旋沖鉆井技術在石油鉆井中的應用分析

王海煒

摘要：作為一種戰略性的能源，石油在工業生產與社會生活中發揮著重要作用。尤其是進入新世紀以來，隨著工業生產技術的進一步提高，各行各業對石油能源的依賴程度日漸加深，石油的市場需求越來越大。雖然我國的石油開采已經進入中后期階段，但依然面臨著一系列采收難題。而鉆井作業作為石油生產中的重要環節，鉆井技術的有效應用與石油的采收率有著直接的關系，因此對鉆井技術在石油鉆井中的應用分析意義重大。

關鍵詞：旋沖鉆井技術;石油鉆井;應用分析

前言：石油是影響社會經濟發展的重要資源，隨著工業發展速度的不斷提升，對石油開采率的要求也在不斷提高。在鉆井作業過程中常會遇到復雜地質結構，其可鉆性差，鉆進效率低。隨著石油開采技術的進步，通過應用旋沖鉆井技術進行鉆井作業施工，有效降低鉆井成本，實現快速鉆進，是保障下部井段安全施工，提高油田采收率的有效手段。本文對旋沖鉆井技術的原理以及旋沖鉆井技術的具體應用進行簡要分析，以供參考。

1.提高石油采收率的重要性與困難

我國地域廣袤，人口眾多，一直以來就是能源消耗大國。隨著工業生產活動的日益頻繁，能源供給短缺的矛盾越來越突出。尤其近年來，外部爭端越來越多，國際形勢風云變幻。對于能源需求大國來說，能源一直是制約社會發展的重要因素之一。所以，國內油企紛紛擴大生產規模，以期最大化的滿足市場需求。隨著石油生產水平的進一步發展，原有的油井開采已經進入中后期，多數油田已經進入三次采油階段。深入開采的前景有限，所以石油的開發與生產紛紛延伸至更為復雜的區域。現階段，對深井、超深井開發越來越頻繁，油氣生產的范圍越來越廣泛的同時，意味著各種復雜的地質特征越來越多。同時，油氣勘探與生產的難度也明顯上升，深層巖石孔隙度變小，滲透率降低，同時井底高溫明顯，層位巖石致密、巖石的研磨性變強，可鉆性降低。如何采取科學的鉆井技術及輔助工具提高鉆進速度與鉆進效率，進行有效的開采是油田企業面臨的重大考驗。而隨著油井深度的不斷增加，機械鉆速低的問題也愈發突出，而且復雜地層對鉆頭的磨損極大，鉆井進度和企業經濟效益都無法得到保障。

2.旋沖鉆井技術的工作原理

旋沖鉆井技術是在傳統鉆井技術基礎上升級創新而成的先進鉆井技術，其具有極強的沖擊力，能夠有效應對深井以及超深井復雜地層的鉆進工作，鉆頭硬度更高、抗壓能力更強、鉆具輔件耐高溫能力更突出、鉆頭鋒利、鉆桿不易彎曲，所以鉆進作業時能力更強，效率更高，發生鉆進事故的可能性大大降低，對于提高鉆進效率，保障采收率具有積極的作用。

3.旋沖技術沖擊器的主要應用類型

3.1關鍵沖擊器類型及應用

旋沖技術結構中最重要的組成部分是沖擊器，當前旋沖鉆井技術中沖擊器的主要驅動形式分為：電動沖擊器、液動沖擊器、氣動沖擊器以及氣液混合沖擊器這四種主要的驅動形式，隨著技術的進步，沖擊器在旋沖鉆井技術中發揮了巨大的作用，其強大的沖擊力極顯著的提高油井的鉆進效率。目前，油井鉆井作業中，應用最為普遍的是氣動和液動兩種沖擊形式。液動沖擊旋轉主要是利用高壓水鉆井液來實現的，眾所周知，深井中溫度極高，而高溫鉆井液潤滑性更好，更利于旋轉沖擊器控制能源的消耗，提高鉆進作業效率;氣動沖擊器是利用壓縮空氣為介質來實現動力運轉。氣動沖擊器又分為有閥與無閥，無閥式氣動沖擊器利用缸體壁與活塞的配氣系統運行來產生動能;有閥式氣動沖擊器是利用活塞的下下運動來產生動能，再利用閥片來對動力進行合理的控制。無論是氣動還是液動沖擊器，應用在不同的油井作業時都能對鉆井施工起到良好的輔助作用。

3.2 DGSC型液動射流沖擊器應用

DGSC射流沖擊器是利用雙穩射流元件對沖擊器進行控制，沖擊器的運動基礎建立在雙穩射流元件對附壁的切換進行控制，相比其它沖擊器技術DGSC射流沖擊器技術僅僅利用活塞沖擊進行運動，所以內部配件較少，結構相對簡單。所以在實際的應用過程中，環境的適應性強，對巖石的擊碎能力強，而且內部零件磨損的幾率較低，尤其在深井以及超深井中得到了較為廣泛的應用。應用DGSC射流沖擊器技術時需對鉆井參數進行科學的確定，有利于提高沖擊效率和穩定性。

4.旋沖鉆井技術在石油鉆井中的應用分析

當前油氣生產的挑戰已與過去大大不同，非常規領域已經成為油氣生產的常態。面對新的挑戰，簡單的鉆井技術已經走到了盡頭，縱觀近年來世界鉆井技術發展動向，鉆井正發生著深刻變化。旋沖鉆井技術的應用優勢主要體現在幾個方面：一是旋沖鉆井技術有利于提高鉆井效率，尤其適用于巖石硬度高，研磨性強，抗剪切強度大的深井作業中，因為旋沖鉆井設備的鉆頭強度、硬度都比傳統鉆井機械要高，所以對于巖石的擊碎能力更強，而且能夠有效保護巖石的破碎質量，顯著提高鉆進效率;二是旋沖鉆井技術轉速快，顧名思義，旋沖技術是以極快的轉速優勢來實現快速鉆進的，極快的轉速配合質地堅固的鉆頭形成強大的沖擊力和爆發力將巖石瞬間擊碎，當面臨硬高的巖層時，旋沖技術可以進行體積破碎而減輕鉆頭壓力，減少鉆具損傷，以減少設備的維修，具有顯著的經濟效益;三是旋沖鉆井技術在鉆進作業過程中能夠實時監測鉆柱的受力參數，從而根據具體的受力參數來調整鉆進的轉速和壓力，避免鉆頭出現研磨現象而降低使用壽命。在保證鉆井質量的同時，最大限度的延長設備的使用壽命，降低油企的生產成本。

結束語：隨著非常規開發時代的來臨，傳統的鉆井技術難以實現油田的戰略性可持續有效開發。為了更好的滿足社會經濟發展對石油用量的要求，必須要在原有基礎上對開采技術進行研究分析，結合油井的實際情況，加強鉆井作業人員的技能培訓。同時，積極探索更為高效的開采工藝，通過應用旋沖鉆井技術有效提高鉆井效率，為油田的高產穩產夯實基礎。

參考文獻：

[1]李小愛.旋沖鉆井在塔河工區超深井段的應用[J].化工設計通訊.2020（046 ），001：249，251.

[2]任林波，王亞文，張小勇.旋沖鉆井技術在石油鉆井中的應用研究[J].化工管理.2019（20）：0058-0059.

[3]殷學會.旋沖鉆井技術在石油鉆井中的應用[J].環球市場.2019（000 ），011：389-389.

[4]李文，田鋒，姚文權，楊賢達，王乾.石油鉆井中旋沖鉆井技術的應用[J].化工管理.2019（18）：0234-0234.