試論旋沖鉆井技術(shù)在石油鉆井中的應(yīng)用

摘 要：旋沖鉆井技術(shù)在攻克深井硬地層鉆進(jìn)方面頗有成效，并且已被廣為應(yīng)用，但是因?yàn)槭芨鞣揭蛩氐挠绊?，在?yīng)用的過(guò)程中仍舊存在一些缺陷，本文主要分析了旋沖鉆井技術(shù)在應(yīng)用方面的要點(diǎn)，旨在提高旋沖鉆井技術(shù)的應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞：油田鉆井；旋沖鉆井技術(shù)；氣動(dòng)沖擊器

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)展與完善，旋沖鉆井技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于深層硬地層的鉆井難題中，并且取得了良好的成效，由此可見(jiàn)旋沖鉆井技術(shù)在石油鉆井工程中還會(huì)有更大的發(fā)展空間，因此本文對(duì)于旋沖鉆井技術(shù)的研究具有實(shí)際的價(jià)值意義，下文我們首先就旋沖鉆井技術(shù)的鉆井原理以及相關(guān)的特點(diǎn)做簡(jiǎn)要的分析，在分析特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，談?wù)勑龥_鉆井技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。

1 旋沖鉆井技術(shù)分析

1.1 旋沖鉆井技術(shù)深層鉆井原理

旋沖鉆井技術(shù)顧名思義是一種巖石地層的鉆井技術(shù)，不同的是它專門(mén)攻克堅(jiān)硬的巖石地層，并且能夠有效解決這方面的難題。較之常規(guī)的鉆井技術(shù)相比，旋沖鉆井技術(shù)的最大的優(yōu)點(diǎn)或者說(shuō)特點(diǎn)，就是在常規(guī)的鉆井技術(shù)的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)沖擊器，沖擊器在對(duì)深井巖層鉆進(jìn)的過(guò)程中起了主要的作用。簡(jiǎn)單來(lái)講，沖擊器屬于井底動(dòng)力機(jī)械的一個(gè)類別，利用沖擊器進(jìn)行深層鉆井的主要的鉆井原理如下：首先是在巖心管的上端部分或是井底鉆頭處連接沖擊器，當(dāng)鉆井設(shè)備開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)，沖擊器內(nèi)部的高壓氣體就會(huì)促使或是推動(dòng)鉆井設(shè)備的活塞沖錘開(kāi)始做上下方向的運(yùn)動(dòng)，伴隨著活塞沖錘的上下運(yùn)動(dòng)，在機(jī)器內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生靜壓旋轉(zhuǎn)的力，鉆頭會(huì)受到?jīng)_撞擊，在靜壓旋轉(zhuǎn)的力與沖擊動(dòng)載的雙重作用下，鉆頭會(huì)同通過(guò)運(yùn)動(dòng)擊破巖石，并且因?yàn)闆_擊動(dòng)載的影響 會(huì)使得巖石中的裂縫縫隙不斷的擴(kuò)大，最終出現(xiàn)大面積的破碎，進(jìn)而達(dá)到了鉆井的目的。由此我們可以看出旋沖鉆井技術(shù)用于深井硬巖鉆井中的最大優(yōu)勢(shì)就是鉆井的速度極快，并且鉆孔的質(zhì)量也可以得到保證，鉆井的效率非常的高。

1.2 旋沖鉆井技術(shù)特點(diǎn)

因?yàn)樾龥_鉆井技術(shù)是在常規(guī)鉆井技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的，因此它既具有常規(guī)鉆井技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)，又有其自身的獨(dú)特之處，為方便理解，我們將旋沖鉆井技術(shù)的特點(diǎn)在下文做一個(gè)詳細(xì)的分析。

首先旋沖鉆井技術(shù)的第一個(gè)特點(diǎn)就是在鉆井的過(guò)程中，通過(guò)沖擊壓入回轉(zhuǎn)刮削的雙重方式給鉆頭沖擊的力，最中達(dá)到巖石破碎的目的。其次是在鉆井的過(guò)程中，如果遇到質(zhì)地較為堅(jiān)硬的巖石，那么旋沖鉆井技術(shù)主要是通過(guò)強(qiáng)力度的鉆井促使巖石體積上的破碎，因此鉆井的質(zhì)量更高。另外的一個(gè)特點(diǎn)就是旋沖鉆井技術(shù)與常規(guī)的鉆井技術(shù)相比，破巖的速度極快，即使是面對(duì)堅(jiān)硬的巖石，也能夠在最短的時(shí)間內(nèi)擊破粉碎，并且井眼的質(zhì)量并不會(huì)因?yàn)闀r(shí)間的縮短而受到影響，井眼十分的規(guī)則平整。因?yàn)樵阢@進(jìn)的過(guò)程中，鉆頭是受雙重力的影響，因此鉆進(jìn)的頻率極高，在高頻率鉆進(jìn)的情況下，對(duì)鉆頭的磨損程度會(huì)大大的降低，這也就意味著鉆頭的使用時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)，對(duì)于相關(guān)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，也是最大程度的保證了石油鉆井的經(jīng)濟(jì)性。

2 旋沖鉆井技術(shù)應(yīng)用

旋沖鉆井技術(shù)有著效率高、質(zhì)量可靠等的優(yōu)勢(shì)，在國(guó)內(nèi)外的石油鉆井工程中均被廣泛的應(yīng)用，隨著旋沖鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展，旋沖鉆井技術(shù)中的最主要的動(dòng)力裝置沖擊器的種類與規(guī)格也更加的豐富多樣，但是當(dāng)前我國(guó)是使用最為頻繁的為液動(dòng)沖擊器，所以我們主要就以液動(dòng)力為主的DGSC型液動(dòng)射流沖擊器為代表，分析在其在實(shí)際石油鉆井中的應(yīng)用。

DGSC型液動(dòng)射流沖擊器主要的構(gòu)造是以一個(gè)雙穩(wěn)的射流為機(jī)器的控制部分，通過(guò)雙穩(wěn)射流的控制，將流體有規(guī)律的送入到?jīng)_擊器的活塞的上下工作腔體，進(jìn)而促使活塞做上下的運(yùn)動(dòng)。在實(shí)際的深井巖層的鉆井使用過(guò)程中，則主要是通過(guò)水泵輸出高壓水的方式，帶動(dòng)鉆頭活塞的上下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)鉆桿柱將水泵中的高壓水輸入到?jīng)_擊器的噴嘴元件中，使之形成附壁效應(yīng)，不論在左右那側(cè)產(chǎn)生附壁效應(yīng)，均會(huì)推動(dòng)活塞撞擊砧子，唯一不同的是左右兩側(cè)附壁效應(yīng)推動(dòng)的活塞撞擊砧子的頻率會(huì)有所不同，有順序之分，當(dāng)砧子受到?jīng)_擊后，就會(huì)發(fā)出反饋信號(hào)至控制孔，當(dāng)一次的活塞運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，就會(huì)通過(guò)主射流切換附壁在另外的一側(cè)進(jìn)入缸體的上下腔，進(jìn)而推動(dòng)另一次的活塞沖擊砧子的運(yùn)動(dòng)，將這個(gè)過(guò)程循環(huán)往復(fù)，就會(huì)通過(guò)沖擊的力實(shí)現(xiàn)上下缸內(nèi)的回水運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)水道抵達(dá)位于井底的鉆頭，并最終完成鉆井的工作。通過(guò)這樣的方式進(jìn)行深井的鉆井操作，不僅操作的過(guò)程簡(jiǎn)單靈活，并且對(duì)環(huán)境的要求度也較低，適用于多種地質(zhì)的鉆井工作，鉆井機(jī)器內(nèi)的零部件少，在鉆井的過(guò)程中不會(huì)對(duì)鉆頭等部件產(chǎn)生過(guò)大的摩擦的力，因此使用的時(shí)間也能夠得到有效的保證，也能有效避免外界環(huán)境因素的影響，因此鉆出井眼規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)語(yǔ)

總結(jié)全文我們可以得知，將旋沖鉆井技術(shù)應(yīng)用于深層鉆井中，鉆井效率高，井眼的質(zhì)量也可以得到保證，是一項(xiàng)優(yōu)秀的深層鉆井技術(shù)，希望日后的鉆井操作能夠更加熟練的使用旋沖鉆井技術(shù)，使其更好的為石油的鉆井作業(yè)服務(wù)。

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作者簡(jiǎn)介：

黃路（1985- ），男，職稱：初級(jí)工程師，籍貫：四川省南充市，主要從事的工作或研究：石油鉆井科研工作。