高壓噴射鉆井技術(shù)及其應(yīng)用初探

摘要：隨著科技的不斷發(fā)展，高壓噴射鉆井技術(shù)也得到了很多創(chuàng)新。對于高壓噴射鉆井技術(shù)來說，主要是將機械破巖技術(shù)與水利破巖技術(shù)結(jié)合在一起，從而實現(xiàn)鉆井效率的提高。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，高壓噴射鉆井技術(shù)具有很強的機械轉(zhuǎn)速，在原有技術(shù)基礎(chǔ)上進行合理升級，提高了在工作中所能承受的鉆井壓力。本文主要對高壓噴射鉆井技術(shù)以及具體應(yīng)用進行總結(jié)。

關(guān)鍵詞：高壓噴射；鉆井技術(shù)；應(yīng)用

前言：作為一種新型技術(shù)，高壓鉆井技術(shù)在各個方面上都取得了很大進步，尤其是在鉆頭和鉆速上做了很多改進，不僅減少了整個工程作業(yè)周期，也降低了作業(yè)中成本的消耗。另外，由于在鉆井工作過程中，鉆井循環(huán)系統(tǒng)需要承受較強的壓力，所以說，高壓噴射鉆井技術(shù)在應(yīng)用具有較強實際意義，有效確保鉆井工作的順利開展。

1.傳統(tǒng)鉆井技術(shù)存在的問題

1.1上部地層阻卡

由于很多地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境比較復(fù)雜，造成了鉆井工作難度的增大，比如說在塔里木盆地中，地層含有大量的砂泥巖。在鉆井工作開展過程中，由于砂泥巖容易水花和縮徑。通過上述地質(zhì)條件的影響，如果想要快速進行鉆井工作，就容易在下鉆過程中出現(xiàn)阻卡現(xiàn)象，對鉆井工作造成嚴重影響。

1.2鉆頭力量不足

依然以塔里木盆地的地質(zhì)條件為例，如果鉆頭在鉆井過程中 不具有較強的力量，隨著鉆井深度的增加，會受到鉆井液性能和鉆井設(shè)備等條件的嚴重限制，最終，得到的巖石破壞力較小，無法突出水力能量的作用[1]。

1.3鉆井液固控設(shè)備無法滿足鉆井要求

在傳統(tǒng)鉆井過程中，如果對體積分數(shù)較大的巖體進行高度鉆井，對固態(tài)設(shè)備的工作能力要求很高。而在傳統(tǒng)鉆井技術(shù)的應(yīng)用過程中，很容易出現(xiàn)婁江或者跑漿現(xiàn)象，導(dǎo)致大量鉆井液無法及時得到有效處理，最終影響工作進度。

2.高壓噴射鉆井的技術(shù)優(yōu)勢

高壓噴射鉆井技術(shù)在應(yīng)用過程中，能夠讓井底實現(xiàn)有效清洗，有效降低巖屑重復(fù)破碎情況的發(fā)生，同時還能有效促進鉆井工作的工作效率。在鉆井施工過程中，實現(xiàn)井底漫流目標是工作中的重點內(nèi)容，而高壓噴射鉆井技術(shù)中，裝有中心噴嘴和雙噴嘴，對井底漫流效果起到明顯的改善作用，因此，在鉆井工作中，高壓鉆井技術(shù)得到了非常重要的應(yīng)用。

其次，高壓噴射鉆井技術(shù)在使用過程中，能夠有效提高鉆頭的使用率。在工作中，相關(guān)人員對巖石特性進行仔細分析，發(fā)現(xiàn)牙輪鉆頭對巖石破壞能力較強，有利于鉆井工作的深入開展，因此，在高壓噴射鉆井技術(shù)的使用中，經(jīng)常使用牙輪鉆頭，在工作過程中將巖石徹底粉碎，避免影響后期鉆井的維護工作。在高壓噴射鉆井技術(shù)使用時，還會受到水利能量的影響，當水利能量較小時，會導(dǎo)致巖石裂縫的閉合，在這種情況下，很容易造成鉆頭損毀；而在水利能量充足之時，裂縫就會增大，從而提升鉆井工作的效率。

另外，在鉆頭切削齒工作中，有些巖石粉末會粘在齒輪四周，最終影響切削齒的工作效率。高壓噴射鉆井技術(shù)的使用，有效解決了這種問題，它可以賦予切削齒較快的轉(zhuǎn)速，增加鉆頭在工作中的排巖石量，在齒輪高速運轉(zhuǎn)過程中，不會有任何碎屑附著在齒輪之上，有利于切削齒工作效率的整體提升。

3.高壓噴射鉆井技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1噴嘴組合技術(shù)的使用

噴嘴的大小是影響高壓噴射鉆井技術(shù)效率的重要因素之一，如果在工作過程中使用的噴嘴過大，會導(dǎo)致鉆頭的水動率降低。如果噴嘴的尺寸較小，就會導(dǎo)致整體鉆頭的壓降減小，在開泵工作上出現(xiàn)很大困難，所以說，科學合理的設(shè)置噴嘴大小，有利于鉆井工作效率的提升。在保證高壓噴射鉆井總泵壓恒定之后，對周圍空氣作進一步分析，保證鉆頭壓降得到有效提高，同時確保噴嘴組合技術(shù)的合理應(yīng)用。

3.2機械鉆速技術(shù)的使用

對于高壓噴射鉆井技術(shù)來說，需要較高的機械鉆速，不但可以提升鉆井壓力，還提高了巖石的粉碎率，最終實現(xiàn)鉆井工作的迅速開展。另外，在鉆井工作進行中，機械轉(zhuǎn)速的增加，主要是依靠增加泵壓來實現(xiàn)，對于新型機械鉆速技術(shù)的使用來說，是通過傳統(tǒng)技術(shù)改良而來，在原有技術(shù)基礎(chǔ)上，將射流水利進行提高，同時也突破了使用周期的限制，有利于高壓噴射鉆井技術(shù)在鉆井工作中的使用和推廣[2]。

3.3地面增壓技術(shù)

在鉆井作業(yè)中，地面增壓技術(shù)的使用主要是通過改變鉆井泵相關(guān)配套設(shè)施來提高壓力。目前來講，我國地面最大泵壓已經(jīng)超過了40兆帕，這對機械鉆速來說，也是一個提高鉆速的有利手段。在高壓噴射鉆井技術(shù)使用過程中，地面增壓技術(shù)的使用，大大提高了其鉆井效率，但在工作過程中，需要承受較大的循環(huán)壓力，這對于鉆井設(shè)備的結(jié)構(gòu)質(zhì)量有了更高要求。在鉆井施工作業(yè)中，工作周期較長，周圍環(huán)境也較為惡劣，想要確保工程順利完工，必須注重各個機械設(shè)備的安全運行。

3.4井下泵增壓技術(shù)

井下增壓技術(shù)的使用，主要是在鉆頭部位安裝增壓泵，并通過增壓泵的作用，將噴嘴的流速有效提升，與此同時，還能保證噴嘴在工作過程中獲得足夠的水力。曾經(jīng)有企業(yè)對該技術(shù)進行了實驗研究，證明了井下泵增壓技術(shù)對高壓噴射鉆井技術(shù)的工作效率具有促進作用，還能有效降低工作成本，為相關(guān)企業(yè)提高了經(jīng)濟效益。

總結(jié)：綜上所述，在鉆井施工中，高壓噴射鉆井技術(shù)具有較強的實際應(yīng)用性。通過該技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠提升鉆井效率，同時還能將作業(yè)成本降低。另外，通過高壓噴射鉆井技術(shù)的應(yīng)用，有效降低了作業(yè)事故的發(fā)生，為鉆井事業(yè)發(fā)展提供依據(jù)，為我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供保障。

參考文獻：

[1]高德利，王宴濱. 深水鉆井管柱力學與設(shè)計控制技術(shù)研究新進展[J]. 石油科學通報，2016，01：61-80.

[2]馮云飛. 高壓噴射灌漿技術(shù)及其在病險壩防滲加固中的應(yīng)用[J]. 低碳世界，2016，12：128-129.

姓名：謝雨純 ，1995.3，男，漢，天津市薊州區(qū)，學士學位，研究方向：石油工程.endprint