闫栋栋
河北石油职业技术大学 河北省承德市 067060
摘要：改革开放以来，我国的经济快速发展，工业化程度越来越高，石油作为我国工业化发展的重要能源，是当代工业发展的重要基础。在石油开采行业，钻井技术是重要环节，利用旋冲钻井技术，有利于提高石油开采效率和质量。本文基于旋转钻井技术内涵和特点基础上，具体探讨了旋冲钻井技术在石油钻井中的应用策略，希望能为我国石油业发展提供些许帮助。
关键词：石油钻井技术；旋冲钻井；具体应用
前言：石油作为人类工业发展的核心能源，被人们亲切地称为黑色金子，对于国家的经济发展起着举足轻重的作用，石油的开采成为了国家关注的重点工程，根据传统的钻井技术进行改进之后，人们提出了一种新的旋转钻井技术，这种技术可以让石油开采的效率大大增加，同时还能减少它的使用成本，为我国的石油开采提供了极大的帮助。
1.旋冲钻井的相关概述
1.1 旋冲钻井原理
旋冲钻井技术，它是一种以传统的普通旋转钻井技术的基础上进行改进的一种先进的钻井技术，传统的普通旋转钻井技术，在钻井的时候如果遇到岩石，钻井效率就会大大降低，旋转钻井技术是在普通钻井钻头上增加一个冲击器，冲击器是利用了井底动力机械原理，把它安装在钻头或者岩石管的上端，在工作时利用冲击器的活塞的往复运动，从而来对钻头施加一个力，在钻头原有的旋转基础上，再施加一个冲击载荷，从而能将钻井过程中遇到的岩石击碎，在工作时利用冲击载荷可以有效的将岩石裂缝扩大，这样可以时的岩石?碎裂的速度增快，从而提高钻井速度。
1.2 旋冲钻井技术特点
旋转钻井技术作为一种新兴的技术，他在石油钻井行业中得到了广泛的应用，基于他自身的技术特点，做出以下总结，首先，在钻头工作时，?他除了有往复运动之外，还有一个旋转作用，在钻头冲击的基础之上，由于旋转作用的刮削，使得岩石破碎的效率更快，对于一些坚硬的岩石效果更佳，同时由于钻井过程中钻头高频的冲击作用，可以使得岩石破碎的程度更佳，减少后续清理岩石的工作量，在钻井时，有了往复冲击作用的帮助，钻头旋转时产生的磨损量将会减少，可以有效的提高钻头的寿命。在钻头旋转加冲击的双重作用下，可以确保钻井时力矩的方向不会倾斜，保证了钻井质量的同时，还能减少由于方向倾斜而对钻头产生的影响，使得机器在运行时受力更加平衡。总体来说，旋转钻井技术可以有效的提高钻井速度?，增加工作效率，同时利用了双重作用，可以有效的减少钻头的磨损，大大提高了机器的工作寿命，减少了生产成本，同时还能确保在钻井时方向正确，为后续工作的开展提供了基础。
2.旋冲钻井技术在石油钻井中的主要应用
旋转钻井技术，它的主要核心依靠于冲击器的性能，目前市面上的冲击器企业类型较多，其中有两种冲击器的运用较为广泛，一种是气动冲击器，另一种是液动冲击器，除此之外还有一些电动等的冲击器。
2.1 气动旋冲钻井技术
气动旋转钻井技术，早在20世纪40年代就已经在采矿业中初步应用，它的原理是通过利用空气压缩时产生的势能作为冲击器的动力源泉，将冲击器的一端连接在活塞运动接头上，利用压缩空气时，机器产生的活塞运动，来将钻头带动，从而来达到击碎岩石的效果，在气动旋冲钻井技术中，气动冲击器的分类主要依靠阀门，他有有阀和无阀两种，有阀的冲击器，在运动时通过阀片对压缩空气的压力进行控制，而无法使的冲击器是通过活塞的往复运动，或者是对缸体的侧壁进行调节，来控制压缩空气的压力，相对于液动冲击器来说，由于气动冲击器的介质是空气，密度较低，所以它产生的气柱的静压力也较小，这就使得岩石更容易被击碎，并且在击碎时不会造成重复击打，可以提高钻井的效率，一般来说气动旋转钻井技术它的效率是液动旋转钻井技术的三倍左右，但是由于他的条件特殊，在我国应用较少。
2.2 液动旋冲钻井技术
液动旋转钻井技术，它起源于俄国的工程师，在20世纪初期就投入到了使用钻井技术之中，它的原理是利用一些特制的钻井液或是高压水来作为机械的动力来源，常用的液动冲击器分为吸射类和射流类，其中摄流泪还能细分为阀式液力冲击器几种类型，用于法式液力冲击器的结构简单，在运行过程中需要的运动部件少，这就使得它在运行时对外界环境有很高的要求，所以在钻井技术中被大量运用，虽然液动旋转钻井技术相较于气动来说效率较低，但是它的成本降低，在使用时燃料的消耗量也少于气动旋转钻井技术，在我国的实际使用钻井工作中，它的应用量就远远超过气动旋转钻井技术。近几年来，随着我国科技的不断发展，液动旋转钻井技术的缺点正在不断地被改进，这项技术也逐步得到了大众的认可，在我国石油企业对石油开采钻井过程中，液动比气动使用量要高很多，他的原因是因为气动旋冲钻井技术在运行时，他需要的燃料很多，成本较高，而我国针对气动旋冲钻井技术的研究还不够，所以这种方案在我国应用较少。
3.优化旋冲钻井技术在石油钻井中应用的措施
旋转钻井技术在实际应用过程中，只需要将常规的钻头工具和冲击器配套即可，但是为了使钻井效率达到最高，在选择钻头以及钻井设备时，还有很大的讲究。
3.1合理选择钻头
首先在钻头选择时，应当根据钻井地区的岩层特点，以及钻头使用时的冲击性能的参数来设计钻井的相关参数，例如钻井的深度以及直径等，随后再确定钻头在运行过程中的机械钻速，通过这些数据来选择钻头的类型。在我国目前的石油钻井行业中，转头多采用一些硬合金球齿钻头，以及金属镶齿牙轮钻头等。其中,硬合金球钻头的抗冲击性能是最好的，但是由于它的形态特殊性，对于岩石的切削性就较差，一般被用在硬度中等以上的底层，通常搭配一些高能的液动冲击器，这样可以加快岩层破碎的速度，保持钻井的效率。牙轮钻头的抗冲击力强，同时承压性能较高，对冲击器的要求不是很高，同样适用在一些中等偏上硬度的岩层，但为了是它可以更好的与冲击器配合，研发出了一种配套的抗冲击性复合牙轮钻头，与它配合使用时，可以将它的特点完美的发挥出来。
3.2合理确定钻井参数
在确定钻头之后，应当对钻井的参数进行合理的设置，旋转钻井技术在对钻井参数进行设置时，应当考虑到钻井的深度，钻井的结构以及钻井之后的稳定性，钻井时切削的反排量等参数。一般来说，油井的直径都在310毫米，深度在3千米左右，以这种油井为例，在对它的参数进行确定时，排量一般要达到40~55升每秒，在这种排量下，对于钻头来说存在着很大的冲击力，如果使用牙轮型的钻头，就要提前计算好钻头的冲击存在范围，可以通过在钻头边缘设置分流装置，保证在钻头工作时对钻头产生的冲击力达到钻头的要求。在针对中等以下硬度的岩层时，可以通过加压钻进的方式来提升机械的工作效率，而针对中等以上硬度的颜色来说，在钻压的选择时就应当进行计算，如果盲目的增大上压，不仅不利于提升钻头的转速，还可能会由于上牙过大而对钻头进行磨损甚至损坏，因此应当通过实际情况来选择合适的钻压。
3.3合理应用钻井设备
在旋转钻井技术实施过程中，对于不同的钻井，应当选择合理的钻井设备，在掌握了该地区地势情况之后，还要能够精准把握该地方岩层的地势特点，选择最为厚实的钻井设备的型号。中继器是旋转钻井的主要设备，它的主体包括了缸体元件，冲击元件，钻头等。在钻井时应当根据实际情况来灵活地调整相关参数，防止由于钻头的转速不合理，从而来影响钻井的效率。同时机械的使用寿命也是钻井设备的考虑范围，为了提高全程钻井设备的使用寿命，应当加强对设备的维修维护，在钻井工作结束时，应当针对设备的使用情况来进行统一排查，排除有可能存在的机械故障隐患。
结语：
综上所述，为了满足我国工业发展的需求，石油钻井过程中技术的提升是十分必要的，本文通过对现在的旋冲石油钻井技术进行分析，总结了其主要应用技术，以及在实际应用过程中优化策略，希望进一步推动旋冲钻井技术的广泛应用。
参考文献
[1]任林波, 王亚文, 张小勇. 旋冲钻井技术在石油钻井中的应用研究[J]. 化工管理, 2019, No.527(20):212-213.
[2]胡高群, 孙伟涛, 王坤,等. 石油钻井应用旋冲钻进技术的可行性探索[J]. 中国化工贸易, 2019, 11(015):238.
[3]潘冬兴. 石油钻井中旋冲钻井技术的应用探讨[J]. 化工管理, 2017, 000(031):178-178.