石油钻井中旋冲钻井技术实践获奖科研报告

石油钻井中旋冲钻井技术实践获奖科研报告摘要：结合实际，对旋冲钻井技术在石油钻井工程中的应用要点进行分析，首先阐述了旋冲钻井技术的工作原理，其次在总结冲击器的工作内容的同时，对石油钻井中旋冲钻井技术实践要点进行总结分析，希望通过文章的研究后，可以给相关领域的工作人员提供参考。

关键词：石油钻井;旋冲钻井技术;实践

前言

石油钻井是当前的石油勘探工作中非常关键的，所以钻井质量会直接给后续的开采环节以及开采的石油质量造成直接影响。近年来，我国的石油钻井实施阶段，钻井技术水平的逐渐提高，石油开采领域中取得了非常大的进展，但是深井开采施工环节依然存在很多的问题，深井中底层岩石比较坚固的情况下，钻进难度比较高，严重影响深井的钻进施工。当前应用最为普遍的技术就是旋冲钻井技术，也是蒙圈深井钻进硬度岩层中的关键技术。旋冲钻井技术当前应用的冲击器主要有两种，一种是气动，另外一种是液动，在具体的钻井过程中，要结合实际情况选择最佳的技术种类，以提高钻进的效率和质量。

1旋冲钻井技术的工作原理

旋冲钻井技术通过的原理就是在钻头顶端的位置上设置冲击器装置，然后再通入冲击器，通过动力源的持续作用会给冲击器施加压力，可以使得钻头持续的旋转，通过钻头的高速旋转钻井之下产生更大的冲击力，能够快速的击碎岩石，钻进施工效果非常好。与传统的旋冲钻井技术对比分析发现，该技术的动力源有了极大的改进和提升，可以使得旋转、冲击同时进行，钻进施工下来了给高，成本也比较低，还能够避免钻进环节的钻头磨损严重情况，避免环境过度的影响。

2冲击器的工作内容

冲击器是整个旋冲钻井技术应用的关键部分，冲击器也是该系统中最为主要的结构，所以应该深入研究工作原理，从而可以更好的应用到实践中，提高应用效果。冲击器的正给结构中，通过几个部分来实现其作用，其中的配水部件是整个动力作用，可以直接把钻井的动能直接转化成为势能，防回水部分可以直接将钻井动能直接转入为冲锤动能，然后会给钻头产生较大的冲击力。冲击部件可以直接将系统力作用到钻头结构上，和防回水的动力联合起来，可以给钻头产生更大的冲击力，可以给冲击器提供必要的通道，扭矩传输到钻头上。对于液动冲击器来说，钻井液或者高压水直接输送到钻井液中，然后再通过阀门在冲锤经过的部分进行分流，然后就能够到达冲锤水槽的位置上，因为流道是密封的，钻井液会产生比较大的冲击力，进而可以使得冲锤按照要求冲击运动，在冲击到规定位置之后就会关闭通道，液体会从下方的接头上流出，冲锤会实现反复的运动，直接撞击钻头，实现循环的冲击作用。

3旋冲钻井技术的主要两种类型的应用

3.1气动旋冲钻井技术

早在上世纪的40年代左右，启动旋冲钻井技术就被大量的应用到矿业领域中，主要的工作原理就是通过压缩空气来带动启动冲击器运动，冲击器部分实现反复的活塞运动将岩石击碎。根据该系统结构中所安装的阀门种类，可以分成有阀、无阀两种形式，主要的区别就是有阀的结构形式，冲击器子啊运行中，可以利用阀片来控制高压空气的接入，而无阀结构会经过上活塞的往复运动来进行空气压力的调整。与液动旋冲钻井设备对比分析，其动力介质一般密度都非常低，气柱压力也很小，岩石击碎效果更好且不会产生重复破碎的问题，可以大大提升钻进施工效率，但是由于气源比较少，所以应用范围比较小。

3.2液动旋冲钻井技术

在20世纪的初期阶段中，俄国就已经将液动旋冲钻井技术直接应用到钻井领域中，该系统的动力是通过钻井液或者水的压力来带动冲击器的旋转。从不同的结构组成来看，阀式液压冲击器的组成结构很简单，且运动部件数量的比较少，外部环境影响比较小，应用也最为普遍。虽然液动旋冲钻井技术与气动旋冲钻井技术相比来说，其工作效率相对较低，但是整体设备成本低、能源消耗少且携岩能力会比较高，所以被大量的应用到我国的石油钻井领域中。伴随着科学技术的发展，液动旋冲钻井技术的工作效率比较低、寿命短等问题被研发和解决，该设备应用范围逐渐的扩大。从现代钻井领域的实际情况分析，液动旋冲钻井被广泛的使用，主要是因为其燃料消耗少且成本低，而气动旋冲钻井技术则不拥有该优势，并且还处在初期研发阶段，该技术一直没有突破，还需要进一步的研发。

4旋冲钻井技术的应用特点

（1）当前我国石油钻井很多都是在深層中所进行的，井底岩层硬度相对比较大，所以破碎施工阶段的难度比较高，通过使用冲击器装置能够直接将井内岩层全部击碎，可以大大提升施工效率、降低成本，岩层使用寿命。

（2）高频率的冲击力能够快速将岩石破碎处理，并且还不会存在重复破碎的问题，也不会影响岩石的性质，确保井内的清洁度达到要求，大大提升钻井施工的质量。与传统的旋冲钻井技术对比分析，工作效率较高。

（3）旋冲钻井技术因为高频高效的冲击施工可以有效的降低钻头的磨损程度，与传统钻井技术对比分析，其钻头的更换频率比较低，能够达到节约物力与资金的消耗，全面的提升钻井施工效率。