摘要：目前油田使用的井下減震裝置一般為補(bǔ)償鉆具長(zhǎng)度的伸縮類阻尼減震器或者為液壓式減震器，隨著使用時(shí)間增加，容易造成彈簧失效及液壓油泄漏等不利因素，天星1井使用的主動(dòng)減震器采用固定的無(wú)伸縮的活動(dòng)部件，通過(guò)內(nèi)筒均勻分布的平衡內(nèi)磁瓦的磁力耦合作用，起到減震效果，在筇竹寺組及燈影組使用主動(dòng)減震器后，273.1mm牙輪鉆頭使用壽命達(dá)到了140h，大大的增加了鉆頭使用壽命，給鉆井生產(chǎn)提速并節(jié)約了鉆井成本。

關(guān)鍵詞：主動(dòng)減震器 天星1井 震動(dòng)載荷 震動(dòng)疲勞

1 概述

主動(dòng)減震器主要應(yīng)用于油田的鉆井中，與鉆鋌配合使用。鉆頭產(chǎn)生的鉆鋌跳動(dòng)振幅，被減震器以陀螺的穩(wěn)力控制，以此消除鉆頭切削地層的跳動(dòng)所產(chǎn)生的激振以及各種渦動(dòng)狀態(tài)，能夠延長(zhǎng)鉆具的使用壽命，也能提高鉆頭切屑穩(wěn)定性而提高鉆井的速度，避免斷落事故的發(fā)生。

目前，由于井下減震裝置主要為補(bǔ)償鉆具長(zhǎng)度的伸縮類阻尼減震器，如彈簧式被動(dòng)減震，或者為液壓式被動(dòng)減震。其中，彈簧式減震容易導(dǎo)致彈簧出現(xiàn)疲勞，然后最終使鉆鋌上加重負(fù)荷。而液壓式被動(dòng)減震裝置對(duì)其自己的活塞密封性能要求相對(duì)較高，因?yàn)樵诟呔畤鷫合?，極大地增加了活塞密封載荷，造成液壓油易泄漏而失去減震功能，導(dǎo)致工作性能不穩(wěn)定，并且因?yàn)閮?nèi)部的活塞無(wú)阻尼伸縮的沖擊，引發(fā)重大的鉆具安全隱患。

本井使用的主動(dòng)減震器成功解決了以上被動(dòng)減震器帶來(lái)的不利因素，發(fā)生源產(chǎn)生的振動(dòng)載荷能夠使工作性能穩(wěn)定可靠。此外，減震器外筒是固定的無(wú)伸縮的活動(dòng)部件，其上下連接與普通鉆桿扣一樣的連接，所以是本安型鉆具，具有自穩(wěn)特性，工程安全系數(shù)很高與普通鉆鋌相同，即使損壞也不會(huì)影響鉆井的正常工作。

2 工作原理

主動(dòng)減震器分為三個(gè)部分，即傳動(dòng)耦合段、減震段及過(guò)濾段。過(guò)濾段起過(guò)濾泥漿，緩釋泥漿沖擊的作用。傳動(dòng)耦合段上有定子和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子將泥漿的沖擊力轉(zhuǎn)換為動(dòng)力，轉(zhuǎn)動(dòng)軸承套及外磁內(nèi)筒一起旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)筒內(nèi)分布平衡外磁瓦與隔離筒內(nèi)的平衡內(nèi)磁瓦的磁力耦合作用，將扭矩傳遞到耦合軸。耦合軸通過(guò)花鍵連接，將扭矩傳遞給減震段的平衡軸，平衡軸一端用軸承組作為軸向支撐和徑向支撐，外部由平衡筒與過(guò)度接頭相連密封。

3 工程簡(jiǎn)況

天星1井位于四川省廣元市旺蒼縣麻英鄉(xiāng)水峰村2組，是中石化勘探南方分公司布置在四川盆地米倉(cāng)山前緣天星坪構(gòu)造的一口預(yù)探井，設(shè)計(jì)井深3050m。由勝利西南分公司50783隊(duì)承鉆。以預(yù)探天星坪圈閉震旦系燈影組、寒武系仙女洞組、石龍洞組儲(chǔ)層發(fā)育情況及含氣性，兼探奧陶系和志留系儲(chǔ)層及志留系、寒武系頁(yè)巖氣。

鉆頭程序：Φ444.5mm鉆頭×112.44m+Φ311.2mm

×1127.5m

套管程序：Φ339.7mm導(dǎo)管×112m+Φ273.1mm套管×1126.28m

寒武系筇竹寺組：預(yù)計(jì)鉆厚610m，上部為灰-黃灰色粉砂質(zhì)頁(yè)巖、砂巖；下部為灰黑色炭質(zhì)頁(yè)巖、粉砂巖。與燈影組成平行不整合接觸。

震旦系燈三段：預(yù)計(jì)鉆厚275m，巖性以灰、灰白色中-厚層狀白云巖及厚塊狀硅質(zhì)白云巖為主，夾灰-灰黑色硅質(zhì)白云巖、硅質(zhì)巖。與等二段整合接觸。

2012年10月17日21：30二開(kāi)，本井于2012年8月25日0：00一開(kāi)開(kāi)鉆，10月3日5：40使用Φ311.2mm鉆頭鉆至井深1147米中完（1127.5-1147電測(cè)領(lǐng)眼）。2012年12月8日3：00-12月16日17：00使用Φ273.1mmHJT

537GK+主動(dòng)減震器二開(kāi)鉆進(jìn)，進(jìn)尺129m，純鉆時(shí)間138.5

h，機(jī)械鉆速0.9m/h。

鉆具組合：Φ241.3mmHJT537GK（水眼14×3）×0.25m +隨鉆打撈杯×0.92m+Φ177.8mm減震器×3.9m+

Φ177.8mm鉆鋌×17.94m+Φ237mm螺扶×1.89m+

Φ177.8mm鉆鋌×146.45m+411×410旁通閥×0.45m+

Φ127mm加重鉆桿×54.98m+Φ127mm鉆桿+方?！?.5m+下旋塞×0.41m+411×520×0.5m+方鉆桿（防磨接頭2只）

鉆遇層位：寒武系筇竹寺組、震旦系燈三段。

鉆井參數(shù)：鉆壓16-18kN、泵壓11-12MPa、密度1.45g/cm3、粘度47-52s、轉(zhuǎn)速50-75rpm、鉆遇層位筇竹寺組、燈影組三段、巖性為灰黑色含粉砂碳質(zhì)泥巖、灰色含灰白云巖、淺灰色泥晶白云巖、灰色硅質(zhì)泥晶白云巖。

4 認(rèn)識(shí)與建議

HJT537GK牙輪鉆頭進(jìn)尺129m，純鉆時(shí)間138.5h，機(jī)械鉆速0.9m/h，起出后發(fā)現(xiàn)有少量切削齒崩斷、主切削齒正常磨損、軸承不曠動(dòng)，大大的減少了起下鉆次數(shù)，提高了鉆井速度，通過(guò)此次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)主動(dòng)減震器具有以下特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：

①此減震器外筒而言沒(méi)有相對(duì)的伸縮運(yùn)動(dòng)，大多數(shù)都是固定的外筒，操作相對(duì)簡(jiǎn)單便捷，在工程安全上同等于普通的鉆桿，大大提高了鉆井安全性。

②將以往的被動(dòng)減震更改為主動(dòng)減震，通過(guò)控制動(dòng)力源的轉(zhuǎn)速、擺塊的數(shù)量以及減震軸的節(jié)數(shù)，以此適應(yīng)不同范圍的抵抗振動(dòng)，大大穩(wěn)定工作性能，提高減震效果。

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作者簡(jiǎn)介：王鑫（1982-），男，四川內(nèi)江人，中石化勝利西南分公司70168鉆井隊(duì)，工程師，研究方向：鉆井工程。endprint