摘要:隨著科技的不斷發(fā)展,高壓噴射鉆井技術(shù)也得到了很多創(chuàng)新。對于高壓噴射鉆井技術(shù)來說,主要是將機(jī)械破巖技術(shù)與水利破巖技術(shù)結(jié)合在一起,從而實現(xiàn)鉆井效率的提高。與傳統(tǒng)技術(shù)相比,高壓噴射鉆井技術(shù)具有很強(qiáng)的機(jī)械轉(zhuǎn)速,在原有技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行合理升級,提高了在工作中所能承受的鉆井壓力。本文主要對高壓噴射鉆井技術(shù)以及具體應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)。
關(guān)鍵詞:高壓噴射;鉆井技術(shù);應(yīng)用
前言:作為一種新型技術(shù),高壓鉆井技術(shù)在各個方面上都取得了很大進(jìn)步,尤其是在鉆頭和鉆速上做了很多改進(jìn),不僅減少了整個工程作業(yè)周期,也降低了作業(yè)中成本的消耗。另外,由于在鉆井工作過程中,鉆井循環(huán)系統(tǒng)需要承受較強(qiáng)的壓力,所以說,高壓噴射鉆井技術(shù)在應(yīng)用具有較強(qiáng)實際意義,有效確保鉆井工作的順利開展。
1.傳統(tǒng)鉆井技術(shù)存在的問題
1.1上部地層阻卡
由于很多地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境比較復(fù)雜,造成了鉆井工作難度的增大,比如說在塔里木盆地中,地層含有大量的砂泥巖。在鉆井工作開展過程中,由于砂泥巖容易水花和縮徑。通過上述地質(zhì)條件的影響,如果想要快速進(jìn)行鉆井工作,就容易在下鉆過程中出現(xiàn)阻卡現(xiàn)象,對鉆井工作造成嚴(yán)重影響。
1.2鉆頭力量不足
依然以塔里木盆地的地質(zhì)條件為例,如果鉆頭在鉆井過程中 不具有較強(qiáng)的力量,隨著鉆井深度的增加,會受到鉆井液性能和鉆井設(shè)備等條件的嚴(yán)重限制,最終,得到的巖石破壞力較小,無法突出水力能量的作用[1]。
1.3鉆井液固控設(shè)備無法滿足鉆井要求
在傳統(tǒng)鉆井過程中,如果對體積分?jǐn)?shù)較大的巖體進(jìn)行高度鉆井,對固態(tài)設(shè)備的工作能力要求很高。而在傳統(tǒng)鉆井技術(shù)的應(yīng)用過程中,很容易出現(xiàn)婁江或者跑漿現(xiàn)象,導(dǎo)致大量鉆井液無法及時得到有效處理,最終影響工作進(jìn)度。
2.高壓噴射鉆井的技術(shù)優(yōu)勢
高壓噴射鉆井技術(shù)在應(yīng)用過程中,能夠讓井底實現(xiàn)有效清洗,有效降低巖屑重復(fù)破碎情況的發(fā)生,同時還能有效促進(jìn)鉆井工作的工作效率。在鉆井施工過程中,實現(xiàn)井底漫流目標(biāo)是工作中的重點內(nèi)容,而高壓噴射鉆井技術(shù)中,裝有中心噴嘴和雙噴嘴,對井底漫流效果起到明顯的改善作用,因此,在鉆井工作中,高壓鉆井技術(shù)得到了非常重要的應(yīng)用。
其次,高壓噴射鉆井技術(shù)在使用過程中,能夠有效提高鉆頭的使用率。在工作中,相關(guān)人員對巖石特性進(jìn)行仔細(xì)分析,發(fā)現(xiàn)牙輪鉆頭對巖石破壞能力較強(qiáng),有利于鉆井工作的深入開展,因此,在高壓噴射鉆井技術(shù)的使用中,經(jīng)常使用牙輪鉆頭,在工作過程中將巖石徹底粉碎,避免影響后期鉆井的維護(hù)工作。在高壓噴射鉆井技術(shù)使用時,還會受到水利能量的影響,當(dāng)水利能量較小時,會導(dǎo)致巖石裂縫的閉合,在這種情況下,很容易造成鉆頭損毀;而在水利能量充足之時,裂縫就會增大,從而提升鉆井工作的效率。
另外,在鉆頭切削齒工作中,有些巖石粉末會粘在齒輪四周,最終影響切削齒的工作效率。高壓噴射鉆井技術(shù)的使用,有效解決了這種問題,它可以賦予切削齒較快的轉(zhuǎn)速,增加鉆頭在工作中的排巖石量,在齒輪高速運轉(zhuǎn)過程中,不會有任何碎屑附著在齒輪之上,有利于切削齒工作效率的整體提升。
3.高壓噴射鉆井技術(shù)的具體應(yīng)用
3.1噴嘴組合技術(shù)的使用
噴嘴的大小是影響高壓噴射鉆井技術(shù)效率的重要因素之一,如果在工作過程中使用的噴嘴過大,會導(dǎo)致鉆頭的水動率降低。如果噴嘴的尺寸較小,就會導(dǎo)致整體鉆頭的壓降減小,在開泵工作上出現(xiàn)很大困難,所以說,科學(xué)合理的設(shè)置噴嘴大小,有利于鉆井工作效率的提升。在保證高壓噴射鉆井總泵壓恒定之后,對周圍空氣作進(jìn)一步分析,保證鉆頭壓降得到有效提高,同時確保噴嘴組合技術(shù)的合理應(yīng)用。
3.2機(jī)械鉆速技術(shù)的使用
對于高壓噴射鉆井技術(shù)來說,需要較高的機(jī)械鉆速,不但可以提升鉆井壓力,還提高了巖石的粉碎率,最終實現(xiàn)鉆井工作的迅速開展。另外,在鉆井工作進(jìn)行中,機(jī)械轉(zhuǎn)速的增加,主要是依靠增加泵壓來實現(xiàn),對于新型機(jī)械鉆速技術(shù)的使用來說,是通過傳統(tǒng)技術(shù)改良而來,在原有技術(shù)基礎(chǔ)上,將射流水利進(jìn)行提高,同時也突破了使用周期的限制,有利于高壓噴射鉆井技術(shù)在鉆井工作中的使用和推廣[2]。
3.3地面增壓技術(shù)
在鉆井作業(yè)中,地面增壓技術(shù)的使用主要是通過改變鉆井泵相關(guān)配套設(shè)施來提高壓力。目前來講,我國地面最大泵壓已經(jīng)超過了40兆帕,這對機(jī)械鉆速來說,也是一個提高鉆速的有利手段。在高壓噴射鉆井技術(shù)使用過程中,地面增壓技術(shù)的使用,大大提高了其鉆井效率,但在工作過程中,需要承受較大的循環(huán)壓力,這對于鉆井設(shè)備的結(jié)構(gòu)質(zhì)量有了更高要求。在鉆井施工作業(yè)中,工作周期較長,周圍環(huán)境也較為惡劣,想要確保工程順利完工,必須注重各個機(jī)械設(shè)備的安全運行。
3.4井下泵增壓技術(shù)
井下增壓技術(shù)的使用,主要是在鉆頭部位安裝增壓泵,并通過增壓泵的作用,將噴嘴的流速有效提升,與此同時,還能保證噴嘴在工作過程中獲得足夠的水力。曾經(jīng)有企業(yè)對該技術(shù)進(jìn)行了實驗研究,證明了井下泵增壓技術(shù)對高壓噴射鉆井技術(shù)的工作效率具有促進(jìn)作用,還能有效降低工作成本,為相關(guān)企業(yè)提高了經(jīng)濟(jì)效益。
總結(jié):綜上所述,在鉆井施工中,高壓噴射鉆井技術(shù)具有較強(qiáng)的實際應(yīng)用性。通過該技術(shù)的應(yīng)用,不僅能夠提升鉆井效率,同時還能將作業(yè)成本降低。另外,通過高壓噴射鉆井技術(shù)的應(yīng)用,有效降低了作業(yè)事故的發(fā)生,為鉆井事業(yè)發(fā)展提供依據(jù),為我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供保障。
參考文獻(xiàn):
[1]高德利,王宴濱. 深水鉆井管柱力學(xué)與設(shè)計控制技術(shù)研究新進(jìn)展[J]. 石油科學(xué)通報,2016,01:61-80.
[2]馮云飛. 高壓噴射灌漿技術(shù)及其在病險壩防滲加固中的應(yīng)用[J]. 低碳世界,2016,12:128-129.
姓名:謝雨純 ,1995.3,男,漢,天津市薊州區(qū),學(xué)士學(xué)位,研究方向:石油工程.endprint