Способ бурения нисходящих скважин

(51) 21 1/30 (2011.01) 21 10/18 (2011.01) 21 19/08 (2011.01) 21 21/00 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Для этого в способе бурения нисходящих скважин, включающем разрушение на забое скважины буровым инструментом, снабженным обратным клапаном,расположенным над породоразрушающим наконечником горной породы с одновременным выносом ее частиц потоком бурового раствора,наращивание бурового инструмента и извлечение его из скважины по мере необходимости замены породоразрушающего наконечника или завершения скважины,отличающийся тем, что перед спуском бурового инструмента над породоразрушающим наконечником его устанавливают обратный клапан и перед началом подъема породоразрушающего инструмента вытесняют сжатым воздухом через обратный клапан буровой раствор из надклапанного пространства одноразовым или периодическими воздействиями.(72) Сушко Сергей Михайлович Бегун Анатолий Данилович Повелицын Владимир Михайлович Латыпов Авис Самигуллинович(54) СПОСОБ БУРЕНИЯ НИСХОДЯЩИХ СКВАЖИН(57) Изобретение относится к области горного дела,в частности к бурению нисходящих скважин с использованием буровых растворов. Технический результат изобретения - повышение санитарных условий труда и снижение затрат труда на уход за приустьевым оборудованием буровой установки. 25884 Изобретение относится к области горного дела, в частности к бурению нисходящих скважин с использованием буровых растворов. Известен способ бурения нисходящих скважин(Филатов Б.С., Кошко И.И. Справочник по бурению структурно-поисковых и сейсморазведочных скважин - М. Недра, 1975 г. с. 156-157),включающий разрушение горной породы на забое скважины буровым инструментом, снабженным сливным переходником, с одновременным выносом ее частиц потоком бурового раствора, наращивание колонных бурильных труб (в дальнейшем КБТ) бурового инструмента и подъем его по мере необходимости замены инструмента, извлечения керна или завершения скважины. Основным недостатком известного способа является необходимость ожидания слива бурового раствора из извлеченной свечи, но при работе с высоковязкими буровыми растворами плотность раствора в затрубном пространстве, обогащенная буровым шламом тяжелее очищенного бурового раствора, оставшегося в канале, вследствие чего буровой раствор начнет поступать внутрь КБТ при подъеме и наращивании. При отвинчивании части КБТ, называемой свечой, или отдельных труб,оставшаяся часть бурового раствора в полостях свечей (труб) будет выливаться на пол буровой установки, то есть ухудшать санитарные условия труда. Известен способ бурения нисходящих скважин(Климентов М.Н., Тиль В.Г. Сооружение скважин ударно-вращательным способом бурения. - М Недра, 1986 г., рис.7), включающий разрушение горной породы на забое скважины буровым инструментом, снабженным обратным клапаном,расположенным над породоразрушающим наконечником, с одновременным выносом ее частиц потокам бурового раствора, наращивание колонны бурильных труб (в дальнейшем КБТ) бурового инструмента и подъем его из скважины по мере необходимости замены породоразрушающего наконечника или завершения скважины. Основным недостатком известного способа бурения нисходящих скважин является то обстоятельство, что подпружиненный обратный клапан и избыточное давление бурового раствора в затрубном пространстве препятствуют свободному изливу бурового раствора из внутренней полости КБТ и ведущей трубы, вследствие чего при подъеме КБТ буровой раствор изливается на пол буровой установки, если помощник бурильщика не успеет направить нижний конец свечи в отводную желобную систему. Задачей изобретения является разработка способа бурения нисходящих скважин,позволяющая повысить санитарные условия труда и снизить затраты труда на уход за приустьевым оборудованием буровой установки. Для этого в способе бурения нисходящих скважин, включающем разрушение на забое скважины буровым инструментом, снабженным обратным клапаном,расположенным над породоразрушающим наконечником горной породы,2 с одновременным выносом ее частиц потоком бурового раствора,наращивание колонны бурильных труб (в дальнейшем КБТ) бурового инструмента и подъем его из скважины по мере необходимости замены породоразрушающего наконечника или завершения скважины, перед началом подъема бурового инструмента из скважины вытесняют сжатым воздухом через упомянутый обратный клапан буровой раствор из надклапанного пространства одноразовым или периодическими воздействиями. В частном случае исполнения в КБТ включают более одного обратного клапана на заданном расстоянии друг от друга. Описание реализации изобретения поясняется графическими приложениями, где на фиг.1 представлена схема реализации способа на установках с неподвижными вращателями на фиг.2- то же самое на установках с подвижными вращателями. Для реализации предлагаемого способа бурения буровая установка должна оснащаться компрессором или может быть использован компрессор ходовой части буровой установки через накопительную емкость (рессивер). Реализация способа бурения показана на прилагаемой схеме(фиг.1),содержащей основные элементы,участвующие при этом. Показан состав бурового инструмента, включающего породоразрушающий наконечник 1, над которым последовательно расположены обратный клапан 2, КБТ 3, ведущая труба 4, вертлюг со шлангом 5, соединенным со стояком 6, к трехходовому крану 7 (в дальнейшем кран 7) которого подведен трубопровод 8 от насоса(не показанный на схеме), снабженный поперечно расположенным обратным клапаном 9,соединенным с ресивером 10 сжатого воздуха, а свободный патрубок крана 7 снабжен шлангом 11,оканчивающимся быстросъемным известным соединением 12 с конической резьбой,соответствующей резьбе соединительных замков КБТ. При работе на буровых установках с подвижными вращателями (фиг.2), использующихся в качестве подъемника (например, типа УРБ-2 А 2,см. Д.И.Белоусов,В.И.Ращупкин. Буровые установки. - М. Недра, 1973 г., рис.14) способ реализуется проще и шланг 11 не нужен, так как сжатый воздух можно подавать через стояк 6 и вал вращателя в полость каждой трубы (путь воздуха идентичен процессу извлечения ведущей трубы). В случае эксплуатации буровых установок с вращателями роторного типа, которые не участвуют в процессе подъема КБТ, по мере извлечения ведущей трубы 4, в случае необходимости периодической подачи сжатого воздуха более одного раза быстросъемное соединение 12 закрепляют по мере надобности на муфте соединительного замка КБТ 3 и осуществляют вытеснение бурового раствора. После подъема КБТ на расчетное число свечей процесс вытеснения повторяют. Таким образом,подъем КБТ осуществляется без излива бурового раствора из его 25884 канала. При больших глубинах скважин число обратных клапанов, включаемых в КБТ может быть увеличено для предотвращения смятия бурильных труб. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ бурения нисходящих скважин,включающий разрушение на забое скважины буровым инструментом, снабженным обратным клапаном,расположенным над породоразрушающим наконечником горной породы,с одновременным выносом ее частиц потоком бурового раствора,наращивание колонны бурильных труб бурового инструмента и подъем его из скважины по мере необходимости замены породоразрушающего наконечника, извлечения керна или завершения скважины, отличающийся тем, что перед началом подъема бурового инструмента вытесняют сжатым воздухом через обратный клапан буровой раствор из надклапанного пространства одноразовым или периодическими воздействиями. 2. Способ бурения по п.1, отличающийся тем,что в колонну бурильных труб включают более одного обратного клапана на заданном расстоянии друг от друга.