СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОХОДА СКВОЗЬ ПОДЗЕМНЫЕ ПЛАСТЫ

1. Система для использования стенки прохода сквозь подземные пласты (52) для сдерживания возникновения и распространения трещин в пластах, содержащая: по меньшей мере, один буровой инструмент (35, 47), сообщающийся с, по меньшей мере, одной колонной (50, 51) обсадных труб и создающий обломки горных пород на конце, по меньшей мере, одной колонны обсадных труб, по меньшей мере, одно устройство (56, 57, 63, 65), содержащее, по меньшей мере, один элемент, приспособленный для дробления обломков (126) горных пород, которые несет циркулирующий буровой раствор для нанесения на стенку пластов в проходе сквозь подземные пласты (52), при этом, по меньшей мере, одна колонна обсадных труб проходит через проксимальный район подземного прохода внутри пробуренных пластов, выступая в осевом направлении вниз от самой внешней защитной колонны обсадных труб, облицовывающих проксимальный район, и, по меньшей мере, один элемент, по меньшей мере, одного устройства (56, 57, 63, 65), которое несет, по меньшей мере, одна колонна (50, 51) обсадных труб и которое расположено в подземном проходе, способен зацеплять обломки горных пород между буровым инструментом и проксимальным районом для уменьшения размеров частиц обломков горных пород, перемещаемых в осевом направлении вверх циркулирующим буровым раствором, покрывающим стенку пробуренных пластов, для сдерживания возникновения или распространения трещин в пластах.
2. Система по п.1, в которой, по меньшей мере, одно устройство (65) содержит, по меньшей мере, одну лопасть (56А, 111), удерживаемую, по меньшей мере, одной колонной (50, 51) обсадных труб и приспособленную для продвижения обломков (126) горных пород радиально наружу к ударным поверхностям (123) внутри внутренней периферии окружающей стенки (51А), которая способна зацеплять стенку прохода сквозь подземные пласты (52).
3. Система по п.2, в которой, по меньшей мере, одна колонна обсадных труб несет внутреннюю стенку (51В), вращающуюся вокруг, по меньшей мере, одной колонны обсадных труб и расположенную между, по меньшей мере, одной колонной (50) обсадных труб и окружающей стенкой (51А), причем, по меньшей мере, одна лопасть, ударные поверхности или их комбинации прикреплены к, по меньшей мере, одной колонне (50) обсадных труб, внутренней стенке (51В) или их комбинации.
4. Система по п.2 или 3, в которой, по меньшей мере, одна лопасть (56А, 111) содержит одну или более лопастей, проходящих радиально наружу эксцентрично, вертикально, наклонно или в их комбинациях относительно оси вращения, по меньшей мере, одной колонны (50) обсадных труб.
5. Система по п.3, дополнительно содержащая, по меньшей мере, один двигатель, по меньшей мере, одну зубчатую передачу или их комбинации для увеличения относительной угловой скорости между, по меньшей мере, одной колонной (50) обсадных труб, внутренней стенкой (51В), окружающей стенкой (51А) или их комбинациями для усиления продвижения обломков (126) горных пород к ударным поверхностям (123).
6. Система по п.3, в которой внутренняя стенка (51В), по меньшей мере, одной колонны (51) обсадных труб содержит ударную поверхность (123), имеющую гладкую поверхность, ступенчатый профиль, ряд нерегулярных ударных поверхностей, содержащих выступы, проходящие радиально внутрь от ударной поверхности, или их комбинации.
7. Система по п.1, в которой, по меньшей мере, одна колонна (50, 51) обсадных труб способна вращаться при использовании, и, по меньшей мере, один элемент, приспособленный для дробления обломков горных пород, содержит породоразрушающий инструмент (57), который выступает радиально наружу от внешней поверхности, по меньшей мере, одной колонны обсадных труб и способен размалывать обломки (126) горных пород при взаимодействии со стенкой прохода.
8. Система по п.7, в которой породоразрушающий инструмент содержит, по меньшей мере, одну эксцентриковую втулочную фрезу (124).
9. Система по п.8, в которой породоразрушающий инструмент содержит пакет эксцентриковых втулочных фрез (124), упорных подшипников (125), ударных поверхностей (123) или их комбинаций, при этом эксцентриковые втулочные фрезы способны последовательно смещаться под углом во время вращения первой стенки (50), контакта с обломками (126) или в их комбинации.
10. Система по п.1, в которой, по меньшей мере, одна колонна (50, 51) обсадных труб содержит внутреннюю колонну (50) обсадных труб, расположенную внутри окружающей колонны (51) обсадных труб, способной вращаться при использовании, при этом, по меньшей мере, один элемент содержит породоразрушающий инструмент (56) с эксцентриковой лопастью с выступами ударной поверхности (123), проходящими радиально наружу от эксцентриковой внешней поверхности, прикрепленной к окружающей колонне обсадных труб, и приспособленными для размалывания обломков (126) горных пород при взаимодействии со стенкой прохода.
11. Система по п.1, в которой, по меньшей мере, одна колонна (50, 51) обсадных труб способна вращаться при использовании, и указанный, по меньшей мере, один элемент содержит инструмент (63) для расширения скважины со множеством ступенчатых выступов ударной поверхности (123) для расширения скважины, проходящих радиально наружу и вверх от, по меньшей мере, одной колонны обсадных труб и приспособленных для измельчения обломков (126) горных пород против двух или более ступеней, сформированных ступенчатым расширением стенки прохода.
12. Система по п.11, в которой ступени, сформированные выступами ударной поверхности (123), прикреплены к стенке (51Е), сцепленной с, по меньшей мере, одной колонной (50, 51) обсадных труб и окружающей ее, причем осевое движение между указанной стенкой и, по меньшей мере, одной колонной обсадных труб выдвигает или втягивает выступы ударной поверхности (123).
13. Способ использования стенки подземного прохода (52) для сдерживания возникновения и распространения трещин в пластах, содержащий следующие этапы:
обеспечение, по меньшей мере, одного бурового инструмента (35, 47), сообщающегося с, по меньшей мере, одной колонной (50, 51) обсадных труб через проксимальный район подземного прохода илу через самую внешнюю защитную колонну обсадных труб, облицовывающую проксимальный район;
действие, по меньшей мере, одного бурового инструмента (35, 47) для создания обломков горных пород;
циркуляция обломков горных пород в буровом растворе внутри подземного прохода; и
введение в контакт обломков горных пород с, по меньшей мере, одним устройством (56, 57, 63, 65), содержащим, по меньшей мере, один элемент для дробления обломков горных пород для уменьшения их размеров, причем циркуляция обломков горных пород наносит раздробленные обломки горных пород на стенку подземного прохода для сдерживания возникновения или распространения трещин в подземном проходе.
14. Способ по п.13, в котором обломки горных пород содержат частицы размера, допускающего сцепление с, по меньшей мере, одним указанным устройством, причем способ содержит этап многократного сцепления частиц с, по меньшей мере, одним элементом (56, 57, 63, 65) для переноса частиц внутри циркулирующего бурового раствора, направляемого стенкой подземного прохода в направлении циркуляции бурового раствора.
15. Способ по п.14, в котором этап циркуляции обломков горных пород внутри подземного прохода содержит циркуляцию обломков горных пород через искривленный канал, способный пропускать частицы уменьшенного размера через выступы, по меньшей мере, одного устройства (56, 57, 63, 65) для дробления обломков горных пород для уменьшения их размера, таким образом увеличивая время пребывания больших частиц, сокращая скорость и способность переноса больших частиц бурового раствора, проходящего через, по меньшей мере, одно устройство, и увеличивая возможность неоднократного зацепления и дробления больших частиц на более малые частицы, способные проходить через искривленный канал.
16. Способ по п.15, в котором, по меньшей мере, одно указанное устройство уменьшает размеры частиц большей фракции больших частиц (126) до меньших частиц, имеющих размеры в пределах от 250 мкм до 600 мкм.
17. Способ по п.16, в котором более малые частицы замещают или дополняют добавляемый на поверхности материал для борьбы с поглощением, увеличивая доступные количества, допуская достижение более глубоких подземных пластов до сцепления последующей более внешней защитной колонны обсадных труб, предназначенной для облицовки подземного прохода сквозь подземные пласты для уплотнения подземных поровых пространств и пространств трещины со своевременным нанесением более малых частиц, создаваемых в непосредственной близости к пластам, для сдерживания возникновения или распространения трещин в указанных пластах.