石油鉆井應(yīng)用旋沖鉆進(jìn)技術(shù)的可行性探索

胡高群 孫偉濤 王坤 燕修良 崔海林

摘 要：生產(chǎn)鉆探技術(shù)是現(xiàn)階段在聚光燈下的類別石油鉆探和熱門話題，利用旋轉(zhuǎn)的影響對(duì)深井鉆井技術(shù)可以有效地對(duì)快速鉆井努力形成，本文闡述了旋轉(zhuǎn)影響鉆探技術(shù)的主要工作原理，分別對(duì)石油鉆井領(lǐng)域的液壓和氣動(dòng)攪拌器列表使用鉆井技術(shù)的優(yōu)勢，并結(jié)合我國攪拌鉆井技術(shù)的實(shí)際使用情況，提出了攪拌鉆井技術(shù)未來發(fā)展的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：旋沖鉆井技術(shù)；石油鉆井；應(yīng)用

1 旋沖鉆井技術(shù)基本原理

在旋轉(zhuǎn)沖擊鉆井技術(shù)的實(shí)際操作中，除了完成普通旋轉(zhuǎn)沖擊式鉆井的基本功能外，還增加了屬于井下力量的沖擊裝置，沖擊器有兩個(gè)替代的位置：一個(gè)是井底鉆頭的位置，一個(gè)是巖心管上端的位置，安裝沖擊器是為了破碎巖石。其技術(shù)手段是利用高壓氣體和鉆井液推動(dòng)活塞上下移動(dòng)，連續(xù)沖擊鉆頭，使鉆頭受到靜壓旋轉(zhuǎn)和沖擊動(dòng)載荷的影響。脈沖動(dòng)載荷在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)對(duì)巖石造成較大的破壞，使巖石裂縫擴(kuò)大，導(dǎo)致巖石大面積破碎，加快巖石破碎速度和效率，有效地提高石油鉆井工程的綜合鉆井效率。

2 技術(shù)特點(diǎn)

在鉆井石油時(shí)采用旋轉(zhuǎn)沖擊式鉆井法，他的主要特點(diǎn)是：第一，使用旋轉(zhuǎn)沖擊式鉆井法和刮削鉆頭同時(shí)進(jìn)行鉆井工作，主要是在巖石的裂縫的主要原因。對(duì)硬質(zhì)巖石而言，旋轉(zhuǎn)沖擊式鉆井法使用體積破碎法，而不是傳統(tǒng)的沉沒破碎法，有效地提高了鉆井效率和鉆眼的質(zhì)量；其次，旋轉(zhuǎn)沖擊鉆井法采用高頻沖擊破碎，時(shí)間很短，這樣巖石在破碎的短時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變巖石。同時(shí)，鉆頭具有很高的穩(wěn)定性，通常不產(chǎn)生位移力矩。他制定了良好的井筒規(guī)則，保證了鉆井工作的質(zhì)量。第三，在旋轉(zhuǎn)沖擊式鉆眼法中使用高頻沖擊破碎法可以減少鉆頭的磨削并延長鉆頭的使用壽命。應(yīng)該指出的是，由于高頻沖擊和旋轉(zhuǎn)的使用特性，在鉆井過程中必須嚴(yán)格控制鉆井的壓力和速度。同時(shí)實(shí)時(shí)觀察鉆井柱的實(shí)際疲勞度，以保證鉆井效率。

3 關(guān)鍵技術(shù)

沖擊器作為旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的重要組成部分，直接關(guān)系到鉆井的實(shí)際效果。目前，國內(nèi)對(duì)沖擊器的研究已日趨成熟。沖擊器一般包括液壓沖擊器、氣動(dòng)沖擊器、電動(dòng)沖擊器、氣液混合沖擊器和機(jī)械沖擊沖擊器等。然而，氣動(dòng)沖擊器和液壓沖擊器主要應(yīng)用于石油鉆井領(lǐng)域。對(duì)于氣動(dòng)沖擊器，實(shí)際應(yīng)用中的動(dòng)力介質(zhì)是壓縮空氣，包括閥式和無閥式。無閥活塞由活塞和氣缸壁之間的閥門系統(tǒng)引導(dǎo)上下運(yùn)動(dòng)。水力旋挖技術(shù)主要以高壓水或鉆井液為介質(zhì)。與氣動(dòng)沖擊器相比，它具有較高的能源效率，較低的油耗，具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。在此基礎(chǔ)上，本文以水動(dòng)力旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)為研究對(duì)象，介紹了DGSC型水動(dòng)力射流沖擊器的應(yīng)用效果。

DGSC型射流沖擊器的控制機(jī)構(gòu)主要由雙穩(wěn)態(tài)射流部件組成。通過雙穩(wěn)態(tài)射流部件的壁面附著和可攜性，可控流體可以有序地進(jìn)入沖擊器，觸發(fā)活塞，使錘體有規(guī)律地往復(fù)運(yùn)動(dòng)。DGSC水動(dòng)力射流沖擊器內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，在實(shí)際應(yīng)用中運(yùn)動(dòng)部件相對(duì)較少，只有活塞錘運(yùn)動(dòng)。該結(jié)構(gòu)在實(shí)際使用中減少了沖擊器的磨損，不受鉆井深度和圍壓的影響，更適合于深井鉆井。在實(shí)際運(yùn)用中，旋轉(zhuǎn)鉆探技術(shù)可以結(jié)合形成、深度、鉆探技術(shù)和其他實(shí)際情況，調(diào)整撞擊器的性能參數(shù)，以提高力量撞擊器單一穩(wěn)定的影響，選擇金屬密封鉆頭，硬質(zhì)合金鉆頭，提高大量礫石的效率。

在石油鉆井領(lǐng)域，旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的發(fā)展方向主要有三個(gè)。①將沖擊器的直徑由小直徑改造為大直徑，形成一系列產(chǎn)品，完成了該工藝的多方位發(fā)展。在石油鉆井范圍內(nèi)，旋轉(zhuǎn)鉆井可以有效地完成油井內(nèi)的硬巖破碎。沖擊器要求使用壽命長，一般規(guī)定井段使用壽命在3000m以上。此外，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)沖擊器應(yīng)用方式的研究，提高沖擊器的可靠性，延長沖擊器的使用壽命，以完成石油鉆井的深部開采效果；②對(duì)旋轉(zhuǎn)鉆井進(jìn)行相應(yīng)的研究，使用更合理、技術(shù)含量更高的旋轉(zhuǎn)鉆頭，進(jìn)一步提高工作效率；③擴(kuò)大使用范圍的撞擊器，由垂直井定向井，然后，可以擴(kuò)大撞擊器的使用，同時(shí)也對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)用于計(jì)算每個(gè)參數(shù)的影響，理解法律的沖擊，然后調(diào)整根據(jù)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和信息，進(jìn)一步確保沖擊器有效的建設(shè)和應(yīng)用。

4 結(jié)語

為了能夠使鉆井技術(shù)，并進(jìn)一步提高施工質(zhì)量，在此基礎(chǔ)上，本文將對(duì)攪拌構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其工作原理進(jìn)行分析，并結(jié)合旋轉(zhuǎn)沖擊鉆井技術(shù)的實(shí)際工作原理及其技術(shù)特點(diǎn)，依次，對(duì)我國旋轉(zhuǎn)沖擊鉆技術(shù)在我國石油鉆井領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用進(jìn)行了說明和探討。分析了液壓回轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)和氣動(dòng)鉆井技術(shù)的主要內(nèi)容。之后本文回轉(zhuǎn)沖擊鉆進(jìn)技術(shù)的效率，其應(yīng)用領(lǐng)域的石油和結(jié)果分析和討論，并給出了發(fā)展方向回轉(zhuǎn)沖擊鉆進(jìn)技術(shù)在石油鉆井和應(yīng)用前景，希望本文的研究，來提高我們國家的石油鉆探技術(shù)在應(yīng)用的過程中旋轉(zhuǎn)沖擊鉆井技術(shù)水平有效地給一個(gè)參考，拓展了旋轉(zhuǎn)沖擊鉆井技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬鵬鵬，周英操，蔣宏偉，等.現(xiàn)代信息技術(shù)在石油鉆井中的應(yīng)用研究—關(guān)于鉆井信息工程學(xué)的探討[J].石油天然氣學(xué)報(bào)，2014（07）：89-95+6.

[2]鄧元洲，羅園，宋軍正.旋沖鉆井技術(shù)在石油鉆井中的應(yīng)用[J].化工管理，2016（11）：47-47.

基金項(xiàng)目：國家科技重大專項(xiàng)“渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷致密油開發(fā)示范工程”（編號(hào)：2017ZX05072）部分研究成果。