油气钻井扭力冲击器的研究进展

何 畅，郭丁菲，李 梅，杨明合



油气钻井扭力冲击器的研究进展

何 畅1，郭丁菲1，李 梅1，杨明合2

（1. 长江大学 地球科学学院， 湖北 武汉 430100； 2. 油气钻井技术国家工程实验室长江大学防漏堵漏技术研究室，湖北 武汉 430100）

随着深井和超深井的勘探开发比例不断增加，对提高油气钻井速度和质量提出了新的挑战，然而深部地层PDC钻头出现的粘滑振动现象严重制约着机械钻速的提高，在PDC钻头上安装扭力冲击器是目前可以减小或消除该现象的最有效方法。在分析粘滑振动现象的基础上，分析了国内外扭力冲击器的研究进展，按照结构将其分为涡轮驱动类型和钻井液直接驱动类型，并分别论述了其中典型扭力冲击器的工作原理、结构、现场应用和优缺点，并提出了扭力冲击器的发展趋势，为国内早日摆脱国外对该技术的封锁，实现大规模商业应用提供参考。

油气井；钻井；扭力冲击器；研究进展

近年来，随着深井和超深井的勘探开发比例不断增加，深部地层岩石硬度和塑性增大，常规牙轮钻头可钻性差、机械转速低、钻井周期长。为提高钻头行程机械钻速，PDC钻头得到广泛使用，但在深部地层PDC钻头出现的粘滑振动现象，不仅严重制约机械钻速进一步提升[1-3]，还极大地影响了其使用寿命[4-6]。为消除PDC钻头的粘滑振动现象，国内外对此进行了大量的试验研究和现场应用，其中配合使用扭力冲击器是目前可以减小或消除钻头该现象的最有效方法。

本文通过跟踪国内外扭力冲击器的技术进展，分析各种不同的扭力冲击器结构、工作原理、优缺点以及现场应用情况，并提出下一步发展趋势，对完善扭力冲击器技术,提高PDC钻头行程机械钻速,实现技术国产化有一定参考价值。……