MWD配合自激式脈沖射流PDC鉆頭在bT1204井的應用

（西部鉆探克拉瑪依鉆井公司,新疆克拉瑪依 834000）

一、自激式脈沖射流工作原理與工作過程

自激式脈沖裝置內部自激式諧振脈沖發生器主要由高耐磨合金制成，上部為諧振導流杯體，下部反射器和多曲面兩部分組成諧振蕩腔體，其原理是根據自激振蕩原理，射流由噴嘴上段內的異流進水腔，經上、下兩個撞面反射，上撞面的反射壓力波與向下運動的水流壓力波的初相相等，形成波形疊加，與下撞面反射的射流相碰，產生強大的圓形剪切應力，使高噴射流剪切成瞬時真空形成交替的水彈，真空中產生的高壓，把水彈以高速度排出，形成不連續的水彈射流，提高了射流的瞬時打擊力、有效噴射距離和射流到達井底時的水利能量。

二、現場應用情況

bT1204井，設計井深2337m，為一口石炭系斷層井，地層傾角達到20°，石炭系厚665m。從井深1272米進入石炭系地層，本井從二開開始使用了MWD配合自激式脈沖射流PDC鉆頭技術，通過與該區塊未使用此技術的實鉆資料對比，在石炭系地層的機械鉆速提高了1.8倍，單只PDC鉆頭進尺提高了2.9倍。

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從表1 得出：在bT1204井使用MWD配合自激式脈沖射流PDC鉆頭，井段1272m～1958m為石炭系斷層井，進尺686m，平均機械鉆速為3.91m/h，單只PDC鉆頭進尺為476.39 米/只。

從表2 得出：在百21井區完井資料統計，使用單鐘擺鉆具組合+牙輪鉆頭，在石炭系地層的平均機械鉆速為2.18m/h，單只牙輪鉆頭進尺為164.28米/只。

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三、效果評價

(1)本井從二開使用MWD 配合脈沖射流PDC 鉆頭和脈沖接頭，單只PDC 鉆頭進尺達到983 米，并且鉆穿八道灣底礫巖地層，進入白堿灘泥巖地層，可見在鉆進時，脈沖裝置是發揮了一定的作用。

(2)第二只PDC 鉆頭純鉆125h 后，起出鉆頭新度達80%，說明井底清洗效果好，攜巖效果較好，有效地保護了鉆頭。

(3)該區塊在石炭系地層鉆進時，牙輪鉆頭平均機速為2.17m/h，使用該技術后機速提高1.8 倍，達到3.91 m/h，提速效果明顯。

(4)單只PDC 鉆頭進尺提高2.9 倍，從而節約成本，縮短鉆井工期。

(5)使用MWD 后，針對石炭系斷層井，地層傾角較大，可以釋放鉆壓，提高機械鉆速，又能保證井身質量。

(6)對該區塊二開直接使用PDC 鉆頭進行了大膽的嘗試，并且在石炭系地層使用PDC 鉆頭，對該區塊提高石炭系地層的機械鉆速有了新的突破，為以后的鉆井提速有了很好的借鑒。

結語

（1）在bT1204 井實驗應用結果看出，自激式脈沖射流對鉆井液在井底的噴射方式，鉆頭破巖效率，以及攜巖效果是發揮了一定的作用。

（2）脈沖接頭、脈沖噴嘴、脈沖PDC 配合MWD 可以單獨使用，也可以組合使用，應用簡單、方便，針對百21 井區的石炭系為可鉆性差地層，MWD 配合自激脈沖射流PDC 鉆頭提速效果更為明顯。

（3）脈沖噴嘴和脈沖接頭的有效使用時間有待進一步的研究，使其在井下工作時處于安全狀態。

（4）脈沖射流PDC 鉆頭在bT1204 井的成功應用為解決百21 井區石炭系地層鉆井機速慢的問題找到了新的方法。

[1]熊繼有，廖榮慶，陳德頡.脈沖射流噴嘴機理及水力特性研究[D].西南石油學院學報:第16 卷第二期.1994(5).

[2].劉豐，顏江，楊萬忠，蔣崇貴，安俊.自激式諧振脈沖裝置提速應用 [J].科技傳播.2011(13).