Патент на изобретение №2303108

(54) РАСШИРИТЕЛЬ СТВОЛА СКВАЖИНЫ

(57) Реферат:

Изобретение относится к буровой технике, а именно к расширителям ствола скважины. Технический результат – повышение эффективности процесса бурения и расширения ствола скважины за счет уменьшения необходимого количества бурового раствора. Расширитель ствола скважины содержит корпус с рабочей полостью для бурового раствора, режущие элемента и сопла для подачи бурового раствора в зону расширения скважины, установленные на корпусе, центральный канал для подачи бурового раствора и путевой переключатель. Путевой переключатель состоит из корпуса гильзы, поршня с каналами для прокачки бурового раствора в обратном направлении, установленного в корпусе гильзы, клапана, установленного на поршне для перекрытия его каналов, крышки с осевым каналом и стопорного кольца для ограничения хода поршня. Причем отверстия для подачи бурового раствора в рабочую полость выполнены в корпусе гильзы. Поршень установлен в корпусе гильзы с возможностью его перемещения и перекрытия отверстий корпуса гильзы. 2 ил.

Изобретение относится к буровой технике, а именно к расширителям ствола скважины.

В процессе бурения при расширении ствола скважины буровой раствор постоянно подается в зону расширения скважины через буровую установку и скапливается затем в амбаре на противоположной стороне и возникает необходимость перекачки бурового раствора обратно в амбар, находящийся со стороны буровой установки. При нахождении традиционного расширителя в стволе скважины необходимо либо приготовить дополнительный объем бурового раствора, либо перекачать имеющийся буровой раствор, смонтировав дополнительный технологический трубопровод, что приводит к значительным затратам.

Известен расширитель ствола скважины, содержащий корпус с рабочей полостью, режущими элементами и соплами для подачи бурового раствора, расположенными на наружной поверхности корпуса и трубу для подачи бурового раствора в рабочую полость [1].

Недостатками известного расширителя являются то, что он не обеспечивает обратную перекачку бурового раствора из амбара на противоположной стороне от бурения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому расширителю является расширитель ствола скважины цилиндрического типа, содержащий корпус с рабочей полостью, режущими элементами и соплами для подачи бурового раствора, расположенными на наружной поверхности корпуса, трубу с отверстиями для подачи бурового раствора в рабочую полость расширителя, установленную коаксиально корпусу, и заглушку, установленную на конце трубы [2].

Недостатком известного расширителя является то, что он не обеспечивает обратную перекачку бурового раствора из амбара на противоположной стороне от бурения.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности процесса бурения и расширения скважин за счет уменьшения необходимого количества бурового раствора (т.к. нет необходимости готовить дополнительный объем бурового раствора) для расширения скважины и исключает необходимость прокладки технологического трубопровода для обратной перекачки бурового раствора.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что известный расширитель ствола скважины, содержащий корпус с рабочей полостью для бурового раствора, режущими элементами и соплами для подачи бурового раствора в зону расширения скважины, установленными на корпусе и центральный канал для подачи бурового раствора, согласно изобретению дополнительно снабжен путевым переключателем, состоящим из корпуса гильзы, поршня с каналами для прокачки бурового раствора в обратном направлении, установленного в корпусе гильзы, клапана, установленного на поршне для перекрытия его каналов, пробки с осевым каналом и стопорного кольца для ограничения хода поршня, причем отверстия для подачи бурового раствора в рабочую полость выполнены в корпусе гильзы, а поршень установлен в корпусе гильзы с возможностью его перемещения и перекрытия отверстий корпуса гильзы.

На фиг.1 представлен заявляемый расширитель в разрезе при прямой прокачке бурового раствора. На фиг.2 представлен заявляемый расширитель в разрезе при обратной прокачке бурового раствора.

Заявляемый расширитель содержит корпус 1 с рабочей полостью 2, режущие элементы 3 и сопла 4, установленные на наружной поверхности корпуса 1, корпус гильзы 5 с отверстиями 6, установленную внутри корпуса 1 коаксиально, поршень 7, установленный в корпусе гильзы 5 с возможностью перемещения и перекрытия отверстий 6 и снабженный каналами 8 для подачи бурового раствора и клапаном 9 для перекрытия каналов 8, пробку 10 с осевым каналом 11, установленную перед поршнем 7, стопорное кольцо 12 для ограничения хода поршня 7.

Заявляемый расширитель работает следующим образом.

На конце буровой колонны монтируют расширитель и, вращая его и подавая буровой раствор из рабочей камеры 2 корпуса 1 через сопла 4 в зону расширения, производят расширение скважины.

При расширении скважины давление бурового раствора воздействует на поршень 7 и перемещает его до упора в пробку 10, при этом перекрывается осевой канал 11, клапан 9 перекрывает каналы 8 в поршне 7, и буровой раствор через отверстия 6 в корпусе гильзы 5 поступает в рабочую полость 2 корпуса 1 и далее через сопла 4 в зону расширения скважины. В процессе работы буровой раствор из зоны расширения перетекает в амбар, находящийся на противоположной стороне. Для обратной прокачки бурового раствора в амбар, находящийся со стороны бурения, останавливают работу расширителя и перекачивают буровой раствор насосом по колонне бурильных труб. При этом буровой раствор, проходя через осевой канал 11 пробки 10, перемещает поршень 7 до упора в стопорное кольцо 12 и поршень 7 перекрывает отверстия 6 в рабочую полость 2 корпуса 1. Буровой раствор поступает через канал 11 в каналы 8, при этом клапан 9 открывается и буровой раствор поступает далее в буровую колонну и по ней в амбар, находящийся со стороны бурения.

Предлагаемый скважинный расширитель позволяет повысить эффективность процесса бурения и расширения ствола скважины при горизонтальном бурении за счет расширения его технологических возможностей, а именно выполнять обратную прокачку бурового раствора без попадания его в рабочую полость расширителя и соответственно избежать утечек бурового раствора.

Источники информации

1. Проспект фирмы TRAKTO-TECHNIK «Управляемые буровые системы с ударным механизмом – основная идея Тракто-Техник».

2. О.Н.Благов, Г.Г.Васильев, Ю.А.Горяинов и др. Учебно-методическое пособие. Сооружение подземных переходов газонефтепроводов методом наклонно-направленного бурения. М., 2003, с.166 – прототип.

Формула изобретения

Расширитель ствола скважины, содержащий корпус с рабочей полостью для бурового раствора, режущими элементами и соплами для подачи бурового раствора в зону расширения скважины, установленными на корпусе, и центральный канал для подачи бурового раствора, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен путевым переключателем, состоящим из корпуса гильзы, поршня с каналами для прокачки бурового раствора в обратном направлении, установленного в корпусе гильзы, клапана, установленного на поршне для перекрытия его каналов, пробки с осевым каналом и стопорного кольца для ограничения хода поршня, причем отверстия для подачи бурового раствора в рабочую полость выполнены в корпусе гильзы, а поршень установлен в корпусе гильзы с возможностью его перемещения и перекрытия отверстий корпуса гильзы.

РИСУНКИ