试论旋冲钻井技术在石油钻井中的应用

摘 要：旋冲钻井技术在攻克深井硬地层钻进方面颇有成效，并且已被广为应用，但是因为受各方因素的影响，在应用的过程中仍旧存在一些缺陷，本文主要分析了旋冲钻井技术在应用方面的要点，旨在提高旋冲钻井技术的应用水平。

关键词：油田钻井；旋冲钻井技术；气动冲击器

经过一段时间的发展与完善，旋冲钻井技术现在已经被广泛的应用于深层硬地层的钻井难题中，并且取得了良好的成效，由此可见旋冲钻井技术在石油钻井工程中还会有更大的发展空间，因此本文对于旋冲钻井技术的研究具有实际的价值意义，下文我们首先就旋冲钻井技术的钻井原理以及相关的特点做简要的分析，在分析特点的基础上，谈谈旋冲钻井技术的实际应用问题。

1 旋冲钻井技术分析

1.1 旋冲钻井技术深层钻井原理

旋冲钻井技术顾名思义是一种岩石地层的钻井技术，不同的是它专门攻克坚硬的岩石地层，并且能够有效解决这方面的难题。较之常规的钻井技术相比，旋冲钻井技术的最大的优点或者说特点，就是在常规的钻井技术的基础上增加了一个冲击器，冲击器在对深井岩层钻进的过程中起了主要的作用。简单来讲，冲击器属于井底动力机械的一个类别，利用冲击器进行深层钻井的主要的钻井原理如下：首先是在岩心管的上端部分或是井底钻头处连接冲击器，当钻井设备开始启动时，冲击器内部的高压气体就会促使或是推动钻井设备的活塞冲锤开始做上下方向的运动，伴随着活塞冲锤的上下运动，在机器内部会产生静压旋转的力，钻头会受到冲撞击，在静压旋转的力与冲击动载的双重作用下，钻头会同通过运动击破岩石，并且因为冲击动载的影响 会使得岩石中的裂缝缝隙不断的扩大，最终出现大面积的破碎，进而达到了钻井的目的。由此我们可以看出旋冲钻井技术用于深井硬岩钻井中的最大优势就是钻井的速度极快，并且钻孔的质量也可以得到保证，钻井的效率非常的高。

1.2 旋冲钻井技术特点

因为旋冲钻井技术是在常规钻井技术上发展起来的，因此它既具有常规钻井技术的技术特点，又有其自身的独特之处，为方便理解，我们将旋冲钻井技术的特点在下文做一个详细的分析。

首先旋冲钻井技术的第一个特点就是在钻井的过程中，通过冲击压入回转刮削的双重方式给钻头冲击的力，最中达到岩石破碎的目的。其次是在钻井的过程中，如果遇到质地较为坚硬的岩石，那么旋冲钻井技术主要是通过强力度的钻井促使岩石体积上的破碎，因此钻井的质量更高。另外的一个特点就是旋冲钻井技术与常规的钻井技术相比，破岩的速度极快，即使是面对坚硬的岩石，也能够在最短的时间内击破粉碎，并且井眼的质量并不会因为时间的缩短而受到影响，井眼十分的規则平整。因为在钻进的过程中，钻头是受双重力的影响，因此钻进的频率极高，在高频率钻进的情况下，对钻头的磨损程度会大大的降低，这也就意味着钻头的使用时间会更长，对于相关的企业来说，也是最大程度的保证了石油钻井的经济性。

2 旋冲钻井技术应用

旋冲钻井技术有着效率高、质量可靠等的优势，在国内外的石油钻井工程中均被广泛的应用，随着旋冲钻井技术的不断发展，旋冲钻井技术中的最主要的动力装置冲击器的种类与规格也更加的丰富多样，但是当前我国是使用最为频繁的为液动冲击器，所以我们主要就以液动力为主的DGSC型液动射流冲击器为代表，分析在其在实际石油钻井中的应用。

DGSC型液动射流冲击器主要的构造是以一个双稳的射流为机器的控制部分，通过双稳射流的控制，将流体有规律的送入到冲击器的活塞的上下工作腔体，进而促使活塞做上下的运动。在实际的深井岩层的钻井使用过程中，则主要是通过水泵输出高压水的方式，带动钻头活塞的上下运动，通过钻杆柱将水泵中的高压水输入到冲击器的喷嘴元件中，使之形成附壁效应，不论在左右那侧产生附壁效应，均会推动活塞撞击砧子，唯一不同的是左右两侧附壁效应推动的活塞撞击砧子的频率会有所不同，有顺序之分，当砧子受到冲击后，就会发出反馈信号至控制孔，当一次的活塞运动结束时，就会通过主射流切换附壁在另外的一侧进入缸体的上下腔，进而推动另一次的活塞冲击砧子的运动，将这个过程循环往复，就会通过冲击的力实现上下缸内的回水运动，经过水道抵达位于井底的钻头，并最终完成钻井的工作。通过这样的方式进行深井的钻井操作，不仅操作的过程简单灵活，并且对环境的要求度也较低，适用于多种地质的钻井工作，钻井机器内的零部件少，在钻井的过程中不会对钻头等部件产生过大的摩擦的力，因此使用的时间也能够得到有效的保证，也能有效避免外界环境因素的影响，因此钻出井眼规则标准。

3 结语

总结全文我们可以得知，将旋冲钻井技术应用于深层钻井中，钻井效率高，井眼的质量也可以得到保证，是一项优秀的深层钻井技术，希望日后的钻井操作能够更加熟练的使用旋冲钻井技术，使其更好的为石油的钻井作业服务。

参考文献：

[1]张涛.液动冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用分析[J].中国石油和化工标准与质量，2013，33（19）：81.

[2]刘学成.解析液动冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用研究[J].中国石油和化工标准与质量，2013，34（01）：162.

[3]王克雄.冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用研究[J].石油钻采工艺，1999（05）：5-9+111.

作者简介：

黄路（1985- ），男，职称：初级工程师，籍贯：四川省南充市，主要从事的工作或研究：石油钻井科研工作。