[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2303687C1 - Well construction device - Google Patents

Well construction device Download PDF

Info

Publication number
RU2303687C1
RU2303687C1 RU2006105595/03A RU2006105595A RU2303687C1 RU 2303687 C1 RU2303687 C1 RU 2303687C1 RU 2006105595/03 A RU2006105595/03 A RU 2006105595/03A RU 2006105595 A RU2006105595 A RU 2006105595A RU 2303687 C1 RU2303687 C1 RU 2303687C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
nozzles
blades
housing
diameter
Prior art date
Application number
RU2006105595/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Павлович Туровский (RU)
Николай Павлович Туровский
Игорь Николаевич Туровский (RU)
Игорь Николаевич Туровский
Валерий Раифович Рахматуллин (RU)
Валерий Раифович Рахматуллин
Original Assignee
Николай Павлович Туровский
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Павлович Туровский filed Critical Николай Павлович Туровский
Priority to RU2006105595/03A priority Critical patent/RU2303687C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2303687C1 publication Critical patent/RU2303687C1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/60—Drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: deep well drilling for water, oil and gas production, particularly special methods or apparatus for drilling.
SUBSTANCE: well construction device comprises body with central channel, centrator having blades aligned with drill bit legs, two nozzles having the same diameters and arranged in centering blades in common plane transversal to central channel axis and hydraulically communicated with it. Nozzle axes cross each other at 90° angle. Jet rock bit is installed under the body. Annular grooves are made in centering body blades and extend along outer diameter thereof at level of nozzle locations with respect to longitudinal body axis. Point of nozzle axes intersection is in circle with diameter equal to jet rock bit spaced 2dn distance therefrom. Distance between nozzle ends and nozzle axes intersection is equal to 4-5dn, where dn is nozzle orifice diameter.
EFFECT: increase well wall air-tightness and strength in permeable ground, increased reliability and provision of impervious screen forming inside matrix solid material.

Description

Изобретение относится к бурению глубоких скважин на воду, нефть и газ, в частности к повышению герметичности и прочности стенок скважины в проницаемых породах.The invention relates to the drilling of deep wells for water, oil and gas, in particular to increase the tightness and strength of the walls of the well in permeable rocks.

Известно устройство для сооружения скважин (1), содержащее корпус с центральным каналом, с двумя рядами лопастей центратора, разнесенными по высоте на длину, равную диаметру долота, с двумя насадками одинакового диаметра, оси которых пересекаются под углом 90°, и имеющими гидравлическую связь с центральным каналом корпуса, гидромониторное долото, установленное под корпусом.A device for constructing wells (1) is known, comprising a housing with a central channel, with two rows of centralizer blades spaced in height by a length equal to the diameter of the bit, with two nozzles of the same diameter, the axes of which intersect at an angle of 90 °, and have hydraulic connection with the central channel of the housing, a hydraulic monitor bit mounted under the housing.

Недостатком известного устройства является то, что конструкция устройства не позволяет избежать изменения функций струй за один оборот от повышения герметичности и прочности до разрушения проницаемых пород. При применении такого устройства в реальных условиях бурения обнаружены следы контакта торцов насадок со стенкой скважины. Кроме того, в известном техническом решении никак не связывается наличие гидромониторного долота, установленного под корпусом, с работой устройства для сооружения скважин.A disadvantage of the known device is that the design of the device does not allow to avoid changing the functions of the jets in one revolution from increasing the tightness and strength to the destruction of permeable rocks. When using such a device in real drilling conditions, traces of contact of the ends of the nozzles with the borehole wall were found. In addition, the well-known technical solution does not in any way link the presence of a hydraulic monitor bit installed under the body with the operation of the device for constructing wells.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является устройство для сооружения скважин (2), содержащее корпус с центральным каналом, с двумя рядами лопастей центратора, разнесенными по высоте на длину, равную диаметру долота, с двумя одинакового диаметра насадками, оси которых пересекаются под углом 90°С, и имеющими гидравлическую связь с центральным каналом корпуса, гидромониторное долото, установленное под корпусом. Лопасти центратора совмещены с лапами долота. Насадки расположены в лопастях центратора в одной плоскости, перпендикулярной оси центрального канала. Точка пересечения осей насадок расположена внутри окружности, описанной около лопастей центратора на расстоянии l≥rн/sin(α/2), где l - расстояние от точки пересечения осей насадок до окружности, мм; rн - радиус насадки, мм; α - угол пересечения осей насадок, град., а промывочный канал в долоте напротив насадок устройства заглушен.The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a device for constructing wells (2), comprising a body with a central channel, with two rows of centralizer blades spaced in height by a length equal to the diameter of the bit, with two identical nozzle diameters, axes which intersect at an angle of 90 ° C, and having a hydraulic connection with the central channel of the body, a hydraulic bit installed under the body. The centralizer blades are aligned with the chisel paws. Nozzles are located in the centralizer blades in one plane perpendicular to the axis of the central channel. The intersection point of the nozzle axes is located inside the circle described near the centralizer blades at a distance l≥r n / sin (α / 2), where l is the distance from the intersection point of the nozzle axes to the circle, mm; r n - nozzle radius, mm; α is the angle of intersection of the axes of the nozzles, deg., and the flushing channel in the bit opposite the nozzles of the device is muffled.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что при применении устройства с диаметром описанной окружности вокруг лопастей, равным диаметру гидромониторного долота с точкой пересечения осей насадок е≥rн/sin(α/2) происходит изменение функций струй вплоть до эрозионного износа стенки скважины.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using a known device adopted as a prototype include the fact that when using a device with the diameter of the circumscribed circle around the blades equal to the diameter of the hydraulic monitor bit with the point of intersection of the nozzle axes e≥r n / sin (α / 2) there is a change in the functions of the jets up to erosive wear of the borehole wall.

Кроме того, воздействие гидродинамического поля, генерируемого пересекающимися струями, ограничено пространством между лопастями центратора. Следовательно, такое выполнение устройства не позволяет избежать изменения кратности воздействия на твердые частицы бурового раствора.In addition, the influence of the hydrodynamic field generated by intersecting jets is limited by the space between the centralizer blades. Therefore, this embodiment of the device does not allow to avoid changing the multiplicity of exposure to solid particles of the drilling fluid.

Технической задачей изобретения является создание надежного в работе устройства, позволяющего обеспечить непроницаемый экран внутри скелета породы.An object of the invention is the creation of reliable operation of the device, which allows to provide an impermeable screen inside the rock skeleton.

Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве для сооружения скважин, содержащем корпус с центральным каналом, центратор, лопасти которого совмещены с лапами долота, две одинакового диаметра насадки, расположенные в центрирующих лопастях в одной плоскости, перпендикулярной оси центрального канала, и имеющие с ним гидравлическую связь, оси насадок пересекаются под углом 90°, гидромониторное долото, установленное под корпусом, согласно изобретению в центрирующих лопастях корпуса по их наружному диаметру на уровне расположения насадок относительно продольной оси корпуса выполнены кольцевые канавки, точка пересечения осей насадок расположена внутри окружности, равной диаметру гидромониторного долота, на расстоянии 2dн от нее, а расстояние от торца насадок до точки пересечения осей насадок равно 4-5dн.The problem is solved in that in the known device for constructing wells, comprising a housing with a central channel, a centralizer, the blades of which are aligned with the paws of the bit, two identical nozzle diameters located in the centering blades in the same plane perpendicular to the axis of the central channel, and having hydraulic connection, the axis of the nozzles intersect at an angle of 90 °, a hydraulic monitor bit installed under the housing, according to the invention, in the centering blades of the housing along their outer diameter at a level Nia nozzles relative to the longitudinal axis of the housing an annular groove, the point of intersection of the axes of nozzles located inside the circle of equal diameter jetting bit, at a distance of 2d n from it, and the distance from the end nozzle to the intersection point of the axes of nozzles n equal to 4-5d.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых признаков. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения «новизна».Comparative analysis with the prototype shows that the inventive device is characterized by the presence of new features. Thus, the claimed device meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, чтоComparison of the proposed solutions with other technical solutions shows that

- снабжение устройства кольцевыми каналами, выполненными по наружному диаметру центрирующих лопастей корпуса на уровне расположения насадок относительно продольной оси корпуса позволяет обеспечить гидродинамическое воздействие на твердые частицы не только в пространстве, ограниченном центрирующими лопастями, но и в пространстве между кольцевыми каналами в лопастях и стенкой скважины, что повышает надежность работы устройства;- supplying the device with annular channels made along the outer diameter of the centering blades of the body at the level of the nozzles relative to the longitudinal axis of the body allows for hydrodynamic effects on solid particles not only in the space bounded by the centering blades, but also in the space between the annular channels in the blades and the borehole wall, which increases the reliability of the device;

- расположение точек пересечения осей насадок внутри окружности, равной диаметру гидромониторного долота, на расстоянии 2dн от нее, а расстояние от торца насадок до точек пересечения осей насадок, равное 4-5dн, позволяет предотвратить эрозионное воздействие высокоскоростных струй бурового раствора на стенку скважины и обеспечить эффективность гидродинамического воздействия на твердые частицы бурового раствора, вводимые в поры и каналы проницаемых пород для создания низкопроницаемого экрана внутри скелета породы.- the location of the intersection points of the axis of the nozzles inside the circle, equal to the diameter of the hydraulic monitor bit, at a distance of 2d n from it, and the distance from the end of the nozzles to the points of intersection of the axes of the nozzles, equal to 4-5d n , prevents the erosive effect of high-speed jets of the drilling fluid on the well wall and ensure the effectiveness of hydrodynamic effects on solid particles of the drilling fluid introduced into the pores and channels of permeable rocks to create a low permeability screen inside the rock skeleton.

Введение новых признаков в заявляемое устройство сооружения скважин, ведущих к повышению надежности работы устройства, позволяющего создать непроницаемый экран внутри скелета породы, позволяет сделать вывод о соответствии его критерию «изобретательский уровень».The introduction of new features in the inventive device for the construction of wells, leading to increased reliability of the device, which allows you to create an impenetrable screen inside the skeleton of the rock, allows us to conclude that it meets the criterion of "inventive step".

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство в исходном положении, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - схема расположения насадок на фиг.2.Figure 1 presents the proposed device in its original position, figure 2 - section aa in figure 1; figure 3 - arrangement of nozzles in figure 2.

Устройство состоит из корпуса 1 с центральным каналом 2 и центрирующими лопастями 3, двух одинакового диаметра насадок 4, оси которых пересекаются под углом 90°, имеющих гидравлическую связь с центральным каналом 2, гидромониторного долота 5, установленного под корпусом 1 так, что центрирующие лопасти 3 совмещены с лапами 6 долота 5.The device consists of a housing 1 with a central channel 2 and centering blades 3, two identical diameter nozzles 4, the axes of which intersect at an angle of 90 °, having hydraulic connection with the central channel 2, a hydraulic monitor bit 5, mounted under the housing 1 so that the centering blades 3 combined with paws 6 bits 5.

Насадки 4 расположены в центрирующих лопастях 3 в одной плоскости, перпендикулярной оси центрального канала 2. Точка пересечения осей О насадок 4 расположена внутри окружности, равной диаметру гидромониторного долота 5, на расстоянии 2dн от нее, а расстояние от торца насадок 4 до точки пересечения осей О насадок 4 равно 4-5dн, где dн - диаметр отверстия насадки. Гидравлическая связь насадок 4 с центральным каналом 2 осуществляется каналами 7.Nozzles 4 are arranged in centering blades 3 in a plane perpendicular to the central axis of the channel 2. On the point of intersection of the axes of nozzles 4 is situated inside the circle equal to the diameter of jetting the bit 5, a distance 2d n from it, and the distance from the end of nozzle 4 to the point of intersection of the axes About nozzles 4 is 4-5d n , where d n is the diameter of the nozzle hole. The hydraulic connection of the nozzles 4 with the Central channel 2 is carried out by channels 7.

Центрирующие лопасти 3 снабжены кольцевыми канавками 8, выполненными по наружному диаметру центрирующих лопастей 3 корпуса 1 на уровне расположения насадок 4 относительно продольной оси корпуса 1.The centering blades 3 are provided with annular grooves 8 made along the outer diameter of the centering blades 3 of the housing 1 at the level of the nozzles 4 relative to the longitudinal axis of the housing 1.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Устройство включается в состав компоновки низа бурильной колонны при любом способе бурения на гидромониторном долоте и спускается в скважину на заданную глубину.The device is included in the layout of the bottom of the drill string with any method of drilling on a hydraulic bit and is lowered into the well to a predetermined depth.

Подбором площади сечения насадок гидромониторного долота 5 устанавливается заданный перепад давления на насадках 4 при определенной подаче бурового насоса, при этом часть потока бурового раствора из центрального канала 2 корпуса 1 по каналам 7 и насадкам 4 истекает в кольцевое пространство, образованное кольцевыми канавками 8 и стенкой скважины, и направлена на повышение герметичности и прочности проницаемых пород, остальная часть потока бурового раствора через насадки гидромониторного долота 5 - на очистку долота и забоя скважины. Центрирующие лопасти 3 корпуса 1 ограничивают поперечное смещение устройства при любой форме движения долота.By selecting the cross-sectional area of the nozzles of the hydraulic monitor bit 5, a predetermined pressure drop on the nozzles 4 is established with a certain supply of the mud pump, while part of the mud flow from the central channel 2 of the housing 1 through channels 7 and nozzles 4 flows into the annular space formed by annular grooves 8 and the well wall , and is aimed at improving the tightness and strength of permeable rocks, the rest of the flow of drilling fluid through nozzles of the hydraulic monitoring bit 5 - to clean the bit and bottom of the well. The centering blades 3 of the housing 1 limit the lateral displacement of the device with any form of movement of the bit.

Так как насадки 4 вмонтированы в центрирующих лопастях 3 корпуса 1, фиксация точки пересечения осей О насадок 4 находится внутри окружности, равной диаметру гидромониторного долота 5, установленного под корпусом 1 на расстоянии, равном 2dн от нее, причем расстояние от точки пересечения осей О до торца насадок 4 равно 4-5dн, что исключает контакт струй в точке пересечения осей со стенкой скважины и позволяет предотвратить эрозионное воздействие высокоскоростных струй на стенку скважины.Since the nozzles 4 are mounted in the centering blades 3 of the housing 1, the fixation axes intersection point O nozzles 4 located inside the circumference of the diameter of jetting bits 5 mounted under the body 1 a distance equal to 2d n from it, the distance from the intersection point of axis O to the end face of the nozzles 4 is 4-5d n , which eliminates the contact of the jets at the point of intersection of the axes with the wall of the well and prevents the erosion of high-speed jets on the wall of the well.

Выполнение кольцевых канавок 8 по наружному диаметру центрирующих лопастей 3 корпуса 1 на уровне расположения насадок 4 относительно продольной оси корпуса 1 при вращении устройства позволяет обеспечить одновременное гидродинамическое воздействие на твердые частицы бурового раствора в кольцевом пространстве, образованном кольцевыми канавками 8 центрирующих лопастей 3 корпуса 1, что позволяет существенно повысить эффективность кольматации в целом.The implementation of the annular grooves 8 along the outer diameter of the centering blades 3 of the housing 1 at the level of the nozzles 4 relative to the longitudinal axis of the housing 1 during rotation of the device allows for simultaneous hydrodynamic effects on the solid particles of the drilling fluid in the annular space formed by the annular grooves 8 of the centering blades 3 of the housing 1, which allows you to significantly increase the effectiveness of colmatization in general.

Источники инфомацииSources of Information

1. Ипполитов В.В. Разработка технологий и технических средств для гидродинамической кольматации пластов различной проницаемости. Автореферат дисс. На соиск. уч. ст. к.т.н. - Уфа, 1992, с.16-18.1. Ippolitov V.V. Development of technologies and technical means for hydrodynamic mudding of formations of various permeability. Abstract of diss. To the competition. student Art. Ph.D. - Ufa, 1992, p.16-18.

2. Патент РФ №2101455 С1, кл. Е21В 10/18, бюл. №1 от 10.01.98.2. RF patent No. 2101455 C 1, cl. ЕВВ 10/18, bull. No 1 on 01/10/98.

Claims (1)

Устройство для сооружения скважин, содержащее корпус с центральным каналом, центратор, лопасти которого совмещены с лапами долота, две одинакового диаметра насадки, расположенные в центрирующих лопастях в одной плоскости, перпендикулярной оси центрального канала, и имеющие с ним гидравлическую связь, оси насадок пересекаются под углом 90°, гидромониторное долото, установленное под корпусом, отличающееся тем, что в центрирующих лопастях корпуса по их наружному диаметру на уровне расположения насадок относительно продольной оси корпуса выполнены кольцевые канавки, точка пересечения осей насадок расположена внутри окружности, равной диаметру гидромониторного долота, на расстоянии 2dн от нее, а расстояние от торца насадок до точки пересечения осей насадок равно 4-5dн, где dн - диаметр отверстия насадки.A device for constructing wells, comprising a housing with a central channel, a centralizer, the blades of which are aligned with the paws of the bit, two identical nozzle diameters located in the centering blades in the same plane perpendicular to the axis of the central channel, and having hydraulic connection with it, the axis of the nozzles intersect at an angle 90 °, a hydraulic monitor bit installed under the housing, characterized in that in the centering blades of the housing along their outer diameter at the level of nozzles relative to the longitudinal axis of the housing Execute the annular groove, the point of intersection of the axes of nozzles located inside the circle of equal diameter jetting bit, at a distance of 2d n from it, and the distance from the end nozzle to the intersection point of the axes of nozzles 4-5d equal to n, where n d - diameter of the nozzle openings.
RU2006105595/03A 2006-02-22 2006-02-22 Well construction device RU2303687C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006105595/03A RU2303687C1 (en) 2006-02-22 2006-02-22 Well construction device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006105595/03A RU2303687C1 (en) 2006-02-22 2006-02-22 Well construction device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2303687C1 true RU2303687C1 (en) 2007-07-27

Family

ID=38431720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006105595/03A RU2303687C1 (en) 2006-02-22 2006-02-22 Well construction device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2303687C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU208539U1 (en) * 2021-09-30 2021-12-23 Организация с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" Water emitter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU208539U1 (en) * 2021-09-30 2021-12-23 Организация с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" Water emitter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5445220A (en) Apparatus for increasing productivity by cutting openings through casing, cement and the formation rock
US11156071B2 (en) Method of subterranean fracturing
CN201420541Y (en) Horizontal well located sand spraying and perforating device
JP5049913B2 (en) Drilling machine
CN107096793A (en) It is a kind of to be used for the high-pressure injection boring rod set of in-situ immobilization soil and underground water pollution
JP5712144B2 (en) Equipment for down-the-hole hammer drill used in soil fortification by jet grouting method
KR101868086B1 (en) drive rod apparatus for a drilling and grouting
EA004281B1 (en) Drill bit
CN103075181B (en) Bedding long drilling hole seam cutting and hole washing integral coal bed gas extraction method
CN100387803C (en) Down-hole multiple radialized holes ultra-deep boring device by abrasive water jet
AU2012247456B2 (en) Downhole cleaning system
CN206981419U (en) A kind of high-pressure injection boring rod set for being used for in-situ immobilization soil and underground water pollution
RU2303687C1 (en) Well construction device
RU68052U1 (en) Borehole Hydraulic Vibrator
CN202866772U (en) Sand blasting slotting perforation tool
ES2789001T3 (en) Dual circulation water hammer drilling system
KR20150107439A (en) PR hole boring method and machine
KR102147499B1 (en) water hammer directional driling assemgly
RU100548U1 (en) EJECTION DEVICE
JP2008081942A (en) Construction method for the water flow section of the underground wall
RU208539U1 (en) Water emitter
RU2101455C1 (en) Device for construction of wells
CN105625945A (en) Drilling device used for low permeability reservoir and drilling method of drilling device
RU2271436C2 (en) Mudding device
RU2120022C1 (en) Device for construction of wells

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160223