Спосіб буріння дегазаційних свердловин

Спосіб буріння дегазаційних свердловин дискретно-змінного перерізу, при якому очищення свердловини від бурового шламу здійснюють за рахунок енергії висхідного потоку повітря, рідини або газорідинної суміші, який відрізняється тим, що діаметр бурового стояка задають для кожного перерізу свердловини (обсадної колони) близьким до діаметра свердловини (обсадної колони), при цьому величину кільцевої щілини між стінкою свердловини (обсадної колони) та буровим стояком задають із умови забезпечення швидкості висхідного потоку, достатнього для виносу шламу із свердловини. (19) (21) 20031110020 (22) 06.11.2003 (24) 15.08.2006 (46) 15.08.2006, Бюл. №8, 2006р. (72) Ремха Юрій Степанович, Плетньов Леонід Дмитрович, Микитась Анатолій Петрович, Турченко Олександр Васильович, Алексєєв Віталій Федорович, Бєлік Віктор Миколайович, Гуменюк Олександр Миколайович, Пілецький Володимир Георгійович, Козирєв Олег Михайлович (73) ВІДКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ ТА ПРОЕКТНОКОНСТРУКТОРСЬКИЙ ІНСТИТУТ ГІРНИЧОРУДНОГО МАШИНОБУДУВАННЯ З ДОСЛІДНИМ ЗАВОДОМ" 3 піднімаються в кільцевій щілині на денну поверхню; 0,785.(D2-d2) - площа кільцевої щілини, по якій рухається висхідний потік циркуляційного агента; D - діаметр свердловини або внутрішній діаметр обсадної колони; d - зовнішній діаметр бурового стояка. Аналіз виразу для визначення обсягу повітря, який потрібно подавати через буровий став до кільцевої щілини показує, що його величина пропорційна різниці квадратів діаметрів свердловини і бурового стояка і тим більша, чим більший діаметр свердловини при незмінному діаметрі бурового стояка. Традиційно діаметр останнього (бурових труб) задають із умов забезпечення його механічної міцності при передачі обертаючого моменту і потрібного зусилля на вибій, а також транспортування по буровому стояку агента, призначеного для виносу вибуреної породи, охолодження бурового інструмента та реалізації процесу буріння, наприклад, при бурінні з використанням пневмоударників. Найбільш близьким із відомих рішень способу буріння дегазаційних свердловин дискретнозмінного перерізу, при якому очищення свердловини від бурового шламу здійснюють за рахунок висхідного потоку повітря, є спосіб, реалізований в буровому верстаті [7], де при бурінні свердловини різного діаметра задають (залишають) незмінним діаметр бурового стояка, який, як правило, обирають по ділянці свердловини найменшого перерізу. Згідно технічних даних по верстату [7], свердловина на відповідних ділянках має слідуючі діаметри 648, 445, 381, 311, 250, 200мм при заданому діаметрі бурового стояка в 114мм. Недоліками даного способу буріння дегазаційних свердловин є низькі енергетичні показники за рахунок необхідності створення значного потоку енергії через обмежену площу внутрішнього перерізу бурового стояка, та як наслідок, значні втрати енергії в місцях стикування бурових труб стояка та у буровому інструменті. Крім того, відсутність впливу на величину кільцевої щілини, яка має місце при даному способі буріння, приводить до обмеження його функціональних можливостей, а саме, не дозволяє використати, наприклад, ефект мультиплікатора - коли низькими обсягами циркуляційного агента за рахунок звуженої по площі кільцевої щілини досягають в ній необхідної швидкості висхідного по-току. В основу корисної моделі поставлена задача зменшення енергетичних витрат при бурінні дегазаційних свердловин та розширення функціональних можливостей бурових верстатів на її (корисної моделі) основі. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в запропонованому способі буріння дегаза 16266 4 ційних на метан свердловин дискретно-змінного перерізу задають діаметр бурового стояка для кожного перерізу близьким до діаметра свердловини або обсадної колони при бурінні "труба в трубі", при цьому величину кільцевої щілини між стінкою свердловини або обсадної колони та буровим ставом задають із умови забезпечення швидкості висхідного потоку, достатнього для виносу бурового шламу із свердловини. На практиці, згідно [6], при розмірі часток бурового шламу 6мм, величина швидкості потоку складає біля 20,2м/с, в тому числі 8м/с складає надмірна швидкість, та 12,2м/с - критична швидкість. В свою чергу, діаметр бурового стояка коливається від 114 до 168мм, а витрати циркуляційного агента сягають при традиційному способі до 385м3/хв при тиску до 24бар. При реалізації пропонованого способу розраховані витрати циркуляційного агента не перевищують 69,8м3/хв. В буровій установці УБДС (установка для буріння дегазаційних свердловин), розробка якої виконана, для діаметрів буріння 490,394,270 та 190мм, з довжиною кожної ділянки свердловини 80, 600, 900 та 1500м, зовнішні діаметри труб бурового стояка відповідно складають 426, 324, 219 та 140мм. Вказане, згідно розрахунків, дозволяє мати значення обсягів циркуляційного агента в межах 33,7-69,8м3/хв. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на Фіг.1 зображена типова конструкція свердловини, призначеної для дегазації вуглегазових покладів, з використанням обсадних труб і цементації, а на Фіг.2, 3, 4 і 5 - схеми проходки відповідно шахтової, кондукторної, проміжної та експлуатаційної ділянки свердловини з використанням запропонованого способу буріння. Джерела інформації 1. UA48998C2 Е21В7/02, 15/04, 07.07.1998. 2. Агрегат для ремонта и освоения скважин П70/5200 IPCUP - INSTITUL, DE CERCETAKE STIINTIFICA SI INGINERIE TEHNOGICA PENTRU UTILAJ PETROLIER -PLOIESTI, cod. 2000 п ч.1. 3. Самоходные буровые установки. Нефтепромысловое оборудование. Краткий каталог. Индустриалэкспорт. США. 1997, с.12-13. 4. Буровая установка G-101 фирмы "СОЛИМЕК" (Италия), Технические условия №СО225/02. Компания SOLIMEK, 2002. 5. Бурові установки фірми COOPER. Рекламний проспект. Бреді, Техас, США. 6. Практические расчеты в бурении. В.С.Федоров и др. "Недра" ,М., 1966,с.269,281291. 7. Буровой станок RD -20 фирмы "Ingersoll Rand". Рекламный проспект. США. 1990. 5 16266 6 7 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 16266 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601