徐博 尹曉明

摘要：對(duì)于我國近幾年的鉆井技術(shù)來說，如何將其技術(shù)的速度給提升上去，一直都是這個(gè)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)，在井下找到適合的新能源，并且針對(duì)新能源開發(fā)出相適應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化方法以此來將破巖的效率提升，這種研究方法也是關(guān)于如何在超深井提速領(lǐng)域方面的一個(gè)重要研究方向，基于此種思路下就研制出了JZZY-1型井下鉆柱減振增壓裝置。這種裝置的主要工作原理就是使得鉆柱振動(dòng)的能量向鉆井液壓能轉(zhuǎn)化，然后在鉆頭上產(chǎn)生超高壓射流，這樣就可以達(dá)到減小鉆柱縱向振動(dòng)并且達(dá)到將鉆井液壓提高的目的。

關(guān)鍵詞：井下鉆柱;減振增壓裝置;工作原理;提速效果

引言：要想推動(dòng)我國的深部地層的油氣資源的勘察和開發(fā)，就必須在如何能夠提升深井超深井鉆井速度這一方面加大研究力度。經(jīng)過我國近幾年的大量研究，得出結(jié)果要想使得鉆井速度得到大幅度提升，首先就要將井底鉆頭噴嘴射流的壓力提高。通過這一個(gè)結(jié)論，相關(guān)的鉆井技術(shù)人員主要想到了兩種可以應(yīng)對(duì)的計(jì)數(shù)方法，主要針對(duì)鉆井液對(duì)其進(jìn)行地面增壓和井下增壓。針對(duì)鉆井液的地面增壓是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工程并且它所需的成本也十分的高，雖然它對(duì)鉆井速度的提高起到了很大的作用，但是由于以上的缺點(diǎn)，沒有得到廣泛的應(yīng)用。相對(duì)于地面增壓來說，井下增壓并不需要將以往的鉆井工藝和設(shè)備進(jìn)行修改，只需要在原有的基礎(chǔ)上增添一些相關(guān)的增壓裝置，這樣也就大大的減少了鉆井作業(yè)進(jìn)行過程中的所需成本。

一、井下鉆柱減振增壓裝置工作原理和特點(diǎn)

1.1工作原理和結(jié)構(gòu)

上述所提到的JYZZ-1型號(hào)的減振增壓裝置主要是由兩個(gè)系統(tǒng)來構(gòu)成：上部分的減振系統(tǒng)，下部分的鉆井液增壓系統(tǒng)，這就是該裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。將此種型號(hào)的井下鉆柱減振增壓裝置安裝在所使用的鉆井工具的鉆頭上，一旦等到鉆柱振動(dòng)過程中所產(chǎn)生的強(qiáng)度符合該裝置的啟動(dòng)壓力的時(shí)候，這種裝置就會(huì)開始進(jìn)行工作。振動(dòng)強(qiáng)度越來越強(qiáng)，鉆井液的噴射壓力也會(huì)隨之增加;振動(dòng)的頻率越來越高，鉆井液的排放量也會(huì)隨之增大，這就是該裝置的工作原理。

1.2技術(shù)特點(diǎn)

使用此井下裝置，它的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，比較容易產(chǎn)生破損的部件很少，因此，該裝置的工作壽命也會(huì)很長;這種裝置也能夠?qū)@井工作中所產(chǎn)生的有害的鉆柱振動(dòng)能量轉(zhuǎn)移給小部分的鉆井液提高它的壓能，進(jìn)而可以使得機(jī)械的鉆速得到提高;這種裝置也在一定程度上將因超深井工作時(shí)增加的鉆井液增壓能量衰減嚴(yán)重的這一個(gè)限制帶來的問題給解決了;鉆井液在流向井下鉆柱減振增壓裝置的時(shí)候分成了兩個(gè)部分，大部分都可以維持正常的工作，即使那一小部分受到了影響，也不會(huì)影響到整體的鉆井作業(yè)。

二、鉆柱減振增壓下的井下提速技術(shù)研究的現(xiàn)狀

2.1井下鉆柱減振增壓裝置的好處

在井下進(jìn)行作業(yè)的時(shí)候，鉆頭的高頻率大幅度變化所產(chǎn)生的鉆壓會(huì)給鉆頭帶來直接的影響，進(jìn)而就會(huì)給鉆頭帶來較大的沖擊力，最終會(huì)導(dǎo)致切削尺發(fā)生崩裂。要想減少作業(yè)中產(chǎn)生的鉆壓給鉆頭帶來的較大壓力的話，可以在鉆柱的中間和鉆頭上安裝一個(gè)彈簧和阻尼結(jié)構(gòu)，這樣在工作時(shí)鉆壓經(jīng)過彈簧和阻尼結(jié)構(gòu)的削減最終給鉆頭帶來的沖擊力就會(huì)大大減少。

2.2多效協(xié)同提速鉆井裝置的結(jié)構(gòu)和好處

根據(jù)研究我國鉆井的實(shí)際工作現(xiàn)狀可以得出，地下巖層的狀況各不相同，要想使得磚井作業(yè)的效率得到提高，使用同一種原理的提速工具是不能夠適應(yīng)不同地層情況的。因此，多校協(xié)同提速鉆井裝置的引用，就很好地解決了這一個(gè)問題，這種裝置不僅能夠利用環(huán)空的流體來增加井底鉆井液的排量，還能夠借助鉆井液之外所產(chǎn)生的能量，這樣在進(jìn)行工作的時(shí)候不僅可以使得鉆頭的破巖效率提高，也可以在井底攜巖效果增加的情況下將鉆井作業(yè)的效率給提高。

2.3以鉆柱振動(dòng)為基礎(chǔ)的提速技術(shù)的新發(fā)展情況

采用鉆柱振動(dòng)這一個(gè)裝置渭井下作業(yè)所使用的井下工具增添了新的能量來源，因其可以借助不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)將這種能量給進(jìn)行轉(zhuǎn)化，進(jìn)而使得達(dá)到不同的提速技術(shù)這一目的的實(shí)現(xiàn)。在新的發(fā)展技術(shù)例如將鉆柱的振動(dòng)能量向鉆頭扭轉(zhuǎn)沖擊的“井下扭力沖擊激勵(lì)裝置”這個(gè)方向轉(zhuǎn)變等與此類似的新的提速裝置，都給深井提速這一領(lǐng)域帶來了新的發(fā)展思路。因?yàn)閷?duì)于鉆柱振動(dòng)能量的利用思路在不斷的被擴(kuò)展，所以也會(huì)有許多質(zhì)量好的井下提速工具逐漸的被研發(fā)出來，在服務(wù)于鉆井現(xiàn)場(chǎng)。

三、井下鉆柱減振增壓裝置提速的未來發(fā)展觀望

3.1合理利用井下的能量

隨著經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，我國的油氣田開發(fā)也得到了一定程度的發(fā)展，所使用的井的型號(hào)和以前相比發(fā)生了很大的變化，現(xiàn)如今像水平井和定向井這種特殊的工藝井是主要應(yīng)用的型號(hào)井。在進(jìn)行超深井下開發(fā)油氣田資源作業(yè)的時(shí)候，對(duì)于那些井下可以幫助作業(yè)順利到達(dá)井底的能量進(jìn)行科學(xué)合理的使用，就可以推動(dòng)井下作業(yè)的順利進(jìn)行。例如借助螺桿鉆可以使得鉆井液的液壓能轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)頭的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，這樣就會(huì)使得鉆井的速度得到提升。由此我們可以得出，只要合理的利用井下的能量，鉆井的速度也會(huì)隨之得到提升，但是也需要我們繼續(xù)研究怎樣才能夠更好的利用這些井下能量來達(dá)到理想的目的。

3.2對(duì)于井下所需工具長度的縮短問題進(jìn)行思考

進(jìn)行工作的井底的井眼的形狀都是一種細(xì)長的空間孔洞，想要在井底完成各種各樣的工作，就必須借助于相對(duì)應(yīng)的鉆具和井下工具。對(duì)于所使用的提速工具的長度來說，采用比較短的提速工具，對(duì)于其他所需的鉆具工具帶來的影響才會(huì)比較小，所以說對(duì)井下所需工具的長度進(jìn)行縮短對(duì)于井下作業(yè)具有很大的積極作用。

3.3對(duì)于方法經(jīng)濟(jì)化和技術(shù)應(yīng)用的通用化問題的提速

進(jìn)行井下作業(yè)的時(shí)候采用的井下工具要在一定程度上能夠減少鉆井的所需成本，不然其所起的提速作用就不會(huì)很明顯;再者就是對(duì)于提速技術(shù)的要求，這種要求要能夠滿足不同井型的需求，實(shí)現(xiàn)通用化，這樣才可以使得井下作業(yè)的效率得到提升。

結(jié)語

要想在深部油氣和地?zé)崮茉撮_發(fā)這一方面取得進(jìn)一步的成效，就要提高相對(duì)應(yīng)的配套裝置的技術(shù)質(zhì)量?，F(xiàn)如今我國在深部地層其他種類能源開發(fā)過程中所遇到的主要問題就是鉆井速度相對(duì)來說比較低，對(duì)此，相關(guān)的部門就要針對(duì)這個(gè)問題充分并且合理的借助井下現(xiàn)有的能源來推動(dòng)鉆井速度的提高?，F(xiàn)如今所發(fā)現(xiàn)可以利用的能源主要有鉆井液的液壓能量、鉆柱振動(dòng)能量和井底地?zé)崮艿裙参宸N能量，這些能量逐漸的被利用在深部地層能源開發(fā)過程中。對(duì)于鉆柱減震增壓裝置的合理利用，在能源開發(fā)過程中也起著越來越大的作用。

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