劉春元 焦海潮 陳鎮(zhèn)(中國石油集團(tuán)川慶鉆探長慶鉆井總公司,陜西 西安 710000)

旋沖鉆井技術(shù)在石油鉆井中的應(yīng)用研究

劉春元 焦海潮 陳鎮(zhèn)(中國石油集團(tuán)川慶鉆探長慶鉆井總公司,陜西 西安 710000)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，石油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也迎來了春天，在油氣田開采和使用的過程當(dāng)中，鉆井技術(shù)是非常關(guān)鍵的，近年來，旋沖鉆井技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，給我國的油氣田的開發(fā)帶來了很大助力。本文就旋沖鉆井技術(shù)的相關(guān)問題進(jìn)行了研究，希望對(duì)我國的石油行業(yè)發(fā)展有所幫助。

旋沖鉆井技術(shù)；石油鉆井；應(yīng)用

改革開放以來，我國的石油行業(yè)得到了長足的發(fā)展，在油氣田的開發(fā)過程當(dāng)中，很重要的一個(gè)部分就是鉆井技術(shù)，如今，我們使用比較廣泛的一種先進(jìn)的鉆井技術(shù)是旋沖鉆井技術(shù)，幫助我國對(duì)石油深井的開采課題找到了新的解決辦法。本文著重對(duì)旋沖鉆井技術(shù)進(jìn)行了探討和研究，希望能夠?qū)κ彤a(chǎn)業(yè)的發(fā)展有所幫助。

1 旋沖鉆井的原理和特點(diǎn)

我國石油的開采和使用是事關(guān)我國經(jīng)濟(jì)命脈的產(chǎn)業(yè)，對(duì)我國的發(fā)展是非常關(guān)鍵的。近年來，困擾我國石油產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)就是石油深井的開采技術(shù)，普通的旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)已經(jīng)不能滿足目前的石油開采要求，在這個(gè)基礎(chǔ)上，我國研發(fā)出了旋沖鉆井技術(shù)，這種技術(shù)的原理是在普通的旋轉(zhuǎn)鉆井上建立起來的，主要的革新技術(shù)就是沖擊器的加入，沖擊器是一種動(dòng)力機(jī)械裝置，一般安裝在井底的鉆頭和巖心管的上端位置，根據(jù)高壓氣體，鉆井液的推動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)在活塞中的上下沖撞運(yùn)動(dòng)。通過鉆頭的撞擊，會(huì)產(chǎn)生極大的沖擊力和旋轉(zhuǎn)力，通過這種力量，能夠有效的擊碎巖石，從而實(shí)現(xiàn)鉆井的成功。旋沖鉆井的技術(shù)一般包括以下幾個(gè)特點(diǎn)，第一，是巖石的擊碎主要通過兩種原理，首先是鉆頭壓入的沖擊力，這是基礎(chǔ)，其次，是回轉(zhuǎn)刮削的力量，通過這兩種力量的合力，是巖石被擊碎。第二，旋沖鉆井的方法主要是擊碎一些比較大的石塊，特別是那些比較硬的巖石，很難實(shí)現(xiàn)研磨成小顆粒的功能。第三，旋沖鉆井技術(shù)主要依賴的是高頻沖擊破碎的方式，這種方式將巖石打碎的時(shí)間比較短，同時(shí)，效率也非常高，即使是一些硬度比較大的巖石，也可以很快的擊碎。第四，高頻沖擊的使用效果比較高，可以減少研磨的時(shí)間，同時(shí)，也能使鉆頭的壽命延長，可謂一舉兩得。最后，就是在鉆壓和鉆速上一定要盡量的高一些，這就要求我們要保障鉆柱在高受力情況下的安全，切記不能出現(xiàn)事故。

2 旋沖鉆井技術(shù)在石油鉆井中的應(yīng)用

旋沖鉆井技術(shù)在我國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了非常廣泛的應(yīng)用，在2012年，四川地區(qū)使用這種技術(shù)鉆出了超過2500米的深井。通過多年的實(shí)踐證明，旋沖鉆井技術(shù)的效果確實(shí)很好，極大的提高了鉆井的效率，這就使油氣田的開發(fā)成本得到了很大的節(jié)約，并且縮短了鉆井的周期。旋沖鉆井技術(shù)在近些年得到了一定的完善，加強(qiáng)了使用的合理性，同時(shí)，這種新興的技術(shù)需要繼續(xù)加大力度研究，創(chuàng)造更好的使用條件。同時(shí)，要加強(qiáng)相關(guān)高素質(zhì)人才的培訓(xùn)，提高他們的專業(yè)水平，保證旋沖鉆進(jìn)技術(shù)應(yīng)用的合理性。首先，我們要合理的去頂旋沖鉆進(jìn)設(shè)備的參數(shù)。在鉆井的過程中，我們要合理的控制機(jī)械的轉(zhuǎn)速，既要提高鉆井的效率，同時(shí)，也要防止巖石對(duì)鉆頭造成磨損，產(chǎn)生不必要的損失。其次，是要提高旋沖鉆進(jìn)設(shè)備的鉆井效率。一方面，要做好設(shè)備的保養(yǎng)，另一方面，要加強(qiáng)人員的培訓(xùn)，提高專業(yè)人員的素質(zhì)。經(jīng)過測(cè)試，旋沖鉆井技術(shù)的應(yīng)用使我國的鉆井效率提高了40%。最后，是要合理的延長旋沖鉆進(jìn)設(shè)備的使用壽命，由于這種技術(shù)的使用中，鉆頭的鉆速特別快，而在進(jìn)行鉆井的時(shí)候，巖石就非常容易對(duì)其產(chǎn)生磨損，這不利于使用壽命的延長，我們要定期的對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)，并控制鉆頭的速度，不斷提高鉆頭的使用壽命。

3 旋沖鉆井技術(shù)的發(fā)展

目前，旋沖鉆井技術(shù)在我國的應(yīng)用非常的廣泛，也將有很廣闊的發(fā)展空間。其中兩種比較先進(jìn)的改良方案是氣動(dòng)旋沖鉆井技術(shù)和液動(dòng)旋沖鉆井技術(shù)。第一，氣動(dòng)旋沖鉆井技術(shù)。這種技術(shù)的應(yīng)用是通過壓縮空氣實(shí)現(xiàn)的，在采礦行業(yè)的應(yīng)用比較廣泛，能夠?qū)崿F(xiàn)巖石的擊碎，效果非常不錯(cuò)。氣動(dòng)旋沖鉆井技術(shù)效率很高，不僅能夠利用壓縮形成單一介質(zhì)，還能在不同類型的氣液下對(duì)介質(zhì)進(jìn)行使用。第二，液動(dòng)旋沖鉆井技術(shù)。這種技術(shù)主要是通過高壓水和鉆井液實(shí)現(xiàn)的，再使用牙輪噴射鉆井技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)巖石的沖擊，這種技術(shù)的目前主要利用驅(qū)動(dòng)水力的介質(zhì)方式來實(shí)現(xiàn)，產(chǎn)生的能量也比較高，但是，液動(dòng)鉆井設(shè)備的運(yùn)行動(dòng)力比較小，消耗的燃料也比較少，是一種使用效率非常高的方法。在接下來的一段時(shí)間，這種方法將在我國的油氣田開采過程中得到更為廣泛的應(yīng)用。

4 結(jié)語

旋沖鉆井技術(shù)是我國目前應(yīng)用十分廣泛的一項(xiàng)技術(shù)，將對(duì)油氣田的開采和使用產(chǎn)生非常重要的作用。我們要繼續(xù)加大研究力度，更好的進(jìn)行研發(fā)。

[1]王雷,郭志勤,張景柱,談獻(xiàn)英.旋沖鉆井技術(shù)在石油鉆井中的應(yīng)用[J].鉆采工藝,2005,01:17-19+4.

[2]陶興華,張建龍,曾義金.石油旋沖鉆井技術(shù)研究及應(yīng)用[J].石油鉆采工藝,2008,02:27-30+112.

[3]鄧元洲,羅園,宋軍正.旋沖鉆井技術(shù)在石油鉆井中的應(yīng)用[J].化工管理,2016,11:116.

劉春元（1983-），男，漢族，陜西西安人，鉆井工程師，主要從事石油鉆井工作。