中石化江钻石油机械有限公司 湖北武汉 430223
摘要：国内油田钻井施工中所进行的钻井工艺越来越复杂，对于施工所借助的各种设备的损耗也在不断增加，螺杆钻具作为油田钻井施工中应用极为普遍的一种设备，其在应用中的损耗量是极为庞大的。螺杆钻具在钻井施工中的过度损耗对钻井施工的成本以及钻井工作的顺畅进行都会产生不利的影响。基于此种情况，本文对钻井施工现场螺杆钻具工作寿命的影响因素进行了探讨，并提出了提升其工作寿命的建议，期望能够帮助减少螺杆钻具在钻井施工中的损耗，帮助油田钻井施工过程更加顺利。
关键词：螺杆钻具；工作寿命；钻井施工
一．对现场螺杆钻具工作寿命有影响的因素
（一）螺杆钻具的使用方式
在不同类型的钻井施工中，为了帮助螺杆钻具在使用过程中的转速能够更快一些，以便于缩短钻井施工的时间，一般会对螺杆钻具的施工方式进行复合化。但这种复合的钻具使用方式会使得螺杆钻具的实际受力情况与其生产时所原定的受力情况产生较大区别。比如说，复合钻使用方式中，螺杆钻具的转动速度以及转动频率都会增加，以至于与钻具相关的各种相对运动也会增多，在不断地摩擦受力下，钻具的磨损速度自然会增快，螺杆钻具的工作寿命因此被降低。
（二）钻井液所含有害固相成分
在进行钻井施工过程中，为了满足不同钻井设备的工作需求（如给设备降温，增加设备润滑等），在整个设备施工体系中循环的流体就称之为钻井液。不同类型钻井液的成分组成不同，在使用螺杆钻具进行钻井施工的过程中，含有较多有害固相成分的钻井液对于钻具的使用寿命会有比较大的影响[1]。钻井液中的有害固相成分，即一些硬度比较高的颗粒物会对钻具部件交合的部位，比如说钻具的轴承等产生比较大的磨损，进而影响到整个钻具在工作过程中的顺畅程度。国内当前钻井施工中所使用的钻井液中含有比较高比例的有害固相成分，这也是影响钻具使用寿命比较严重的原因之一。
（三）施工井身轨迹
井身轨迹指的是井身在施工过程中钻具所要遵循的运转轨迹，井身轨迹与井的类型有关。一般来说，直井施工过程中的井身轨迹最简单，而特殊工艺井的井身轨迹会相对复杂。复杂的井身轨迹意味着螺杆钻具在施工过程中需要改变施工方向，施工角度的次数会更多。这些因素在改变的过程中，钻具的载荷会在瞬间发生剧烈变化，钻具磨损会被加强。所以说钻井施工过程中的井身轨迹也是会影响到钻具使用寿命的因素之一。实际的钻井施工中直井施工对钻具的损耗要比特殊工艺井小也证明了这一点。
（四）钻井现场地质因素
钻井施工过程中，施工现场所处位置的地质情况也会对钻具的使用寿命产生影响。比如说，某钻井施工的现场地质层的土质比较均匀去，且硬度也比较适中，那么在钻井施工过程中，螺杆钻具所受到的来自周围土层的压力也会比较均匀，大小也在钻具能够承受的范围内，如此情况下，钻具的使用寿命也会相对较长。但如果施工现场地质层中硬质土与软土交替出现，钻具使用时受到的压力就会忽大忽小，这比平稳压力对钻具产生的压迫要更大，钻具更容易受到损伤，其使用寿命也会更短。
（五）钻井相关技术参数
钻井参数包含的内容比较多，如钻机在进行工作的过程中，其设定的钻压，钻具的转数，钻具的钻速等。不同的钻井施工工艺在具体施工过程中会设定不同的钻井参数。螺杆钻具在使用过程中，如果其使用参数在设定的过程中充分参考了自身的参数推荐值，并结合钻井的实际施工情况做了最佳优化，那么钻具的使用寿命就能够得到最大程度上的保障[2]。与之相反的是，如果参数设定不够合理，钻具使用寿命就会受到不好的影响。就比如说，钻压设定过大或者转速设定过高都会对钻具本身产生较大的负荷压力，造成钻具使用寿命缩短。
（六）施工人员的操作技术
钻井施工现场操作人员技术的专业程度也会对螺杆钻具的工作寿命产生较大的影响。钻具在使用过程中的标准操作手法是对钻具寿命另一种方式的维护，如果施工人员本身操作水准不够，以至于在使用钻具的过程中改变了其应有的使用环境，钻具的预期使用寿命自然无法得到保障。比如说，螺杆钻具使用过程中要求通过逐渐增压的方式来帮助钻具马达的输出扭矩达到工作需求，但操作人员为了节省时间，直接将压力增加到限定值，造成钻具马达出现滞动现象，马达因此受到损坏。
二．有效提升现场螺杆钻具工作寿命的措施
（一）不断优化螺杆钻具性能
随着国内钻井行业的发展，施工过程中所需要面对的施工环境只会越来越复杂，而需要使用复合钻进行钻井施工的比例也会越来越高，因此在无法对钻具施工方式进行较大改变的情况下，要想帮助螺杆钻具的工作寿命得到有效增长，只能不断地去研究优化螺杆钻具本身的性能，帮助其能够适应更加复杂的工作环境以及使用方式。比如说，研究新材料在螺杆钻具加工中的使用，帮助螺杆钻具的载荷能力更强。还可以通过优化钻具相关参数来帮助钻具的额定转速可以提升到更高等级。
（二）合理配置钻井液
提升现场螺杆钻具工作寿命的措施还有合理配置钻井液。在满足钻井工作对钻井液功能需求的前提下，减少钻井液中固相有害成分的比例。可以通过适当地在钻井液中添加泥浆化学药品方式来帮助钻井液对于固相有害成分的携带能力得到提升，进而将钻井过程中产生的碎屑颗粒及时带出井内[3]。此外，随着钻井液在钻井过程中的循环流动，其含有的固体颗粒成分必定会不断增加，可以通过将钻井液过筛或者进行离心操作等方式来帮助钻井液中的颗粒物得有有效剔除，确保钻井液中的固相有害成分一直保持在一个相对降低的比例。
（三）科学规划螺杆钻具工作参数
钻井施工过程中，施工人员在进行螺杆钻具各项参数的确定时，一定要足够严谨。要根据现场施工的地质情况，所要施工的井身轨迹以及井下的工作环境等情况来科学合理地规划螺杆钻具工作参数，并且要为施工人员的操作等预留一定的参数调节空间，以便于在具体施工过程中钻具的参数可以适应更宽泛一点的施工状况。此外，还需要以挑选的钻具所推荐的使用参数范围为依据，将具体使用参数设定在这些标准值以内，遵照选小不选大，选低不选高的原则来确定钻具的钻压以及钻具转盘的转速等使用参数。
（四）加强钻具使用过程中的管理
要提升现场螺杆钻具的工作寿命，对钻具的使用管理一定不能忽视。一方面要加强施工人员对钻具的操作使用能力，确保每一位使用螺杆钻具进行施工的人员都能够以最正确的方式进行钻具的操作，通过精准平稳的钻具操作来达成施工目标的同时也尽可能地保障钻具的使用寿命。另一方面螺杆钻具在施工现场的放置也需要加强管理，螺杆钻具在不使用时应该放在规定的存储位置，且申领以及归还都应该有严格的管控制度，避免因为现场施工人员的粗心大意，对其造成人为的破坏。
三．结束语
影响现场螺杆钻具工作寿命的因素有螺杆钻具的使用方式，钻井液有害固相成分比例，井身轨迹，钻井现场地质因素，钻井相关技术参数，施工人员的操作技术等。在今后的螺杆钻具使用过程中可通过断优化螺杆钻具性能，合理配置钻井液，科学规划螺杆钻具工作参数，加强钻具使用过程中的管理等方式来提升其工作寿命，帮助节省钻井施工在螺杆钻具上的损耗的同时，也帮助钻井的工艺能够有所突破。
参考文献：
[1]陆志东. 浅谈影响螺杆钻具工作寿命的几项因素[J]. 中国化工贸易, 2015, 000(008):88-88.
[2]赵永佳. 螺杆钻具马达定子失效影响因素分析及对策探讨[J]. 石化技术, 2017, 24(12):263-263.
[3]陈湖滨, 刘同富, 裴建忠,等. 影响螺杆钻具工作寿命的使用因素分析[J]. 钻采工艺, 2007, 30(1):25-26.