钻井用液动冲击器技术研究进展及应用对比

贾 涛，徐丙贵，李 梅，王敦威，王海燕

（1.中国石油集团 钻井工程技术研究院，北京100195；2.中国石油集团 渤海钻探工程有限公司，天津300457；3.中国石油长城钻探工程有限公司 物资公司，天津300457）①

随着油气钻井深度的不断增加，钻井的难度和成本成倍增长，硬地层钻进的难题日益突出，如何提高钻头在硬地层的钻井速度已迫在眉睫。利用液动冲击器提高钻井速度已经有上百年的历史，该类工具是在常规旋转钻井的基础上，通过将钻井液的能量转化为冲击力直接施加给钻头，使钻头靠旋转和冲击共同作用破碎岩石，提高了钻井效率［1－4］。另外，液动冲击器对钻头产生的周期性高频冲击，可以大幅度减少或消除PDC钻头的粘滑振动，在提高机械钻速的同时，能够保护钻头，延长钻头寿命，减少起下钻次数，有效降低了钻井成本。

液动冲击器种类繁多，按照冲击力的方向可分为轴向冲击器和扭力冲击器。20世纪初，俄国工程师B·沃尔斯基设计出石油钻井用液动冲击钻具，随后美、德、挪威等国广泛开展了此项技术的研究，并在油气勘探开发中应用。我国从1958年开始对液动冲击钻井技术进行研究，有很多新型的冲击器问世并得到推广应用。例如，石油大学、西南石油大学、国土资源勘探技术研究所、德州石油钻井研究所等单位均进行过液动冲击钻井的相关研究，有的还进行了钻井试验。尽管液动冲击钻井技术具有提高硬岩破岩效果、提高钻井速度、改善钻井工艺参数等优点，但是工具寿命短、单次冲击功偏低、钻井深度较浅，应用效果不够理想［5］。……