旋冲钻井技术在石油钻井中的应用分析

王海炜

摘要：作为一种战略性的能源，石油在工业生产与社会生活中发挥着重要作用。尤其是进入新世纪以来，随着工业生产技术的进一步提高，各行各业对石油能源的依赖程度日渐加深，石油的市场需求越来越大。虽然我国的石油开采已经进入中后期阶段，但依然面临着一系列采收难题。而钻井作业作为石油生产中的重要环节，钻井技术的有效应用与石油的采收率有着直接的关系，因此对钻井技术在石油钻井中的应用分析意义重大。

关键词：旋冲钻井技术;石油钻井;应用分析

前言：石油是影响社会经济发展的重要资源，随着工业发展速度的不断提升，对石油开采率的要求也在不断提高。在钻井作业过程中常会遇到复杂地质结构，其可钻性差，钻进效率低。随着石油开采技术的进步，通过应用旋冲钻井技术进行钻井作业施工，有效降低钻井成本，实现快速钻进，是保障下部井段安全施工，提高油田采收率的有效手段。本文对旋冲钻井技术的原理以及旋冲钻井技术的具体应用进行简要分析，以供参考。

1.提高石油采收率的重要性与困难

我国地域广袤，人口众多，一直以来就是能源消耗大国。随着工业生产活动的日益频繁，能源供给短缺的矛盾越来越突出。尤其近年来，外部争端越来越多，国际形势风云变幻。对于能源需求大国来说，能源一直是制约社会发展的重要因素之一。所以，国内油企纷纷扩大生产规模，以期最大化的满足市场需求。随着石油生产水平的进一步发展，原有的油井开采已经进入中后期，多数油田已经进入三次采油阶段。深入开采的前景有限，所以石油的开发与生产纷纷延伸至更为复杂的区域。现阶段，对深井、超深井开发越来越频繁，油气生产的范围越来越广泛的同时，意味着各种复杂的地质特征越来越多。同时，油气勘探与生产的难度也明显上升，深层岩石孔隙度变小，渗透率降低，同时井底高温明显，层位岩石致密、岩石的研磨性变强，可钻性降低。如何采取科学的钻井技术及辅助工具提高钻进速度与钻进效率，进行有效的开采是油田企业面临的重大考验。而随着油井深度的不断增加，机械钻速低的问题也愈发突出，而且复杂地层对钻头的磨损极大，钻井进度和企业经济效益都无法得到保障。

2.旋冲钻井技术的工作原理

旋冲钻井技术是在传统钻井技术基础上升级创新而成的先进钻井技术，其具有极强的冲击力，能够有效应对深井以及超深井复杂地层的钻进工作，钻头硬度更高、抗压能力更强、钻具辅件耐高温能力更突出、钻头锋利、钻杆不易弯曲，所以钻进作业时能力更强，效率更高，发生钻进事故的可能性大大降低，对于提高钻进效率，保障采收率具有积极的作用。

3.旋冲技术冲击器的主要应用类型

3.1关键冲击器类型及应用

旋冲技术结构中最重要的组成部分是冲击器，当前旋冲钻井技术中冲击器的主要驱动形式分为：电动冲击器、液动冲击器、气动冲击器以及气液混合冲击器这四种主要的驱动形式，随着技术的进步，冲击器在旋冲钻井技术中发挥了巨大的作用，其强大的冲击力极显著的提高油井的钻进效率。目前，油井钻井作业中，应用最为普遍的是气动和液动两种冲击形式。液动冲击旋转主要是利用高压水钻井液来实现的，众所周知，深井中温度极高，而高溫钻井液润滑性更好，更利于旋转冲击器控制能源的消耗，提高钻进作业效率;气动冲击器是利用压缩空气为介质来实现动力运转。气动冲击器又分为有阀与无阀，无阀式气动冲击器利用缸体壁与活塞的配气系统运行来产生动能;有阀式气动冲击器是利用活塞的下下运动来产生动能，再利用阀片来对动力进行合理的控制。无论是气动还是液动冲击器，应用在不同的油井作业时都能对钻井施工起到良好的辅助作用。

3.2 DGSC型液动射流冲击器应用

DGSC射流冲击器是利用双稳射流元件对冲击器进行控制，冲击器的运动基础建立在双稳射流元件对附壁的切换进行控制，相比其它冲击器技术DGSC射流冲击器技术仅仅利用活塞冲击进行运动，所以内部配件较少，结构相对简单。所以在实际的应用过程中，环境的适应性强，对岩石的击碎能力强，而且内部零件磨损的几率较低，尤其在深井以及超深井中得到了较为广泛的应用。应用DGSC射流冲击器技术时需对钻井参数进行科学的确定，有利于提高冲击效率和稳定性。

4.旋冲钻井技术在石油钻井中的应用分析

当前油气生产的挑战已与过去大大不同，非常规领域已经成为油气生产的常态。面对新的挑战，简单的钻井技术已经走到了尽头，纵观近年来世界钻井技术发展动向，钻井正发生着深刻变化。旋冲钻井技术的应用优势主要体现在几个方面：一是旋冲钻井技术有利于提高钻井效率，尤其适用于岩石硬度高，研磨性强，抗剪切强度大的深井作业中，因为旋冲钻井设备的钻头强度、硬度都比传统钻井机械要高，所以对于岩石的击碎能力更强，而且能够有效保护岩石的破碎质量，显著提高钻进效率;二是旋冲钻井技术转速快，顾名思义，旋冲技术是以极快的转速优势来实现快速钻进的，极快的转速配合质地坚固的钻头形成强大的冲击力和爆发力将岩石瞬间击碎，当面临硬高的岩层时，旋冲技术可以进行体积破碎而减轻钻头压力，减少钻具损伤，以减少设备的维修，具有显著的经济效益;三是旋冲钻井技术在钻进作业过程中能够实时监测钻柱的受力参数，从而根据具体的受力参数来调整钻进的转速和压力，避免钻头出现研磨现象而降低使用寿命。在保证钻井质量的同时，最大限度的延长设备的使用寿命，降低油企的生产成本。

结束语：随着非常规开发时代的来临，传统的钻井技术难以实现油田的战略性可持续有效开发。为了更好的满足社会经济发展对石油用量的要求，必须要在原有基础上对开采技术进行研究分析，结合油井的实际情况，加强钻井作业人员的技能培训。同时，积极探索更为高效的开采工艺，通过应用旋冲钻井技术有效提高钻井效率，为油田的高产稳产夯实基础。

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