摘 要:旋沖鉆井技術(shù)在攻克深井硬地層鉆進(jìn)方面頗有成效,并且已被廣為應(yīng)用,但是因?yàn)槭芨鞣揭蛩氐挠绊懀趹?yīng)用的過程中仍舊存在一些缺陷,本文主要分析了旋沖鉆井技術(shù)在應(yīng)用方面的要點(diǎn),旨在提高旋沖鉆井技術(shù)的應(yīng)用水平。
關(guān)鍵詞:油田鉆井;旋沖鉆井技術(shù);氣動(dòng)沖擊器
經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展與完善,旋沖鉆井技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于深層硬地層的鉆井難題中,并且取得了良好的成效,由此可見旋沖鉆井技術(shù)在石油鉆井工程中還會(huì)有更大的發(fā)展空間,因此本文對(duì)于旋沖鉆井技術(shù)的研究具有實(shí)際的價(jià)值意義,下文我們首先就旋沖鉆井技術(shù)的鉆井原理以及相關(guān)的特點(diǎn)做簡(jiǎn)要的分析,在分析特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,談?wù)勑龥_鉆井技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用問題。
1 旋沖鉆井技術(shù)分析
1.1 旋沖鉆井技術(shù)深層鉆井原理
旋沖鉆井技術(shù)顧名思義是一種巖石地層的鉆井技術(shù),不同的是它專門攻克堅(jiān)硬的巖石地層,并且能夠有效解決這方面的難題。較之常規(guī)的鉆井技術(shù)相比,旋沖鉆井技術(shù)的最大的優(yōu)點(diǎn)或者說特點(diǎn),就是在常規(guī)的鉆井技術(shù)的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)沖擊器,沖擊器在對(duì)深井巖層鉆進(jìn)的過程中起了主要的作用。簡(jiǎn)單來講,沖擊器屬于井底動(dòng)力機(jī)械的一個(gè)類別,利用沖擊器進(jìn)行深層鉆井的主要的鉆井原理如下:首先是在巖心管的上端部分或是井底鉆頭處連接沖擊器,當(dāng)鉆井設(shè)備開始啟動(dòng)時(shí),沖擊器內(nèi)部的高壓氣體就會(huì)促使或是推動(dòng)鉆井設(shè)備的活塞沖錘開始做上下方向的運(yùn)動(dòng),伴隨著活塞沖錘的上下運(yùn)動(dòng),在機(jī)器內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生靜壓旋轉(zhuǎn)的力,鉆頭會(huì)受到?jīng)_撞擊,在靜壓旋轉(zhuǎn)的力與沖擊動(dòng)載的雙重作用下,鉆頭會(huì)同通過運(yùn)動(dòng)擊破巖石,并且因?yàn)闆_擊動(dòng)載的影響 會(huì)使得巖石中的裂縫縫隙不斷的擴(kuò)大,最終出現(xiàn)大面積的破碎,進(jìn)而達(dá)到了鉆井的目的。由此我們可以看出旋沖鉆井技術(shù)用于深井硬巖鉆井中的最大優(yōu)勢(shì)就是鉆井的速度極快,并且鉆孔的質(zhì)量也可以得到保證,鉆井的效率非常的高。
1.2 旋沖鉆井技術(shù)特點(diǎn)
因?yàn)樾龥_鉆井技術(shù)是在常規(guī)鉆井技術(shù)上發(fā)展起來的,因此它既具有常規(guī)鉆井技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn),又有其自身的獨(dú)特之處,為方便理解,我們將旋沖鉆井技術(shù)的特點(diǎn)在下文做一個(gè)詳細(xì)的分析。
首先旋沖鉆井技術(shù)的第一個(gè)特點(diǎn)就是在鉆井的過程中,通過沖擊壓入回轉(zhuǎn)刮削的雙重方式給鉆頭沖擊的力,最中達(dá)到巖石破碎的目的。其次是在鉆井的過程中,如果遇到質(zhì)地較為堅(jiān)硬的巖石,那么旋沖鉆井技術(shù)主要是通過強(qiáng)力度的鉆井促使巖石體積上的破碎,因此鉆井的質(zhì)量更高。另外的一個(gè)特點(diǎn)就是旋沖鉆井技術(shù)與常規(guī)的鉆井技術(shù)相比,破巖的速度極快,即使是面對(duì)堅(jiān)硬的巖石,也能夠在最短的時(shí)間內(nèi)擊破粉碎,并且井眼的質(zhì)量并不會(huì)因?yàn)闀r(shí)間的縮短而受到影響,井眼十分的規(guī)則平整。因?yàn)樵阢@進(jìn)的過程中,鉆頭是受雙重力的影響,因此鉆進(jìn)的頻率極高,在高頻率鉆進(jìn)的情況下,對(duì)鉆頭的磨損程度會(huì)大大的降低,這也就意味著鉆頭的使用時(shí)間會(huì)更長(zhǎng),對(duì)于相關(guān)的企業(yè)來說,也是最大程度的保證了石油鉆井的經(jīng)濟(jì)性。
2 旋沖鉆井技術(shù)應(yīng)用
旋沖鉆井技術(shù)有著效率高、質(zhì)量可靠等的優(yōu)勢(shì),在國(guó)內(nèi)外的石油鉆井工程中均被廣泛的應(yīng)用,隨著旋沖鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展,旋沖鉆井技術(shù)中的最主要的動(dòng)力裝置沖擊器的種類與規(guī)格也更加的豐富多樣,但是當(dāng)前我國(guó)是使用最為頻繁的為液動(dòng)沖擊器,所以我們主要就以液動(dòng)力為主的DGSC型液動(dòng)射流沖擊器為代表,分析在其在實(shí)際石油鉆井中的應(yīng)用。
DGSC型液動(dòng)射流沖擊器主要的構(gòu)造是以一個(gè)雙穩(wěn)的射流為機(jī)器的控制部分,通過雙穩(wěn)射流的控制,將流體有規(guī)律的送入到?jīng)_擊器的活塞的上下工作腔體,進(jìn)而促使活塞做上下的運(yùn)動(dòng)。在實(shí)際的深井巖層的鉆井使用過程中,則主要是通過水泵輸出高壓水的方式,帶動(dòng)鉆頭活塞的上下運(yùn)動(dòng),通過鉆桿柱將水泵中的高壓水輸入到?jīng)_擊器的噴嘴元件中,使之形成附壁效應(yīng),不論在左右那側(cè)產(chǎn)生附壁效應(yīng),均會(huì)推動(dòng)活塞撞擊砧子,唯一不同的是左右兩側(cè)附壁效應(yīng)推動(dòng)的活塞撞擊砧子的頻率會(huì)有所不同,有順序之分,當(dāng)砧子受到?jīng)_擊后,就會(huì)發(fā)出反饋信號(hào)至控制孔,當(dāng)一次的活塞運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí),就會(huì)通過主射流切換附壁在另外的一側(cè)進(jìn)入缸體的上下腔,進(jìn)而推動(dòng)另一次的活塞沖擊砧子的運(yùn)動(dòng),將這個(gè)過程循環(huán)往復(fù),就會(huì)通過沖擊的力實(shí)現(xiàn)上下缸內(nèi)的回水運(yùn)動(dòng),經(jīng)過水道抵達(dá)位于井底的鉆頭,并最終完成鉆井的工作。通過這樣的方式進(jìn)行深井的鉆井操作,不僅操作的過程簡(jiǎn)單靈活,并且對(duì)環(huán)境的要求度也較低,適用于多種地質(zhì)的鉆井工作,鉆井機(jī)器內(nèi)的零部件少,在鉆井的過程中不會(huì)對(duì)鉆頭等部件產(chǎn)生過大的摩擦的力,因此使用的時(shí)間也能夠得到有效的保證,也能有效避免外界環(huán)境因素的影響,因此鉆出井眼規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)。
3 結(jié)語(yǔ)
總結(jié)全文我們可以得知,將旋沖鉆井技術(shù)應(yīng)用于深層鉆井中,鉆井效率高,井眼的質(zhì)量也可以得到保證,是一項(xiàng)優(yōu)秀的深層鉆井技術(shù),希望日后的鉆井操作能夠更加熟練的使用旋沖鉆井技術(shù),使其更好的為石油的鉆井作業(yè)服務(wù)。
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作者簡(jiǎn)介:
黃路(1985- ),男,職稱:初級(jí)工程師,籍貫:四川省南充市,主要從事的工作或研究:石油鉆井科研工作。