石油鉆井中旋沖鉆井技術實踐獲獎科研報告

石油鉆井中旋沖鉆井技術實踐獲獎科研報告摘要：結合實際，對旋沖鉆井技術在石油鉆井工程中的應用要點進行分析，首先闡述了旋沖鉆井技術的工作原理，其次在總結沖擊器的工作內(nèi)容的同時，對石油鉆井中旋沖鉆井技術實踐要點進行總結分析，希望通過文章的研究后，可以給相關領域的工作人員提供參考。

關鍵詞：石油鉆井;旋沖鉆井技術;實踐

前言

石油鉆井是當前的石油勘探工作中非常關鍵的，所以鉆井質(zhì)量會直接給后續(xù)的開采環(huán)節(jié)以及開采的石油質(zhì)量造成直接影響。近年來，我國的石油鉆井實施階段，鉆井技術水平的逐漸提高，石油開采領域中取得了非常大的進展，但是深井開采施工環(huán)節(jié)依然存在很多的問題，深井中底層巖石比較堅固的情況下，鉆進難度比較高，嚴重影響深井的鉆進施工。當前應用最為普遍的技術就是旋沖鉆井技術，也是蒙圈深井鉆進硬度巖層中的關鍵技術。旋沖鉆井技術當前應用的沖擊器主要有兩種，一種是氣動，另外一種是液動，在具體的鉆井過程中，要結合實際情況選擇最佳的技術種類，以提高鉆進的效率和質(zhì)量。

1旋沖鉆井技術的工作原理

旋沖鉆井技術通過的原理就是在鉆頭頂端的位置上設置沖擊器裝置，然后再通入沖擊器，通過動力源的持續(xù)作用會給沖擊器施加壓力，可以使得鉆頭持續(xù)的旋轉(zhuǎn)，通過鉆頭的高速旋轉(zhuǎn)鉆井之下產(chǎn)生更大的沖擊力，能夠快速的擊碎巖石，鉆進施工效果非常好。與傳統(tǒng)的旋沖鉆井技術對比分析發(fā)現(xiàn)，該技術的動力源有了極大的改進和提升，可以使得旋轉(zhuǎn)、沖擊同時進行，鉆進施工下來了給高，成本也比較低，還能夠避免鉆進環(huán)節(jié)的鉆頭磨損嚴重情況，避免環(huán)境過度的影響。

2沖擊器的工作內(nèi)容

沖擊器是整個旋沖鉆井技術應用的關鍵部分，沖擊器也是該系統(tǒng)中最為主要的結構，所以應該深入研究工作原理，從而可以更好的應用到實踐中，提高應用效果。沖擊器的正給結構中，通過幾個部分來實現(xiàn)其作用，其中的配水部件是整個動力作用，可以直接把鉆井的動能直接轉(zhuǎn)化成為勢能，防回水部分可以直接將鉆井動能直接轉(zhuǎn)入為沖錘動能，然后會給鉆頭產(chǎn)生較大的沖擊力。沖擊部件可以直接將系統(tǒng)力作用到鉆頭結構上，和防回水的動力聯(lián)合起來，可以給鉆頭產(chǎn)生更大的沖擊力，可以給沖擊器提供必要的通道，扭矩傳輸?shù)姐@頭上。對于液動沖擊器來說，鉆井液或者高壓水直接輸送到鉆井液中，然后再通過閥門在沖錘經(jīng)過的部分進行分流，然后就能夠到達沖錘水槽的位置上，因為流道是密封的，鉆井液會產(chǎn)生比較大的沖擊力，進而可以使得沖錘按照要求沖擊運動，在沖擊到規(guī)定位置之后就會關閉通道，液體會從下方的接頭上流出，沖錘會實現(xiàn)反復的運動，直接撞擊鉆頭，實現(xiàn)循環(huán)的沖擊作用。

3旋沖鉆井技術的主要兩種類型的應用

3.1氣動旋沖鉆井技術

早在上世紀的40年代左右，啟動旋沖鉆井技術就被大量的應用到礦業(yè)領域中，主要的工作原理就是通過壓縮空氣來帶動啟動沖擊器運動，沖擊器部分實現(xiàn)反復的活塞運動將巖石擊碎。根據(jù)該系統(tǒng)結構中所安裝的閥門種類，可以分成有閥、無閥兩種形式，主要的區(qū)別就是有閥的結構形式，沖擊器子啊運行中，可以利用閥片來控制高壓空氣的接入，而無閥結構會經(jīng)過上活塞的往復運動來進行空氣壓力的調(diào)整。與液動旋沖鉆井設備對比分析，其動力介質(zhì)一般密度都非常低，氣柱壓力也很小，巖石擊碎效果更好且不會產(chǎn)生重復破碎的問題，可以大大提升鉆進施工效率，但是由于氣源比較少，所以應用范圍比較小。

3.2液動旋沖鉆井技術

在20世紀的初期階段中，俄國就已經(jīng)將液動旋沖鉆井技術直接應用到鉆井領域中，該系統(tǒng)的動力是通過鉆井液或者水的壓力來帶動沖擊器的旋轉(zhuǎn)。從不同的結構組成來看，閥式液壓沖擊器的組成結構很簡單，且運動部件數(shù)量的比較少，外部環(huán)境影響比較小，應用也最為普遍。雖然液動旋沖鉆井技術與氣動旋沖鉆井技術相比來說，其工作效率相對較低，但是整體設備成本低、能源消耗少且攜巖能力會比較高，所以被大量的應用到我國的石油鉆井領域中。伴隨著科學技術的發(fā)展，液動旋沖鉆井技術的工作效率比較低、壽命短等問題被研發(fā)和解決，該設備應用范圍逐漸的擴大。從現(xiàn)代鉆井領域的實際情況分析，液動旋沖鉆井被廣泛的使用，主要是因為其燃料消耗少且成本低，而氣動旋沖鉆井技術則不擁有該優(yōu)勢，并且還處在初期研發(fā)階段，該技術一直沒有突破，還需要進一步的研發(fā)。

4旋沖鉆井技術的應用特點

（1）當前我國石油鉆井很多都是在深層中所進行的，井底巖層硬度相對比較大，所以破碎施工階段的難度比較高，通過使用沖擊器裝置能夠直接將井內(nèi)巖層全部擊碎，可以大大提升施工效率、降低成本，巖層使用壽命。

（2）高頻率的沖擊力能夠快速將巖石破碎處理，并且還不會存在重復破碎的問題，也不會影響巖石的性質(zhì)，確保井內(nèi)的清潔度達到要求，大大提升鉆井施工的質(zhì)量。與傳統(tǒng)的旋沖鉆井技術對比分析，工作效率較高。

（3）旋沖鉆井技術因為高頻高效的沖擊施工可以有效的降低鉆頭的磨損程度，與傳統(tǒng)鉆井技術對比分析，其鉆頭的更換頻率比較低，能夠達到節(jié)約物力與資金的消耗，全面的提升鉆井施工效率。