БУРОВЫЕ ДОЛОТА ДЛЯ РОТОРНОГО БУРЕНИЯ С ОПТИМИЗИРОВАННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ПОТОКА ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ

1. Буровое долото для роторного бурения, содержащее корпус долота с осью вращения долота, проходящей через корпус долота, множество лопастей, расположенных снаружи множества внешних участков корпуса долота, множество режущих элементов, расположенных снаружи множества внешних участков каждой лопасти, при этом, по меньшей мере, одна лопасть имеет, по существу, выгнутую конфигурацию, каждая лопасть содержит ведущую поверхность и заднюю поверхность, причем ведущая поверхность расположена на стороне лопасти, обращенной в направлении вращения бурового долота для роторного бурения, а задняя поверхность расположена на стороне лопасти, обращенной в сторону, противоположную направлению вращения бурового долота для роторного бурения, множество каналов в долоте для выноса бурового шлама, каждый из которых расположен между смежными ведущей поверхностью и задней поверхностью соответствующих лопастей, причем, по меньшей мере, одна лопасть имеет, по меньшей мере, один контур, выполненный на части, по меньшей мере, одного из места, выбранного из группы, состоящей из ведущей поверхности лопасти, задней поверхности лопасти и обеих - ведущей поверхности и задней поверхности лопасти.
2. Буровое долото по п.1, в котором лопасти содержат множество основных лопастей и, по меньшей мере, одну вспомогательную лопасть, расположенную между основными лопастями.
3. Буровое долото по п.1, в котором контур содержит: выступ, углубление, скос или их комбинации.
4. Буровое долото по п.1, в котором, по меньшей мере, одна лопасть дополнительно содержит, по меньшей мере, одну из ведущей поверхности или задней поверхности, расположенную, по существу, в плоскости, и контур содержит отклонение от данной плоскости на участке, по меньшей мере, одной из ведущей поверхности или задней поверхности лопасти.
5. Буровое долото по п.1, в котором, по меньшей мере, одна лопасть дополнительно содержит выступ для оптимизации потока текучей среды, проходящего через соответствующий канал в долоте для выноса бурового шлама.
6. Буровое долото по п.5, в котором выступ расположен вблизи промывочной насадки.
7. Буровое долото по п.6, в котором выступ действует как диффузор промывочной насадки.
8. Буровое долото для роторного бурения, содержащее корпус долота с осью вращения долота, проходящей через корпус долота, множество лопастей, расположенных снаружи множества внешних участков корпуса долота, множество режущих элементов, расположенных снаружи множества внешних участков каждой лопасти, при этом, по меньшей мере, одна лопасть имеет, по существу, выгнутую конфигурацию, каждая лопасть содержит ведущую поверхность и заднюю поверхность, причем ведущая поверхность расположена на стороне лопасти, обращенной в направлении вращения бурового долота для роторного бурения, а задняя поверхность расположена на стороне лопасти, обращенной в сторону, противоположную направлению вращения бурового долота для роторного бурения, множество каналов в долоте для выноса бурового шлама, каждый из которых расположен между смежными ведущей поверхностью и задней поверхностью соответствующих лопастей, причем, по меньшей мере, одна лопасть имеет, по меньшей мере, один выступ, выступающий из нее в оптимальном месте и предназначенный для оптимизации потока текучей среды, проходящего через соответствующий канал в долоте для выноса бурового шлама.
9. Буровое долото по п.8, в котором лопасти содержат множество основных лопастей и, по меньшей мере, одну вспомогательную лопасть, расположенную между основными лопастями.
10. Буровое долото по п.8, в котором выступ расположен вблизи промывочной насадки.
11. Буровое долото по п.8, в котором выступ действует как диффузор для оптимизации потока текучей среды, проходящего через соответствующий канал в долоте для выноса бурового шлама.
12. Буровое долото по п.8, в котором, по меньшей мере, одна лопасть дополнительно содержит, по меньшей мере, один контур, размещенный на лопасти на, по меньшей мере, одном месте, выбранном из группы, состоящей из ведущей поверхности лопасти, задней поверхности лопасти и обеих - ведущей поверхности и задней поверхности лопасти.
13. Буровое долото по п.12, в котором контур содержит выступ, углубление, скос или их комбинации.
14. Буровое долото для роторного бурения, содержащее корпуса долота с осью вращения долота, проходящей через корпус долота, множество лопастей, расположенных снаружи множества внешних участков корпуса долота, множество режущих элементов, расположенных снаружи множества внешних участков каждой лопасти, при этом, по меньшей мере, одна лопасть имеет, по существу, выгнутую конфигурацию, каждая лопасть содержит ведущую поверхность и заднюю поверхность, причем ведущая поверхность расположена на стороне лопасти, обращенной в направлении вращения бурового долота для роторного бурения, а задняя поверхность расположена на стороне лопасти, обращенной в сторону, противоположную направлению вращения бурового долота для роторного бурения, множество каналов в долоте для выноса бурового шлама, каждый из которых расположен между смежными ведущей поверхностью и задней поверхностью соответствующих лопастей, по меньшей мере, одну промывочную насадку, расположенную в, по меньшей мере, одном канале в долоте для выноса бурового шлама, по меньшей мере, один диффузор, размещенный на, по меньшей мере, одной лопасти вблизи промывочной насадки и предназначенный для оптимизации потока текучей среды, проходящего через соответствующий канал в долоте для выноса бурового шлама, при этом, по меньшей мере, одна лопасть имеет, по меньшей мере, один контур, выполненный на части, по меньшей мере, одного места, выбранной из группы, состоящей из ведущей поверхности лопасти, задней поверхности лопасти и обеих - ведущей поверхности и задней поверхности лопасти.
15. Буровое долото по п.14, в котором контур содержит выступ, углубление, скос или их комбинации.
16. Буровое долото по п.14, в котором диффузор приспособлен для направления потока текучей среды в направлении, выбранном из группы, состоящей из следующих направлений: в канал в долоте для выноса бурового шлама, от канала в долоте для выноса бурового шлама, к режущему элементу, от режущего элемента, к режущей поверхности, от режущей поверхности, к лопасти от лопасти и их комбинаций.
17. Способ оптимизации потока текучей среды в буровом долоте для роторного бурения, содержащий следующие стадии:
определение, по меньшей мере, одного оптимального места, которое можно модифицировать на, по меньшей мере, одной лопасти бурового долота для роторного бурения посредством выполнения, по меньшей мере, одной программы для моделирования расчетной динамики текучей среды;
модифицирование, по меньшей мере, одной лопасти на, по меньшей мере, одном оптимальном месте для создания, по меньшей мере, одной модифицированной лопасти, причем модифицирование изменяет, по меньшей мере, один размер, по меньшей мере, одного канала в долоте для выноса бурового шлама, расположенного между модифицированной лопастью и лопастью, смежной с модифицированной лопастью, для создания, по меньшей мере, одного модифицированного канала в долоте для выноса бурового шлама, причем модифицирование изменяет рисунок потока текучей среды в модифицированном канале в долоте для выноса бурового шлама для оптимизации потока текучей среды бурового долота; и
введение контура на, по меньшей мере, одном оптимальном месте на лопасти.
18. Способ по п.17, в котором модифицирование, по меньшей мере, одной лопасти выбрано из группы, состоящей из: изменения конфигурации лопасти, изменения, по меньшей мере, одного размера лопасти, изменения геометрии лопасти, изменения ориентации лопасти и любых их комбинаций.
19. Способ по п.17, в котором модифицирование, по меньшей мере, одной лопасти содержит: введение контура, по меньшей мере, на одном оптимальном месте лопасти.
20. Способ по п.19, в котором контур содержит: выступ, углубление, скос или их комбинации.
21. Способ по п.17, в котором модифицирование, по меньшей мере, одной лопасти содержит изменение угла установки лопасти на, по меньшей мере, одном оптимальном месте лопасти.
22. Способ по п.17, дополнительно содержащий выполнение по меньшей мере, одной дополнительной программы моделирования расчетной динамики текучей среды для определения, по меньшей мере, одного дополнительного оптимального места, которое может быть модифицировано на, по меньшей мере, одной лопасти, и модифицирование, по меньшей мере, одной лопасти на определенном, по меньшей мере, одном дополнительном оптимальном месте.
23. Способ по п.17, дополнительно содержащий выполнение, по меньшей мере, одной дополнительной программы моделирования расчетной динамики текучей среды для подтверждения, что модифицирование, по меньшей мере, одной лопасти создает оптимизированный поток текучей среды.
24. Способ по п.17, в котором, по меньшей мере, одна программа моделирования расчетной динамики текучей среды учитывает, по меньшей мере, одно из следующего: производительность насоса текучей среды, размер бурового долота для роторного бурения и количество промывочных насадок на буровом долоте для роторного бурения.
25. Способ по п.17, в котором определение, по меньшей мере, одного оптимального места содержит определение места вблизи промывочной насадки, и модифицирование, по меньшей мере, одной лопасти содержит: выполнение, по меньшей мере, одного диффузора на месте вблизи промывочной насадки для оптимизации потока текучей среды, проходящего через модифицированный канал в долоте для выноса бурового шлама.
26. Способ по п.17, в котором модифицирование, по меньшей мере, одной лопасти содержит ее модифицирование с созданием выступа к промывочной насадке для образования диффузора для оптимизации потока текучей среды, проходящего через модифицированный канал в долоте для выноса бурового шлама.
27. Способ по п.17, в котором модифицирование, по меньшей мере, одной лопасти содержит выполнение, по меньшей мере, одного диффузора, по меньшей мере, на одном оптимальном месте, для оптимизации потока текучей среды, проходящего через модифицированный канал в долоте для выноса бурового шлама.
28. Способ по п.17, дополнительно содержащий: анализ, по меньшей мере, одного рисунка износа использованного бурового долота для роторного бурения для определения, по меньшей мере, одного оптимального места.
29. Способ по п.17, дополнительно содержащий анализ, по меньшей мере, одного рисунка эрозии использованного бурового долота для роторного бурения для определения, по меньшей мере, одного места на буровом долоте, подверженного эрозии, и модифицирование, по меньшей мере, одной лопасти содержит ее модифицирование для уменьшения эрозии, по меньшей мере, одного места, подверженного эрозии.
30. Способ по п.17, дополнительно содержащий выполнение анализа эрозии на использованном буровом долоте для роторного бурения для определения, по меньшей мере, одного места на внешней части бурового долота для роторного бурения, где скапливаются скважинные отходы.
31. Способ по п.17, в котором модифицирование, по меньшей мере, одной лопасти содержит ее модифицирование для уменьшения скопления скважинных отходов, по меньшей мере, на одном месте бурового долота для роторного бурения.
32. Способ по п.17, в котором модифицирование, по меньшей мере, одной лопасти содержит ее модифицирование для направления потока текучей среды к месту, по меньшей мере, одной лопасти, повторное направление потока текучей среды к данному месту, увеличение потока текучей среды к данному месту, увеличение давления потока текучей среды к данному месту, увеличение объема потока текучей среды к данному месту, отведение потока текучей среды к данному месту, направление потока текучей среды из канала в долоте для выноса бурового шлама, связанного с модифицированной лопастью, смыв скопившихся отходов, направление потока текучей среды из канала в долоте для выноса бурового шлама, увеличение давления потока текучей среды в канале в долоте для выноса бурового шлама, увеличение объема потока текучей среды в канале в долоте для выноса бурового шлама, уменьшение потока текучей среды в канале в долоте для выноса бурового шлама или любые их комбинации.
33. Способ по п.17, дополнительно содержащий анализ, по меньшей мере, одного рисунка скопления скважинных отходов опытного бурового долота, испытываемого на месторождении, имеющего, по меньшей мере, одно специфическое отличие ствола скважины.
34. Способ по п.17, дополнительно содержащий определение, по меньшей мере, одного места отложения скважинных отходов, наименее подверженного отложению отходов.
35. Способ по п.17, дополнительно содержащий:
определение, по меньшей мере, одного места скопления скважинных отходов, по существу, свободного от скопления отходов.
36. Способ по п.17, в котором модифицирование, по меньшей мере, одной лопасти содержит ее модифицирование для осуществления очистки, по меньшей мере, одного второго места бурового долота для роторного бурения.
37. Способ по п.36, в котором, по меньшей мере, одно второе место содержит, по меньшей мере, один режущий элемент бурового долота для роторного бурения.
38. Способ по п.17, в котором, по меньшей мере, одно оптимальное место является местом вблизи промывочной насадки, и модифицирование, по меньшей мере, одной лопасти содержит выполнение диффузора на месте вблизи промывочной насадки для изменения рисунка потока текучей среды в канале в долоте для выноса бурового шлама, примыкающего к, по меньшей мере, одной лопасти для осуществления очистки бурового долота для роторного бурения.
39. Способ по п.17, в котором модифицирование, по меньшей мере, одной лопасти содержит ее модифицирование для осуществления подъема выбуренной породы бурового долота для роторного бурения.