, диаметр которого равен диаметру бурильной головки, Пакер-переводник из-за соответствия его размеру бурильной головки перекрывает затрубное пространство только в призабой15 ной зоне при бурении и не создаст помех при спуско-подъемных операциях, . Компоновку низа бурильной колонны, собранную в соответствии со схемой, представленной на фиг. 1, присоединяют к валу

20 забойного двигателя или бурильной колонне и опускают в скважину.

Работает компоновка низа бурильной колонны следующим образом.

При включении насосов в нзчале.про25. цесса бурения промывочная жидкость, двигаясь по внутреннему каналу бурильных труб, поступает в компоновку, где направляется по циркуляционной трубе 6 и выходит через отверстия циркуляционного перевод30 ника 2 в затрубное про:транство над бурильной головкой. .В затрубном пространстве поток разделяется: небольшая часть омывает пакер-переводник по специальным наружным каналам (на черте-.

35 же не показано), основная часть поступает через центральное отверстие в бурильной головке внутрь компоновки. Керн и шлам, захватываемые этим потоком, поступают по, керноводной трубе 7 в емкость 8 для скла40 дирования, где они отделяются от промывочной жидкости. Количество жидкости поступающей, внутрь для создания обратной циркуляции. регулируется за счет применения пакера-переводника с различными.

45 наружными каналами (от частичной обратной циркуляции до полной), В то же самое время в связи с тем, что емкость для складирования керна существенно (кратно) больше диаметра керна, осуществляется его

50 многорядность. При этом исключается необходимость секционности керноотборных устройств. После окончания рейса происходит подъем компоновки низа бурильной колонны в соответствии с едиными

55 техническими правилами по бурению.

При применении данной компоновки. например, в стволе диаметром 295.3 мм (диаметр расширителя) и бурильной головке диаметром 212,7 с керном 60 мм при диаметре корпуса снаряда 240 мм может быть

1745870 обеспечено увеличение керновместимости на единицу длины компоновки (на 1 м} на

100 (в 2 раза), интенсивность обратной циркуляции (в 1,6-1,8 раз) при прочих равных условиях.

По сравнению с известными керноотборными снарядами механическая скорость может быть увеличена на 10-20, проходка за рейс до двух раз, вынос керна — 40-50$, Формула изобретения

Компоновка низа бурильной колонны, содержащая бурильную головку, керноотборный снаряд в виде корпуса с размещенйыми в нем емкостью для складирования керна; циркуляционную и керноводную трубы, гидравлическое сопротивление и расширитель, размещенный над ним, о т л и ч а ющ а я с я тем, .что, с целью повышения . эффективности бурения путем.интенсификации гидротранспорта керна в условиях

5 потери устойчивости ствола скважины и увеличения керновместимости керноотборного снаряда, гидравлическое сопротивление и расширитель установлены между бурильной головкой и керноотборным снарядом, 10 диаметр корпуса которого на участке размещения в нем емкости для складирования керна больше диаметра бурильной головки, при этом корпус выполнен с каналами для сообщения с затрубным пространством, ем15 кость для складирования керна — в виде разъемного контейнера, а керноотборная и циркуляционная. трубы размещены в корпусе, 1745870

Составитель О.бергштейн

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Т.Палий

Редактор Г,Федотов

Заказ 2370 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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