旋沖鉆井技術在石油鉆井的應用范文
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摘要:旋沖鉆井技術是吐哈鉆井工程中采用的主要鉆井技術之一，為了更好地滿足吐哈鉆井的需要，本文結合吐哈鉆井的實際，對旋沖鉆井技術的基本認識進行了分析，提出了吐哈鉆井中旋沖鉆井技術要點。
吐哈鉆井為中國西部石油鉆探工程有限公司的主要隊伍之一，旋沖鉆井技術是吐哈鉆井技術中的常見技術系列之一。分為氣動、液動兩種類型。在鉆井工程中加強對其的應用，需要掌握工藝原理，根據實際需要，針對性的選擇旋沖鉆井技術類型，確保其得到有效應用。
1旋沖鉆井技術的基本認識
1.1工藝原理
任何一項技術的實施，都有著自己的工藝原理。加強對工藝原理的分析，能更好地在實際工程中加強對其的應用。就旋沖鉆井技術而言，在吐哈鉆井工程中應用時，其工藝原理如下：結合常規的旋轉鉆井技術的前提下，通過在鉆頭頂部位置安裝沖擊器，采取不同的動力源（目前液動和氣動兩種）將其帶動之后，形成頻率很高的沖擊力，向沖擊器不斷地施加壓力，傳遞到前端的鉆頭，這樣在鉆頭快速旋轉的同時達到沖擊鉆進的效果。相較于常規的旋轉鉆井技術，在動力源上進行了改進，使得旋轉和沖擊可以同時實施，這樣就能在遇到堅硬的地質環境時的鉆進效果得到提升，還能在鉆進過程中逐漸加大鉆頭的壓力，得以持續鉆進，不僅鉆井效率高，成本較低，給鉆頭帶來的磨損也比較小。其在石油鉆井中的應用較為廣泛。這主要得益于其沖擊器具有良好的效果[1]。
1.2沖擊器的工藝原理
沖擊器在整個旋沖鉆井技術施工中作為最為主要的部件，包含了配水、防回水、沖擊和傳遞等部件。其中，利用配水部件可以把鉆井動能轉換成勢能，給鉆井推動運動做好準備，這一部件主要包含了接頭和外殼以及配水閥。防回水部件達到沖擊作用，把鉆井動能轉換成沖錘動能。沖擊部件則是把鉆井部分的動能轉化成沖錘動能，達到沖擊的目的。而傳遞部件為鉆井沖擊器提供通道，同時還給沖錘沖擊荷載與沖擊器鉆柱傳送扭矩。沖擊器在運行過程中，首先是鉆井液流或者氣流進入沖擊器之后，再從配水閥通過之后，從沖錘的上端經過，形成分流作用，最后達到沖錘頭水槽之中。由于流道被封死，鉆井液的液體回收到堵塞而形成水擊，當液體壓強升高時，其沖錘就會形成快速地運動趨勢，在一定高度之后，其原來的通道就會關閉，從下接頭中流出，借助沖錘的慣性連續運動，在水擊之后，就能確保在配水閥和沖錘的作用下快速地下行。液壓和上閥套互相作用之后，將與鉆頭發生碰撞，沖擊過程會周而復始的進行。
1.3沖擊器的優勢
在吐哈鉆井工程中加強旋沖鉆井技術的應用，具有十分強烈的優勢。不僅能將破巖效果增加，而還能減少鉆頭磨損，提高井身質量，保證井底的清潔度，同時與滿足鉆井在深度和長度方面的要求，其抗壓強度較大，接頭的密封性較為牢固[2]。
2旋沖鉆井技術在石油鉆井中的應用思路
在吐哈鉆井工程施工中加強旋轉沖擊鉆井技術，目前以液動旋轉沖擊鉆井技術為主，因為氣動沖擊鉆井技術在氣源供給上存在一定的難度。大都是采用液動技術。但是不管是采取哪種旋沖技術，都要切實注重沖擊器的性能提升和優化。緊密結合其直徑對其針對性的歸類為不同系列的產品，要朝著多工藝的方向發展，促進硬巖鉆井問題的處理。在整個石油鉆井領域中，目前應在3000m鉆井深度方面的沖擊器研究，加大對其的科研投入力度，加強大單次沖擊功的發展和研究，注重沖擊器可靠性的提升和使用壽命的延長。在此基礎上，還要對其應用范圍進行不斷的拓展，從直井逐步發展到定向井、大位移井等方面，在沖擊結構與參數上不斷地優化和完善，符合深部勘探工作的開展。利用仿真技術加強對其的調整，注重其能量利用率的提升。做好對其零部件的優化，對鉆頭進行優化設計，促進其良好的應用，提升其鉆井效率的同時降低成本，促進其優勢的有效發揮。
3旋沖鉆井技術在石油鉆井中的應用要點
3.1氣動旋沖鉆井技術要點分析
氣動旋沖鉆井技術的應用，其沖擊器將氣動作為其動力源。按照其閥門類型來分類，抗壓將其分成有閥類和無閥類兩種沖擊器。二者的區別就是上下運動中形成的壓縮空氣是否通過配氣設備的閥片來控制。在利用氣動沖擊器進行旋轉沖擊式，由于介質的密度較低，能更好地便于對巖石的破碎。加上在鉆進過程中不會形成重復性破碎，其具有較高的鉆井效率。
3.2液動旋沖鉆井技術要點分析
液動旋沖鉆井技術的應用，其沖擊器將液動作為其動力源。在吐哈鉆井工程中的深孔硬地層中鉆井施工中的應用最為廣泛。常見的有水力和高壓油兩種，其在鉆井中利用水作為驅動后介質，在燃料方面的消耗較低，加上其具有較高的利用率和較強的攜帶巖石的能力，設備投入也很少，在石油鉆井施工中得到了廣泛的應用。常見的主要有吸射類、射流類以及閥式液力沖擊器。尤其是閥式液力沖擊器，在實際應用中，其所需的運動部件很少，一般不會被井的深度和周圍的壓力對其的運行帶來影響，結合實際要求對鉆井技術和井深等進行確定，達到全面積破碎巖體的目的[3]。
4結語
綜上所述，旋沖鉆井技術在吐哈鉆井工程中是一門十分重要的鉆井技術，在實際應用中，需要我們將其技術水平不斷地優化和完善，切實掌握技術要點，以達到降本增效的目的。但是必須在未來的工作中加強對其的改進和優化，促進其技術潛能與優勢的發揮。
參考文獻:
[1]潘冬興.石油鉆井中旋沖鉆井技術的應用探討[J].化工管理，2017(31)：178.
[2]鄧元洲，羅園，宋軍正.旋沖鉆井技術在石油鉆井中的應用[J].化工管理，2016(11)：116.
[3]尹方雷.旋沖鉆井技術在石油鉆井中的應用[J].化工管理，2016(03)：47.
作者：李超；劉偉；劉愛國 單位：中國石油集團西部鉆探工程有限公司吐哈鉆井公司
