旋沖鉆井技術在石油鉆井中的應用分析

王海煒

摘要：作為一種戰(zhàn)略性的能源，石油在工業(yè)生產(chǎn)與社會生活中發(fā)揮著重要作用。尤其是進入新世紀以來，隨著工業(yè)生產(chǎn)技術的進一步提高，各行各業(yè)對石油能源的依賴程度日漸加深，石油的市場需求越來越大。雖然我國的石油開采已經(jīng)進入中后期階段，但依然面臨著一系列采收難題。而鉆井作業(yè)作為石油生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，鉆井技術的有效應用與石油的采收率有著直接的關系，因此對鉆井技術在石油鉆井中的應用分析意義重大。

關鍵詞：旋沖鉆井技術;石油鉆井;應用分析

前言：石油是影響社會經(jīng)濟發(fā)展的重要資源，隨著工業(yè)發(fā)展速度的不斷提升，對石油開采率的要求也在不斷提高。在鉆井作業(yè)過程中常會遇到復雜地質(zhì)結構，其可鉆性差，鉆進效率低。隨著石油開采技術的進步，通過應用旋沖鉆井技術進行鉆井作業(yè)施工，有效降低鉆井成本，實現(xiàn)快速鉆進，是保障下部井段安全施工，提高油田采收率的有效手段。本文對旋沖鉆井技術的原理以及旋沖鉆井技術的具體應用進行簡要分析，以供參考。

1.提高石油采收率的重要性與困難

我國地域廣袤，人口眾多，一直以來就是能源消耗大國。隨著工業(yè)生產(chǎn)活動的日益頻繁，能源供給短缺的矛盾越來越突出。尤其近年來，外部爭端越來越多，國際形勢風云變幻。對于能源需求大國來說，能源一直是制約社會發(fā)展的重要因素之一。所以，國內(nèi)油企紛紛擴大生產(chǎn)規(guī)模，以期最大化的滿足市場需求。隨著石油生產(chǎn)水平的進一步發(fā)展，原有的油井開采已經(jīng)進入中后期，多數(shù)油田已經(jīng)進入三次采油階段。深入開采的前景有限，所以石油的開發(fā)與生產(chǎn)紛紛延伸至更為復雜的區(qū)域?，F(xiàn)階段，對深井、超深井開發(fā)越來越頻繁，油氣生產(chǎn)的范圍越來越廣泛的同時，意味著各種復雜的地質(zhì)特征越來越多。同時，油氣勘探與生產(chǎn)的難度也明顯上升，深層巖石孔隙度變小，滲透率降低，同時井底高溫明顯，層位巖石致密、巖石的研磨性變強，可鉆性降低。如何采取科學的鉆井技術及輔助工具提高鉆進速度與鉆進效率，進行有效的開采是油田企業(yè)面臨的重大考驗。而隨著油井深度的不斷增加，機械鉆速低的問題也愈發(fā)突出，而且復雜地層對鉆頭的磨損極大，鉆井進度和企業(yè)經(jīng)濟效益都無法得到保障。

2.旋沖鉆井技術的工作原理

旋沖鉆井技術是在傳統(tǒng)鉆井技術基礎上升級創(chuàng)新而成的先進鉆井技術，其具有極強的沖擊力，能夠有效應對深井以及超深井復雜地層的鉆進工作，鉆頭硬度更高、抗壓能力更強、鉆具輔件耐高溫能力更突出、鉆頭鋒利、鉆桿不易彎曲，所以鉆進作業(yè)時能力更強，效率更高，發(fā)生鉆進事故的可能性大大降低，對于提高鉆進效率，保障采收率具有積極的作用。

3.旋沖技術沖擊器的主要應用類型

3.1關鍵沖擊器類型及應用

旋沖技術結構中最重要的組成部分是沖擊器，當前旋沖鉆井技術中沖擊器的主要驅(qū)動形式分為：電動沖擊器、液動沖擊器、氣動沖擊器以及氣液混合沖擊器這四種主要的驅(qū)動形式，隨著技術的進步，沖擊器在旋沖鉆井技術中發(fā)揮了巨大的作用，其強大的沖擊力極顯著的提高油井的鉆進效率。目前，油井鉆井作業(yè)中，應用最為普遍的是氣動和液動兩種沖擊形式。液動沖擊旋轉(zhuǎn)主要是利用高壓水鉆井液來實現(xiàn)的，眾所周知，深井中溫度極高，而高溫鉆井液潤滑性更好，更利于旋轉(zhuǎn)沖擊器控制能源的消耗，提高鉆進作業(yè)效率;氣動沖擊器是利用壓縮空氣為介質(zhì)來實現(xiàn)動力運轉(zhuǎn)。氣動沖擊器又分為有閥與無閥，無閥式氣動沖擊器利用缸體壁與活塞的配氣系統(tǒng)運行來產(chǎn)生動能;有閥式氣動沖擊器是利用活塞的下下運動來產(chǎn)生動能，再利用閥片來對動力進行合理的控制。無論是氣動還是液動沖擊器，應用在不同的油井作業(yè)時都能對鉆井施工起到良好的輔助作用。

3.2 DGSC型液動射流沖擊器應用

DGSC射流沖擊器是利用雙穩(wěn)射流元件對沖擊器進行控制，沖擊器的運動基礎建立在雙穩(wěn)射流元件對附壁的切換進行控制，相比其它沖擊器技術DGSC射流沖擊器技術僅僅利用活塞沖擊進行運動，所以內(nèi)部配件較少，結構相對簡單。所以在實際的應用過程中，環(huán)境的適應性強，對巖石的擊碎能力強，而且內(nèi)部零件磨損的幾率較低，尤其在深井以及超深井中得到了較為廣泛的應用。應用DGSC射流沖擊器技術時需對鉆井參數(shù)進行科學的確定，有利于提高沖擊效率和穩(wěn)定性。

4.旋沖鉆井技術在石油鉆井中的應用分析

當前油氣生產(chǎn)的挑戰(zhàn)已與過去大大不同，非常規(guī)領域已經(jīng)成為油氣生產(chǎn)的常態(tài)。面對新的挑戰(zhàn)，簡單的鉆井技術已經(jīng)走到了盡頭，縱觀近年來世界鉆井技術發(fā)展動向，鉆井正發(fā)生著深刻變化。旋沖鉆井技術的應用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在幾個方面：一是旋沖鉆井技術有利于提高鉆井效率，尤其適用于巖石硬度高，研磨性強，抗剪切強度大的深井作業(yè)中，因為旋沖鉆井設備的鉆頭強度、硬度都比傳統(tǒng)鉆井機械要高，所以對于巖石的擊碎能力更強，而且能夠有效保護巖石的破碎質(zhì)量，顯著提高鉆進效率;二是旋沖鉆井技術轉(zhuǎn)速快，顧名思義，旋沖技術是以極快的轉(zhuǎn)速優(yōu)勢來實現(xiàn)快速鉆進的，極快的轉(zhuǎn)速配合質(zhì)地堅固的鉆頭形成強大的沖擊力和爆發(fā)力將巖石瞬間擊碎，當面臨硬高的巖層時，旋沖技術可以進行體積破碎而減輕鉆頭壓力，減少鉆具損傷，以減少設備的維修，具有顯著的經(jīng)濟效益;三是旋沖鉆井技術在鉆進作業(yè)過程中能夠?qū)崟r監(jiān)測鉆柱的受力參數(shù)，從而根據(jù)具體的受力參數(shù)來調(diào)整鉆進的轉(zhuǎn)速和壓力，避免鉆頭出現(xiàn)研磨現(xiàn)象而降低使用壽命。在保證鉆井質(zhì)量的同時，最大限度的延長設備的使用壽命，降低油企的生產(chǎn)成本。

結束語：隨著非常規(guī)開發(fā)時代的來臨，傳統(tǒng)的鉆井技術難以實現(xiàn)油田的戰(zhàn)略性可持續(xù)有效開發(fā)。為了更好的滿足社會經(jīng)濟發(fā)展對石油用量的要求，必須要在原有基礎上對開采技術進行研究分析，結合油井的實際情況，加強鉆井作業(yè)人員的技能培訓。同時，積極探索更為高效的開采工藝，通過應用旋沖鉆井技術有效提高鉆井效率，為油田的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)夯實基礎。

參考文獻：

[1]李小愛.旋沖鉆井在塔河工區(qū)超深井段的應用[J].化工設計通訊.2020（046 ），001：249，251.

[2]任林波，王亞文，張小勇.旋沖鉆井技術在石油鉆井中的應用研究[J].化工管理.2019（20）：0058-0059.

[3]殷學會.旋沖鉆井技術在石油鉆井中的應用[J].環(huán)球市場.2019（000 ），011：389-389.

[4]李文，田鋒，姚文權，楊賢達，王乾.石油鉆井中旋沖鉆井技術的應用[J].化工管理.2019（18）：0234-0234.