石油鉆井中旋沖鉆井技術(shù)實(shí)踐

葛靜

摘 要：結(jié)合實(shí)際，對(duì)旋沖鉆井技術(shù)在石油鉆井工程中的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行分析，首先闡述了旋沖鉆井技術(shù)的工作原理，其次在總結(jié)沖擊器的工作內(nèi)容的同時(shí)，對(duì)石油鉆井中旋沖鉆井技術(shù)實(shí)踐要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)分析，希望通過(guò)文章的研究后，可以給相關(guān)領(lǐng)域的工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：石油鉆井;旋沖鉆井技術(shù);實(shí)踐

前言

石油鉆井是當(dāng)前的石油勘探工作中非常關(guān)鍵的，所以鉆井質(zhì)量會(huì)直接給后續(xù)的開(kāi)采環(huán)節(jié)以及開(kāi)采的石油質(zhì)量造成直接影響。近年來(lái)，我國(guó)的石油鉆井實(shí)施階段，鉆井技術(shù)水平的逐漸提高，石油開(kāi)采領(lǐng)域中取得了非常大的進(jìn)展，但是深井開(kāi)采施工環(huán)節(jié)依然存在很多的問(wèn)題，深井中底層巖石比較堅(jiān)固的情況下，鉆進(jìn)難度比較高，嚴(yán)重影響深井的鉆進(jìn)施工。當(dāng)前應(yīng)用最為普遍的技術(shù)就是旋沖鉆井技術(shù)，也是蒙圈深井鉆進(jìn)硬度巖層中的關(guān)鍵技術(shù)。旋沖鉆井技術(shù)當(dāng)前應(yīng)用的沖擊器主要有兩種，一種是氣動(dòng)，另外一種是液動(dòng)，在具體的鉆井過(guò)程中，要結(jié)合實(shí)際情況選擇最佳的技術(shù)種類(lèi)，以提高鉆進(jìn)的效率和質(zhì)量。

1 旋沖鉆井技術(shù)的工作原理

旋沖鉆井技術(shù)通過(guò)的原理就是在鉆頭頂端的位置上設(shè)置沖擊器裝置，然后再通入沖擊器，通過(guò)動(dòng)力源的持續(xù)作用會(huì)給沖擊器施加壓力，可以使得鉆頭持續(xù)的旋轉(zhuǎn)，通過(guò)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(jìn)施工效果非常好。與傳統(tǒng)的旋沖鉆井技術(shù)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)的動(dòng)力源有了極大的改進(jìn)和提升，可以使得旋轉(zhuǎn)、沖擊同時(shí)進(jìn)行，鉆進(jìn)施工下來(lái)了給高，成本也比較低，還能夠避免鉆進(jìn)環(huán)節(jié)的鉆頭磨損嚴(yán)重情況，避免環(huán)境過(guò)度的影響。

2 沖擊器的工作內(nèi)容

沖擊器是整個(gè)旋沖鉆井技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵部分，沖擊器也是該系統(tǒng)中最為主要的結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)該深入研究工作原理，從而可以更好的應(yīng)用到實(shí)踐中，提高應(yīng)用效果。沖擊器的正給結(jié)構(gòu)中，通過(guò)幾個(gè)部分來(lái)實(shí)現(xiàn)其作用，其中的配水部件是整個(gè)動(dòng)力作用，可以直接把鉆井的動(dòng)能直接轉(zhuǎn)化成為勢(shì)能，防回水部分可以直接將鉆井動(dòng)能直接轉(zhuǎn)入為沖錘動(dòng)能，然后會(huì)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(jié)構(gòu)上，和防回水的動(dòng)力聯(lián)合起來(lái)，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(duì)于液動(dòng)沖擊器來(lái)說(shuō)，鉆井液或者高壓水直接輸送到鉆井液中，然后再通過(guò)閥門(mén)在沖錘經(jīng)過(guò)的部分進(jìn)行分流，然后就能夠到達(dá)沖錘水槽的位置上，因?yàn)榱鞯朗敲芊獾?，鉆井液會(huì)產(chǎn)生比較大的沖擊力，進(jìn)而可以使得沖錘按照要求沖擊運(yùn)動(dòng)，在沖擊到規(guī)定位置之后就會(huì)關(guān)閉通道，液體會(huì)從下方的接頭上流出，沖錘會(huì)實(shí)現(xiàn)反復(fù)的運(yùn)動(dòng)，直接撞擊鉆頭，實(shí)現(xiàn)循環(huán)的沖擊作用。

3 旋沖鉆井技術(shù)的主要兩種類(lèi)型的應(yīng)用

3.1氣動(dòng)旋沖鉆井技術(shù)

早在上世紀(jì)的40年代左右，啟動(dòng)旋沖鉆井技術(shù)就被大量的應(yīng)用到礦業(yè)領(lǐng)域中，主要的工作原理就是通過(guò)壓縮空氣來(lái)帶動(dòng)啟動(dòng)沖擊器運(yùn)動(dòng)，沖擊器部分實(shí)現(xiàn)反復(fù)的活塞運(yùn)動(dòng)將巖石擊碎。根據(jù)該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中所安裝的閥門(mén)種類(lèi)，可以分成有閥、無(wú)閥兩種形式，主要的區(qū)別就是有閥的結(jié)構(gòu)形式，沖擊器子啊運(yùn)行中，可以利用閥片來(lái)控制高壓空氣的接入，而無(wú)閥結(jié)構(gòu)會(huì)經(jīng)過(guò)上活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行空氣壓力的調(diào)整。與液動(dòng)旋沖鉆井設(shè)備對(duì)比分析，其動(dòng)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(huì)產(chǎn)生重復(fù)破碎的問(wèn)題，可以大大提升鉆進(jìn)施工效率，但是由于氣源比較少，所以應(yīng)用范圍比較小。

3.2 液動(dòng)旋沖鉆井技術(shù)

在20世紀(jì)的初期階段中，俄國(guó)就已經(jīng)將液動(dòng)旋沖鉆井技術(shù)直接應(yīng)用到鉆井領(lǐng)域中，該系統(tǒng)的動(dòng)力是通過(guò)鉆井液或者水的壓力來(lái)帶動(dòng)沖擊器的旋轉(zhuǎn)。從不同的結(jié)構(gòu)組成來(lái)看，閥式液壓沖擊器的組成結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，且運(yùn)動(dòng)部件數(shù)量的比較少，外部環(huán)境影響比較小，應(yīng)用也最為普遍。雖然液動(dòng)旋沖鉆井技術(shù)與氣動(dòng)旋沖鉆井技術(shù)相比來(lái)說(shuō)，其工作效率相對(duì)較低，但是整體設(shè)備成本低、能源消耗少且攜巖能力會(huì)比較高，所以被大量的應(yīng)用到我國(guó)的石油鉆井領(lǐng)域中。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，液動(dòng)旋沖鉆井技術(shù)的工作效率比較低、壽命短等問(wèn)題被研發(fā)和解決，該設(shè)備應(yīng)用范圍逐漸的擴(kuò)大。從現(xiàn)代鉆井領(lǐng)域的實(shí)際情況分析，液動(dòng)旋沖鉆井被廣泛的使用，主要是因?yàn)槠淙剂舷纳偾页杀镜?，而氣?dòng)旋沖鉆井技術(shù)則不擁有該優(yōu)勢(shì)，并且還處在初期研發(fā)階段，該技術(shù)一直沒(méi)有突破，還需要進(jìn)一步的研發(fā)。

4 旋沖鉆井技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

（1）當(dāng)前我國(guó)石油鉆井很多都是在深層中所進(jìn)行的，井底巖層硬度相對(duì)比較大，所以破碎施工階段的難度比較高，通過(guò)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(huì)存在重復(fù)破碎的問(wèn)題，也不會(huì)影響巖石的性質(zhì)，確保井內(nèi)的清潔度達(dá)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(shù)對(duì)比分析，工作效率較高。

（3）旋沖鉆井技術(shù)因?yàn)楦哳l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(shù)對(duì)比分析，其鉆頭的更換頻率比較低，能夠達(dá)到節(jié)約物力與資金的消耗，全面的提升鉆井施工效率。

5結(jié)語(yǔ)

旋沖鉆井技術(shù)應(yīng)用到石油鉆井領(lǐng)域中，能夠全面的提高鉆井施工的效率，還能夠降低施工成本，對(duì)于滿(mǎn)足當(dāng)前的石油領(lǐng)域開(kāi)采有著非常好的效果，積極促進(jìn)我國(guó)石油領(lǐng)域的高速發(fā)展，推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)不斷進(jìn)步。

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