石油钻井中旋冲钻井技术的应用探讨

代亚东

摘要：石油作为一项至关重要的自然能源，其需求量也在逐年递增。面对这样的发展背景，提升石油能源生产能力是石油资源开采和提炼需要具备的基础发展条件。但是，对于我国目前正在使用的钻进技术而言，依旧面临着很多无法忽视的问题，需要在技术层面给予其更高的重视，为石油能源日后阶段的开发和应用奠定良好的基础。

关键词：石油钻井;旋冲钻井技术;应用

引言

石油是重要的不可再生能源，对于一个国家的经济发展有着重要的影响。石油钻井现场作业是获取石油的重要方式，但是当前石油钻井现场事故时有发生，这不仅造成了人民的生命财产安全受损，也制约了我国石油开采的效率。因此，对于石油钻井现场作业进行安全管理与监督就非常重要，这对于我国石油企业的长远发展有着重要的意义。

1旋冲钻井的原理和特点

旋冲钻井技术是在普通旋转钻井的技术上发展起来的，在传统的旋转钻井技术基础上，通过冲击器的使用来保障钻井作业的顺利推进。在整个的钻井作业中，冲击器主要用于井底，并作为动力机械装置来实现的，在井底钻头、岩芯管上端位置常常需进行冲击器的安装与使用，在实际的运行过程中，高压气体、钻井液的推动作用实现了活塞中的上下冲撞运动，在钻头撞击的过程中，对岩石存在冲击动载荷静压旋转作用，有效将原有的坚硬岩石加以击碎。冲击动载作用下，岩石原有的裂缝会在此冲击力下逐步扩张，大体积岩石会被破碎，岩石击碎的速率大大提升。旋冲钻井技术的应用特征主要表现在以下方面：①钻头在使用时存在压入冲击力和回旋刮削的联合作用，而此联合作用使得坚硬的岩石可以在很短的时间内被击碎;②对于一些硬度较大的岩石而言，旋冲钻井技术能够在有效的时间内击碎将大体积岩石击碎，保障了钻井的高效率;③旋冲钻井技术下，可以实现高频冲击破碎处理，有效缩短了岩石击碎的时间，且击碎效果非常理想;④高频冲击使得击碎研磨的时间有效缩短，钻头的使用寿命大大提升;如果要在钻进的过程中大大提升钻压和钻速，就需要在实际的旋冲钻井技术应用过程中，加强对钻柱受力情况的分析。

2深石油钻井技术的现状

2.1钻井作业速度缓慢

石油钻井作业期间，由于开采难度较高，钻井作业期间使用的钻头设备大多为PDG型号，国际钻井开采领域，这一型号的钻头已经处于濒临淘汰的位置原因是这种型号的钻头设备，钻井速度较慢，很多地层深，硬度高的复杂地形中，钻头快速生热，速度下降，无法达到石油高速开采的要求。钻头质量的相对落后已经对我国国内钻井技术的发展造成了直接影响，钻井作业期间，工作效率始终无法得到提升，此时需要专业人员积极研发并主动改进钻井设备，全面提升钻井钻头的韧性和强度，保证作业高效性，用以更好的满足实际生产需要。

2.2地质变动危害

在进行石油钻井作业时，由于缺乏经验或者过度进行钻井井内的开采，使得在海水的洗刷下，海洋山体的土质变得稀松，表面土层产生流动，进而引起钻井设备的陷落。并且海水密度急剧下降，使得原有空间压强遭到压迫，变得更为紧密，引起钻井设备的损坏，进而威胁深水钻井工作人员的安全。

2.3特殊开采工艺发展水平不足

目前石油开采呈现的实际情况较为复杂，所以对工艺技术有着更多更高的要求。以当下钻井技术在实际生产中的应用情况分析，部分特殊工艺技术，我国国内的实际发展情况并不乐观。如：开发侧钻技术的能力不足，造成石油开采作业期间无法提升石油开采工作的整体水平，给钻井技术带来了制约作用，同时这也会对石油开采作业在未来阶段的发展造成直接影响，对深度发展不利。

3石油钻井中旋冲钻井技术的应用探讨

3.1液动

液动旋冲钻井技术的应用，主要是其冲击器将液动作为其动力源。在当前的深孔硬地层中钻井施工中的应用最为广泛。常见的有水力和高压油两种，其在钻井中主要是利用水作为驱动后介质，所以在燃料方面的消耗较低，加上其具有较高的利用率和较强的携带岩石的能力，设备投入也很少，因而在石油钻井施工中得到了广泛应用。常见的主要有吸射类、射流类以及阀式液力冲击器。尤其是阀式液力冲击器，在实际应用中，其所需的运动部件很少，一般井的深度和周围的压力不会对其的运行带来影响，并結合实际要求对钻井技术和井深等进行确定，并达到全面积破碎岩体的目的。

3.2旋冲钻井技术的应用

传统的小直径冲击器已经不能满足现代石油钻井的需要，因此在钻井使用的目前广泛的应用大直径的冲击器，已经呈现出多工艺化的发展趋势。冲击器在使用中的主要功能就是将地层中坚硬的岩石击碎，尤其要注意的就是一旦井深超过3000m，在钻井施工作业过程中要高度重视冲击器的使用方式，延长冲击器的使用寿命，提高我国石油井深的开采质量和开采效率。同时我们还要根据钻进的实际情况，选择与钻头配套的技术，根据钻井实际环境选择技术含量高、适应强的钻头，保障钻进的速率。对冲击器的应用范围适当地进行扩大，不仅能够在直井钻井中满足使用需求，还要在定向井钻井中满足使用需求。同时对冲击器的适应性进一步提升，在信息化高度发展的今天，在旋冲钻井技术中不断地应用计算机技术，实现各种参数的计算处理，了解和熟悉冲击器的操作流程，根据实际的情况科学合理的调整冲击器的各项参数，保障冲击器利用率的最大化。

3.3大位移钻井技术

大位移钻井技术是对相关钻井装置进行构件搭建形成，在装置的接口处进行可控制动力设置，再在钻头装置的顶部安装海洋层传感器，对周围的信息数据进行传递，感知周围环境，并在进行深水石油钻井作业时，将装置内部的钻头与地质相互检测，根据存储的信息对海底地质进行分析，从而使得进行深水石油钻井作业时对地质有一定的了解，寻求最佳位置进行钻井作业。在当前国际对大位移钻井技术的使用逐渐广泛，特别是近年来，使用大位移钻井技术就能够极大程度的减少对钻井勘探的成本支出。

3.4气动

气动旋冲钻井技术的应用，主要是其冲击器将气动作为其动力源。按照其阀门类型来分类，抗压将其分成有阀类和无阀类两种冲击器。二者的区别就是上下运动中形成的压缩空气是否通过配气设备的阀片来控制。在利用气动冲击器进行旋转冲击式，由于介质的密度较低，所以能更好地便于对岩石的破碎。加上在钻井过程中不会形成重复性破碎，因而其具有较高的钻井效率。

3.5欠平衡钻井技术应用

时下欠平衡钻井的技术应用，能够有效解决平衡钻井作业期间发生的各种能耗问题，并对各种欠平衡钻井作业方式加以合理利用，能够让欠平衡作业条件维持更加优质的状态，并且此时欠平衡钻井的发展中，还能够减少钻井液方面的开发资本投入。欠平衡钻井的开展作业，需要高度关注对井控方面的严格管理，此间还需要防止欠平衡钻井作业期间发生安全事故，确保欠平衡钻井应用到的各个施工环节均能够顺利完成任务。

结束语

研究油田效率保障机制中，应充分考虑油田成本。结合石油钻井的生产现状，制定切实可行的施工措施，以此实现安全施工的目标。此外，要结合施工现状和要求，科学选取机械设备，不断提高技术能力和水平，有效规避安全隐患。此外，性能完善的石油钻井机械设备和精湛的石油钻井工艺技术也是提升石油钻井效率的重要保证，提倡科学作业，达到石油增产的目的。

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