Способ бурения скважин

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 21/08, 21/1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР Е го става трубы бур разный пр давление лическогов затрубнвыходящему ного аген агнетаемогоения давлев скважине тивления пе потока, обр ания продуым потоком ем увеличек техни(57) Изобретениебурения. Цель - рприменения и повыш носи могут бытавки. ш областижностибуровоение надаштыбов утем исключен бразующегос ъединенного после перемешагента с встрщим жидкость,вязкости.На чертежедля осуществлскважин, общи ено устройствсоба бурения и Устроиство короб 1 газош трубу 2, маги щие насадки 4 короб 1 пропущ(71) Научно-исследовательский инстут по проблемам Курской магнитнойаномалии им. ЛД, Шевякова(54) а 10 СОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИН Изобретение относится к технике бурения скважин с очисткой их от шла ма 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 разруш максимальное использование энерг встречного потока на повышение давления продувочного агента в скв увеличение энергии встречного п ка и увеличение давления продувочного агента в скважине за счет увелиопротивления перемещению родуктами разрушения, В вого става подают газообдувочный агент. Регулируют гента изменением гпдравсопротивления путем подачи е пространство навстречу обратному потоку продувоч а встречного потока газажидкости или их смеси, в виде струй. Для увели ния продувочного агента за счет увеличения сопр ремещению объединенного зующегося после перемеш вочного агента с встреч содержащим жидкость, пу ния вязкости, в последн введены пенообразующие 3 з.п. ф-лы, 1 ил,вания продувочногочным потоком, содержапутем повышения его изображ ония сповид.содержит шламоприемньамоотвода, обсаднуютраль 3 и направляюЧерез шламоприемныйены трубы 5 бурового тава.Направляющие насадки 4 мог ь в виде сопел, размещеннь ужности затрубного простраили в виде кольцевой щели, превышающей внешний диаметр затрубногопространства. На магистрали 3 установлен вентиль 6,Способ осуществляют следующимобразом.В процессе разрушения горной породы осуществляют подачу в трубы 5 бурового става газообразный продувочный агент (сжатый воздух) и регулируют его давление в затрубном пространстве изменением гидравлическогосопротивления 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 20движения продувочного агента с наибольшей скоростью (в обсадной трубе 2) для максимального использования энергии встречного потока на повышение давления продувочного агента в скважине, Для увеличения энергиивстречного потока в последний могутбыть добавлены утяжеляющие добавкив виде, например, частиц породы с размераьж, не превышающими наибольшиеразмеры частиц продуктов разрушения, выносимых продувочным агентомиз скважины.Для увеличения давления продувочного агента в скважине за счет увеличения сопротивления перемещению объе,диненного потока, образующегося послеперемешивания продувочного агентас встречным потоком, содержащим жид-кость, путем увеличения его вязкости, в последний могут быть введенытакже пенообразующие добавки,Газовый поток, подаваемый по трубам 5 бурового става, омывает забойскважины, удаляет с забоя продуктыразрушения (буровой шлам) и по скважине выносит его на поверхность вшламоприемный короб 1 газошламоотвода. При этом газошламовый поток имеетнаибольшую скорость в обсадной трубе 2, сужающей сечение скважины.В целях устранения притока воды в" скважину и обеспечения эффективноготермического бурения и расширенияскважины необходимо повысить давлениегазообразного продувочного агентав скважине и от ее стенок отжать потрещинам воду вглубь разрушаемогомассива. Для этих целей по магистрали 3 подают в качестве продувочногоагента, например, сжатый воздух, воду или смесь с соответствующимдавлением и количеством, которые поступают в направляющие насадки 4 и вытекают с определенной скоростью навстречу обратному (газошламовому) патоку,обеспечивая необходимый подпор, повышают давление продувочного агентав 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 напорводы в скважине, при этом составляет0,1-0,18 МПа. Поэтому избыточное давление газошламового потока в скважине должно составлять 0,15-0,2 МПа,которое обеспечивает отжим воды отстенок скважины и эффективное терморасширение горных пород,Регулирование давления и количества воздуха, воды или их смеси для подпора газошламового потока в обсаднойтрубе 2, производится вентилем 6 магистрали 3, обеспечивая необходимуюскорость встречного потока (противопотока 1, согласно тарировочныхданных.Тарировка вентиля 6 магистрали 3производится в диапазоне подпора(избыточного давления продувочногоагента) 0,05-0,2 МПа.Установка рационального режиматермического расширения скважин производится следующим образом.Перед термическим расширениемзамеряют статический напор (высотастолба воды) в скважине, ранее пробуренной станком шарошечного бурения. В устье скважины устанавливаютобсадную трубу 2, которая центрируется и крепится забутовкой. Станок термического расширения скважин наезжаетна скважину, запускает термобур в работу, опускает его в "скважину доверхней границы будущей котловой полости, переводит работу термобурана фиксированный режим и устанавливает на вентиле 6 магистрали 3 подпор,равный статическому давлению воды вскважине, увеличенный на 0,010,02 МПа.Формула изобретения1, Способ бурения скважин, включающий разрушение горной породы, пода79979 ставитель А. Меньшикхред Л.Сердюкова едактор М. Блана ректор М. Шаро Заказ 1994 Тираж 474ВНИИПИ Государственного комитета по изобретен113035, Москва, Ж, Раушская Подписноем и открытиянаб., д. 4/5 и ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 5 15 чу в трубы бурового става гаэообраз 1 ного продувочного агента и регулирова. ния его давления в эатрубном пространстве изменением гидравлического сопротивления на выходе, о т л и ч аю щ и й с я 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, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью максимального использования энергии встречного потока на повышение давления продувочного агента в скважине, последний подают на участке движения продувочного агента с наибольшейскоростью.3Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения энергии встречного потока, впоследний добавляют утяжеляющиедобавки в виде частиц породы с разме-,рами, не превышающими наибольшие 10 размеры частиц продуктов разрушения,выносимых продувочным агентом изскважины.4, Способ по и.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличе ния давления продувочного агента вскважине за счет увеличения сопротивления перемещению объединенногопотока, образующегося после перемешивания продувочного пгента с встречным потоком, содержащим жидкость,путем увеличения его вязкости, впоследний вводят пенообразующие добавки.