果兴亮
中国石化西南石油工程有限公司湖南钻井分公司 湖南省长沙市 410000
摘要：在石油资源的开发过程中，旋冲钻井技术是一种应用非常广泛的技术，这一技术是在传统旋转钻进基础上出现的，在一些复杂、坚硬的石油分布条件下，可以选用这一技术，旋冲钻井技术的出现有效克服了高硬度岩层钻井难度大的限制，有效提升了石油开采产量。现阶段，随着石油行业的稳步发展，旋冲钻井技术在国内国外都取得了良好的发展效果，虽然如此，我国的这一技术尚未进入成熟发展期，在未来的发展过程中，需结合石油分布的具体情况，科学选用旋冲钻井技术。
关键词：旋冲钻井技术；石油钻井；应用初探
引言
随着我国国民经济的发展速度不断加快，工业化的发展规模正在不断扩张，进而对石油资源的需求量也在不断上涨，石油资源作为我国工业产业和社会发展的重要能力之一，在人们的日常生活和生产工作中发挥了至关重要的作用。因此，要想进一步提高石油资源的供应效率，必须要对石油钻井技术进行进一步改进和完善。由于传统的石油钻井技术，在使用过程中存在诸多弊端和不足，加上我国石油资源的开采量不断加大，要求石油开采工作必须要不断朝着更加复杂和更深的地层条件下进行，因此对石油钻井技术提出了更高的要求和标准。通过旋冲钻井技术的有效应用，可以有效克服各种比较复杂的地质条件，进一步提高石油钻井工作的整体效率和安全性，实现石油资源的高效率开发和供应。
一、旋冲钻井技术基本情况
旋冲钻井比较常用的设备是射流式冲击器，主要结构为活塞和冲机锤，旋转钻井的基础上安装液动冲击器作为其控制单元，具有良好的附壁和切换特性，可根据钻井需求、按照既定规格对进入冲击器活塞腔体的流体进行控制，实现往复运动时的动能对活塞的控制，从而可根据实际钻井钻进情况进行参数调整，通过对活塞冲击锤的调整实现冲击力势能的调整。应用该技术钻井，在实际钻进中井深参数和围压参数都不会影响冲击器正常运行，而且更适宜在较深的井进行钻井应用，并且冲击カ还可根据实钻的井深、地层特征、井况进行相应调整。为达到更好地冲击击穿破岩效果，一般旋冲钻井技术应用的钻头为硬合金球齿型钻头或金属镶齿牙钻头。
二、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[1]。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。
三、旋冲钻井技术在石油钻井中的应用
3.1DGSC型液动射流冲击器
由双稳射流元件组成的控制机构使DGSC型液动射流冲击器能够借助其的附壁性与切换性，有序地使可控流体进行冲击，从而触发活塞的冲锤进行有规律的往复动作。整个冲击器的组成有着工程的运行规律，射流元件、冲锤与活塞充当重要的角色。在水泵将高压水输出之后，会通过钻杆柱进入射流元件。根据双稳射流元件的附壁性在碰嘴产生附壁效应。当右侧发生附壁效应之后，液体将从输出道进入缸体，此时会触发活塞与冲锤进行撞击。与此同时，液体通过输出道传输信号，活塞会从右侧的附壁方向改向左侧。此时，附壁左侧的液体又通过输出道进入缸体中，再次推动活塞与冲锤进行运动。在运动的过程当中将信号传输到信号孔，改变注射流附壁的方向再次进行上述的运动，以上为岩石冲击的整个过程。
3.2有效确定旋冲钻井设备等工作参数
在石油钻井工作正式开始之前，相关石油开采工作单位需要对石油开采区域的地质条件状况进行全面勘察和分析，并且充分了解开采区域的地质条件和水文条件构成特性，根据实际开采工作环境状况，合理选择冲击器设备的型号。冲击器设备的主要构成原件包含了冲击元件、钢体元件、冲击锤以及钻头等几个重要的组成部分。在钻井工作中必须要依据钻井工作的地质条件状况，对旋冲转机的转型速率和转机过程中的冲击力大小进行有效控制，如果钻井工作过程中钻进速率过慢，则无法有效保证钻井工作的整体效率，但是钻机的速率也不能过快，如果钻进速度过快不但延迟会对钻头产生严重的磨损，并且还存在一定的操作风险性问题。因此，在旋冲钻井技术的使用过程中，必须要根据实际的地质条件状况，有效结合以往的钻井工作经验，对钻井机械设备的各项参数进行合理设定，以此来进一步保证钻井工作的高效率和稳定开展，节省大量的钻进工作成本。
3.3深井和超深井的钻井技术
在这种情况下，油田企业的经营生产和石油资源的开采利用得以不断的发展，深井和超深井的数量增多，且钻井的实际深度增加。所以，为了提高深井和超深井的整体钻井质量，促使其更好的满足资源开采的需求，要重视钻井施工技术工艺的优化和设计。而在喷射钻井施工技术的应用中，主要是依靠高压液体产生的横梁来实现钻井技术的应用效果，降低钻具的使用磨损程度。针对高压喷射液的优化选择，有利于延长钻头的使用寿命，有效节约钻井施工技术的成本投入，提高深井钻井结构内部的动力性。因此，为了获得提高钻井开采的效率，可以利用高压射流的方式对地层结构中岩石进行冲击破碎处理，并通过优化钻井的参数来实现泵压和排量的控制，从而更好的满足喷嘴孔的技术要求。
结束语：
石油能源的广泛应用是经济社会发展的重点支撑，而这种应用在不同的层面又有不同的要求，根据市场的需求，保证石油业能够在资源节约与绿色环保上有更大的进步，才能促进我国的国民经济稳定发展。旋冲钻进技术在石油钻进当中不断发挥着越来越重要的作用，因此对旋冲钻进的技术研究必须要更加的深入与广泛，让更多的创新元素与其融合，才能够创造出更加优良的作业效果，降低钻井的整体成本，在不同的使用范围内合理使用。
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