鉆井技術(shù)推廣與應(yīng)用分析

李軍

【摘 要】石油是我國(guó)地質(zhì)勘探的主要對(duì)象之一，作為“工業(yè)的血液”，在我國(guó)化工行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展中發(fā)揮著不可或缺的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，石油勘探技術(shù)層出不窮，為了保障石油產(chǎn)量，促進(jìn)石油開采的發(fā)展，鉆井技術(shù)的選擇尤為重要。本文主要以液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)為主，分析了這一技術(shù)在石油鉆井中的應(yīng)用，以供參考。

【關(guān)鍵詞】石油鉆井;液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)技術(shù);推廣與應(yīng)用

引言：

石油屬于不可再生資源，雖然我國(guó)的石油儲(chǔ)量較大，但仍然不能滿足工業(yè)發(fā)展的需求，需要從其他國(guó)家進(jìn)口。一方面是由于石油勘探的地質(zhì)條件復(fù)雜，在開采過程中遇到的困難較多，制約了石油的順利開采;另一方面我國(guó)石油鉆井發(fā)展起步晚，鉆井技術(shù)創(chuàng)新速度慢，石油開采效率低。因此，仍需要深度研發(fā)鉆井技術(shù)，提升石油開采量，盡可能的滿足工業(yè)生產(chǎn)和人們生活的需求。

1 液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的相關(guān)概述

1.1技術(shù)原理

液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)是基于傳統(tǒng)鉆井技術(shù)發(fā)展而來的，保留了傳統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的不足進(jìn)行了改良，是由上接頭、射流原件、缸體、活塞、沖錘、外缸、鉆子、八方套和下接頭組成[1]。在常規(guī)鉆柱鉆頭上接一個(gè)約2米長(zhǎng)的沖擊器，以循環(huán)的鉆井液為動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)重錘上下振動(dòng)，產(chǎn)生軸向沖擊負(fù)荷。而產(chǎn)生的軸向沖擊力會(huì)由鉆頭傳遞到井底，對(duì)井底下的巖石產(chǎn)生預(yù)計(jì)的沖擊力，沖擊的頻率可達(dá)到80赫茲以上。利用這樣的沖擊力粉碎井底巖石，相較于傳統(tǒng)技術(shù)破碎巖石的程度，效果和效率都大大提升，且產(chǎn)生的沖擊力與沖擊頻率是可以調(diào)節(jié)和固定的，適用性廣泛。

1.2液動(dòng)沖擊鉆特點(diǎn)

液動(dòng)沖擊鉆的特點(diǎn)廣泛，首先它工作起來的鉆壓較小，能夠有效避免因鉆柱彎曲造成的井斜，降低了井斜的發(fā)生率。其次，沖擊力與沖擊頻率相較于傳統(tǒng)鉆井技術(shù)有所提高，巖石的破碎率可得到保障，同時(shí)消除巖屑?jí)撼中?yīng)，進(jìn)而改善噴射鉆井效果，促進(jìn)鉆井速度的提升[2]。最后，因其沖擊回旋鉆在水平井段的鉆進(jìn)中所需的軸向破巖荷載由自身產(chǎn)生，所以能夠解決水平井水段和大位移井鉆井中難以施加壓力的問題。

2 液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)在石油鉆井中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)在石油鉆井中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)集中體現(xiàn)在三個(gè)方面：第一，應(yīng)用強(qiáng)度和鉆井耐磨性較強(qiáng)。液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)改良了傳統(tǒng)技術(shù)的不足，適用于較高巖層的鉆井作業(yè)，對(duì)巖層的壓力來源于設(shè)備前端，改變巖層的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)巖層的修正破除，便于實(shí)施深層的鉆井作業(yè)[3]。第二，保障設(shè)備運(yùn)行負(fù)載。在較強(qiáng)的沖擊力下，可以同時(shí)破碎大小不一的巖石，提高鉆井作業(yè)的效率。改善傳統(tǒng)鉆井作業(yè)后，液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)會(huì)在鉆頭和巖層接觸前加大沖擊力，這樣即使在設(shè)備運(yùn)行中也不會(huì)受到影響，避免損失重力，更好的將沖擊力保持在設(shè)定范圍內(nèi)，在這一方面保證出色的效能，不會(huì)受到勘探地質(zhì)環(huán)境的影響[4]。第三，鉆頭磨損低。鉆頭在破碎巖石過程中，與巖石接觸時(shí)會(huì)造成一定程度的破損，隨著鉆井工作強(qiáng)度的提升，鉆頭破損會(huì)越來越嚴(yán)重，因此鉆頭的使用壽命有限。但是液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)是依靠瞬間作用力產(chǎn)生的沖擊力，在沒有巖石碎塊的情況下，不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間保持高壓、高負(fù)荷狀態(tài)，起到保護(hù)鉆頭的作用，從而低了鉆頭的磨損程度，鉆頭的使用壽命顯著提升。

3 液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的推廣

即便液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)具有應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但是在實(shí)際的推廣中仍然存在許多制約因素，要想進(jìn)一步應(yīng)用和推廣這一技術(shù)，需要我們立足于當(dāng)前鉆井作業(yè)實(shí)際，洞悉存在的制約因素，從而制定行之有效的推廣策略

3.1制定設(shè)備部件的更換標(biāo)準(zhǔn)

雖然液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的鉆頭磨損小，使用壽命長(zhǎng)，但是為了保障石油開采效率，還是需要及時(shí)更換鉆頭和機(jī)械的其他部件。由于目前還未進(jìn)行明確的規(guī)定，針對(duì)部件的更換未制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，因此在顧忌石油開采作業(yè)效率與設(shè)備維修維護(hù)的情況下，許多井隊(duì)不敢貿(mào)然使用這一設(shè)備，仍然以傳統(tǒng)的、成熟的技術(shù)為主，嚴(yán)重影響了液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的使用和推廣[5]。所以我們要從這一方面出發(fā)，結(jié)合鉆井作業(yè)實(shí)際，制定鉆頭、部件更換的標(biāo)準(zhǔn)，在這個(gè)基礎(chǔ)上，促進(jìn)液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的成熟發(fā)展，使其能夠滿足我國(guó)鉆井的發(fā)展要求，為提高石油開采效率和石油開采量奠定基礎(chǔ)。

3.2規(guī)范設(shè)備部件型號(hào)

液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)不受地質(zhì)環(huán)境的影響，可以克服復(fù)雜的地質(zhì)條件，但是除了缺乏設(shè)備部件的更換標(biāo)準(zhǔn)問題，還存在部件與設(shè)備不配套，磨合過程中的兼容性差的問題，另外個(gè)別部件的使用質(zhì)量得不到保障，制約這一技術(shù)在實(shí)際鉆井工作中的應(yīng)用[6]。因此，我國(guó)石油行業(yè)要注意解決這一問題，選擇高質(zhì)量、高強(qiáng)度的金屬材料，提高液動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的總體水平，以便引起行業(yè)內(nèi)的重視，更好的促進(jìn)鉆井技術(shù)的推廣。

結(jié)語

綜上所述，為了提高鉆井效率和石油開采量，滿足工業(yè)發(fā)展與人們生活需求，我國(guó)石油行業(yè)應(yīng)該立足于新型鉆井技術(shù)的研發(fā)，以節(jié)約能源，提高產(chǎn)量為總體目標(biāo)，優(yōu)化和完善傳統(tǒng)的鉆井技術(shù)[7]。同時(shí)，在實(shí)際的鉆井作業(yè)中總結(jié)成熟經(jīng)驗(yàn)，懂得借鑒先進(jìn)的設(shè)備研發(fā)理念，然后結(jié)合實(shí)際國(guó)情，探索符合我國(guó)石油開采的設(shè)備技術(shù)，為石油開采行業(yè)的發(fā)展提供助力。

參考文獻(xiàn)：

[1]毛軍.石油鉆井工程技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].西部探礦工程，2019，31（11）：50-51.

[2]陳瓊浩.提高鉆井監(jiān)督管理水平 加強(qiáng)井筒質(zhì)量控制[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2021，41（17）：23-24.

[3]李博.論我國(guó)海洋石油工程技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2020，17（19）：23-25.

[4]于洋，劉士銀.高速旋沖鉆井技術(shù)優(yōu)化及在順北區(qū)塊的試驗(yàn)[J].石油機(jī)械，2020，48（10）：24-29+38.

[5]Zhang Chun-Liang，Yang Ying-Xin，Qi Qing-Liang，Ren Hai-Tao，Wang Jin-Cheng. Research on numerical drilling technology of mesh-like cutting PDC bit[J]. Energy Reports，2021，7：

[6]張帥，張燕萍，郭慧娟.國(guó)內(nèi)外連續(xù)管鉆井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械，2019，48（06）：77-82.

[7]馮毓品，李旭日.定向井鉆井工藝技術(shù)優(yōu)化措施研究[J].清洗世界，2021，37（09）：161-162.