旋冲钻进技术在石油钻井中应用的可行性研究与探索

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:houguangyun1981
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旋冲钻井技术是在常规旋转钻井工艺基础上发展起来的一项钻井新技术,它是旋转钻进和冲击钻进的复合钻进技术。该技术是通过在钻头(或取芯筒)上部安装一个液动冲击器,将钻井液压力能转变为高频冲击功,使钻头在旋转和冲击共同作用下破碎岩石,提高破岩效率,大幅度地提高钻井速度,尤其是硬地层的机械钻速。该技术从诞生以来就得到了较快的发展,在地质矿产钻探和建筑基础工程中得到广泛应用,取得了较大的经济效益和社会效益。其中,液动冲击器是实施旋冲钻井工艺的核心动力钻具。 在19世纪60年代,国外就有人致力于潜孔式冲击器研制工作,到20世纪50年代后期就出现了种类繁多的液动冲击器。我国早在1958年就开始液动冲击回转钻具研制,80年代末我国已研制成功五类共二十五余种冲击器,运用旋冲钻进技术已在地质领域钻进进尺总数约百万米,钻速提高30~200%,钻头寿命延长30%,回次长度增加25%,成本下降15~20%。同时,在石油钻井领域也正进行着研究和合作,已在井深2600米条件下钻进效率提高50~150%。 这项技术是地质钻探体系的成熟技术,相关的液动冲击器也很齐全。但随着目前国内和国际钻井领域的拓展,石油钻井和地质钻探两大钻井体系逐渐靠拢,他们的边沿技术也逐渐渗透,有代表性的旋冲钻进技术也逐渐在石油领域试验。本篇论文把在地质钻探上比较成熟的旋冲钻进技术运用到石油钻井上的可行性进行了较深入的探索。分析了国内外研究和应用现状、分析了旋冲钻进的核心工具射流式液动冲击器的原理和适应性,并在中国大陆科学钻探工程科钻一井进行了现场试验,同时也在国内部分油田进行了试验,获得了宝贵的试验数据,经过分析得出了旋冲钻进理论在石油钻井上是可行的,但要广泛运用这一理论,还要在钻井工具和工艺上进行一些改进,也还要经过一段时间的大量试验。
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