Устройство для сооружения восстающей дренажной скважины

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 9) (1 СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У(57) Изобрете при сооружен ных скважин в условиях, Сущ во имеет нар ной пр ьзован дозэбо гически АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Научно-производственное объединение по осушению месторождений полезных ископаемых и специальным горным работам "Виогем"(56) Авторское свидетельство СССР М 1320421, кл. Е 21 В 43/10, 1985.Авторское свидетельство СССР М 1461874, кл. Е 21 В 43/10, 1987.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СООРУЖЕНИЯ ВОССТАЮЩЕЙ ДРЕНАЖНОЙ СКВАЖИ- НЫ ие относится к горному делу и дренажных или водозабор- ложных гидрогеологических ость изобретения, устройстжную фильтровую колонну,Изобретение относится к гор омышленности и может быть испол о при сооружении дренажных или во рных скважин в сложных гидрогеоло х условиях.Известно устройство для строительства восстающей скважины, содержащее буровой наконечник, переходник с обратным клапаном, наружную фильтровую колонну с фильтровыми и обсадными трубами, напорные трубы и пакер, Недостатком известного устройства является то, что оно не предназначено и не может быть использовано с применением обратной схемы циркуляции промывочной жидкости. Это снижает на 5 ц 5 Е 21 В 21/00, 21/10, 43 породоразрушающии наконечник, основной переходник с обратным клапаном в осевом канале, напорные трубы с пакетом, Устройство снабжено узлом блокирования запорного органа обратного клапана в отведенном от седла положении. Узел блокирования выполнен в виде дополнительного переходника с осевым каналом в верхней и нижней частях, установленных ограниченно подвижно в осевом направлении, при зтбм нижняя часть дополнительного переходника кинематически связана с фильтровой колонной и имеет толкатель для взаимодействия с запорным органом обратного клапана. Устройство обеспечивает переход с прямой на обратную схему циркуляции промывочной жидкости в период вскрытия напорного пласта, что повышает надежность сооружения скважин в рыхлых неустойчи- у вых отложениях путем стабилизации стенок скважины, 7 ил,дежность сооружения скважины в рыхлых неустойчивых отложениях из-за нарушения стабилизации стенок скважин и невозможности поддержания их обратной промывкой.Наиболее близким по технической сущности и принятым за прототип, является известное устройство для сооружения восстающей дренажной скважины, содержащее буровой наконечник, переходник с обратным клапаном, наружную фильтровую колонну с фильтровыми и обсадными трубами, напорные трубы и пакер, Переходник с обратным клапаном в нижней части соединен с напорными трубами и имеет централь 1789651ный канал для циркуляции промывочной жидкости. Недостатком известного устройства является то, что в закрытом положении обратный клапан перекрывает центральный канал и известное устройство не может работать с обратной промывкой. При прямой циркуляции промывочной жидкости дестабилизируются стенки скважины, что снижает надежность сооружения скважины в рыхлых неустойчивых отложениях,Цель. изобретения - повышение надежности сооружения скважины в рыхлых неустойчивых отложениях путем стабилизации стенок скважины за счет обеспечения возможности перехода с прямой на обратную схему циркуляции промывочной жидкости в период вскрытия напорного пласта.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для сооружения восстающей дренажной скважины, включающем наружную фильтровую колонну в виде последовательно соединенных фильтровых и обсадных труб, породоразрушающий наконечник, основной переходник с обратным клапаном в осевом канале, установленный между наружной фильтровой колонной и породоразрушающим наконечником и, установленные внутри наружной фильтровой колонны и сообщенные с осевым каналом основного переходника, напорные трубы с пакером для изолирования полости фильтровых труб от полости обсадных труб, отличительной особенностью является то, что, оно снабжено узлом блокирования запорного органа обратного клапана в отведенном от седла положении, выполненным в виде дополнительного переходника с осевым каналом из верхней и нижней частей, установленных ограниченно подвижно в осевом направлении друг относительно друга, при этом верхняя часть дополнительного переходника присоединена к основному переходнику, нижняя часть соединена с фильтровой колонной и имеет толкатель для взаимодействия с запорным органом обратного клапана, седло выполнено в верхней части дополнительного переходника, а напорные трубы присоединены к нижней его части.На фиг,1 изображен общий вид устройства, вертикальный разрез; на фиг,2 - разрез А - А на фиг,1; на фиг.3 - разрез Б - Б на фиг,1; на фиг,4 - разрез В - В на фиг,1; на фиг.5 - узел на фиг.1; на фиг.б - устройство в скважине при обратной схеме циркуляции промывочной жидкости; на фиг.7 - то же, при подготовке скважины к эксплуатации.Предлагаемое устройство имеет наружную 1 фильтровую колонну содержащую по 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 следовательно соединенные фильтровые 2 и обсадные 3 трубы, породоразрушающий наконечник 4,основной переходник 5 с обратным клапаном 6, соединяющий наружную 1 фильтровую колонну и породоразрушающий наконечник 4, установленные внутри наружной 1 фильтровой колонны и сообщенные с осевым каналом 7 основного переходника 5 напорные трубы 8 с пакером 9 для изолирования полости фильтровых 2 труб от полости обсадных 3 труб, Устройство снабжено узлом 10 блокировки обратного клапана 6 в положении, отведенном от седла 11. Узел блокировки выполнен в виде дополнительного переходника 12 с осевым каналом 7 и состоит из верхней 13 и нижней 14 частей, установленных ограниченно подвижно в осевом направлении друг относительно друга, При этом верхняя 13 часть дополнительного переходника 12 присоединена к основному 5 переходнику. Нижняя 14 часть дополнительного переходника 12 соединена с фильтровой колонной 1 и имеет толкатель 15 (фиг.1 и 3) для взаимодействия с обратным клапаном 6. Напорные трубы 8 присоединены к нижней 14 части дополнительного переходника 12.Устройство работает следующим образом,Собирают дополнительный переходник 12 из верхней 13 и нижней 14 частей закладывают цилиндрообразные фиксирующие элементы 16, разжимное кольцо 17 и устанавливают четкое взаимодействие всех его элементов, Затем укладывают обратный клапан 6, пружину 18 и устанавливают гильзу 19, С помощью резьбы соединяют дополнительный переходник 12 с основным переходником 5, а также с породоразрушающим наконечником 4, Затем с нижней 14 частью дополнительного переходника 12 посекционно соединяют фильтровые 2 и обсадные 3 трубы наружной фильтровой колонны 1, а также ввинчивают напорные 8 трубы с пакером 9.Указанные операции выполняют с одновременным вводом устройства в восстающую скважину 20(фиг.6) с помощью буровой установки (на чертеже не показана), При этом буровую установку и устьевое оборудование (на чертеже не показано) скважины 20 оснащают по известной схеме прямой циркуляции с возможностью переключения на обратную схему циркуляции промывочной жидкости 21 в период подхода к вскрытию напорного водоносного пласта, сложенного рыхлыми неустойчивыми отложениями, Нижняя часть 14 с толкателем 15 переходника 12 установлена подвижно в осевом направлении относительно верхней 13 части.1789651 5 10 15 20 25 35 40 45 50 55 При этом кинематическую связь с обратным клапаном 6 осуществляют от наружной 1 фильтровой колонны перемещением обсадных 3 и фильтровых 2 труб вдоль оси устройства под действием осевой нагрузки, создаваемой с помощью буровой установки. В результате нижняя 14 часть толкателем 15 перемещает обратный клапан 6 в зависимости от принятой схемы циркуляции промывочной жидкости 21 (фиг,6) и технологических операций, Во время наращивания или снятия фильтровых 2 и обсадных 3 труб в скважине 20(фиг. 1 и 7) или при выполнении других технологических операций не связанных с наложением осевой нагрузки на буровой наконечник, обратный клапан 6 под действием пружины 18 перекрывает сообщение внутренних полостей верхней 13 и нижней 14 частей с промывочными каналами 23 (фиг,1 и фиг.2) основного переходника 5 и всего устройства, В период бурения, под действием осевого усилия буровой установки, фильтровую колонну 1 перемещают к забою скважины 20 (при этом породоразрушающий наконечник 4 контактирует с забоем) и от действия этого усилия нижняя 14 часть переходника 12 вместе с разжимным кольцом 17 и цилиндрическими фиксирующими элементами 16 скользит по цилиндрообразным продольным пазам верхней 13 части, одновременно с этим, толкатель перемещает обратный клапан 6, сжимая пружину 18 (фиг.6), принудительно открывая для обратной циркуляции промывные каналы 23, соединяя с внутренней полостью устройства. В крайнем верхнем положении обратного клапана 6 и толкателя 15 уступы 22 в дополнительном переходнике 12 входят в контакт между собой, что поФормула изобретения Устройство для сооружения восстающей дренажной скважины, включающее наружную фильтровую колонну в виде последовательно соединенных фильтровых и обсадных труб, породоразрушающий наконечник, основной переходник с обратным клапаном в осевом канале, установленный между наружной фильтровой колонной и породоразрушающим наконечником, и установленные внутри наружной фильтровой колонны и сообщенные с осевым каналом основного переходника напорные трубы с пакером для изолирования полости фильтзволяет передать осевую нагрузку на забой скважины 20 и производить промывку и бурение с вращением, так как цилиндрообразные фиксирующие элементы 6 позволяют обеспечить необходимый крутящий момент, В период обратной циркуляции промывочной жидкости 21 разрушенная порода, пульпа и подземная вода с жидкостью по стрелке 21 (фиг.6) через породоразрушающий наконечник 6 промывочные каналы 23,минуя обратный клапан 6 проходит внутрь переходника 12, напорные 8 и обсадные 3 трубы к пульпо-шламоотводу(на чертеже не показан). За счет создания избыточного давления и обратной циркуляции обеспечивается стабилизация стенок скважины 20, По окончании бурения скважины 20, фильтровую колонну 1 перемещают вниз, одновременно перемещается и нижняя 14 часть переходника 12, толкатель 15, а также обратный клапан 6 закрывает внутреннюю полость устройства под действием пружины 18 сжатия (фиг,7), При введении вспомогательных труб в зоне пакера 9 следует установить обратный клапан (на чертеже не показан) для предотвращения выброса подземных вод через фильтровую колонну 1 и напорные трубы 8. Затем с помощью вспомогательных труб извлекают пакер 9 с напорными труба 30 ми 8 (фиг,7), а скважину 20 готовят к эксплуатации,Таким образом, предлагаемое устройство позволит вести прямую и обратную циркуляцию промывочной жидкости в период вскрытия напорного пласта, что способствует стабилизации стенок скважины и это повысит надежность сооружения скважин в рыхлых неустойчивых породах,ровых труб от полости обсадных труб, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности сооружения скважины в рыхлых неустойчивых отложениях путем стабилизации стенок скважины за счет обеспечение воэможности перехода с прямой на обратную схему циркуляции промывочной жидкости в период вскрытия напорного пласта, оно снабжено узлом блокирования запорного органа обратного клапана в отведенном от седла положении, выполненным в виде дополнительного переходника с осевым каналом из верхней и нижней частей, установленных ограниченно1789651 08,3 подвижно в осевом"направлении друг относительнодруга;"при этом верхняя часть дополнительного переходника присоединена к основному переходнику, нижняя часть соединена с фильтровой колонной и имеет толкатель для взаимодействия с запорным органом обратного клапана, седло выполнено в верхней части дополнительного переходника, а напорные трубы присоединены к 5 нижней его части,1789651Составитель К, Гордышева Редактор Техред М.Моргентал Корректор С. Пекарь аз 3".3 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101