石油鉆井中旋沖鉆井技術的應用探討

代亞東

摘要：石油作為一項至關重要的自然能源，其需求量也在逐年遞增。面對這樣的發展背景，提升石油能源生產能力是石油資源開采和提煉需要具備的基礎發展條件。但是，對于我國目前正在使用的鉆進技術而言，依舊面臨著很多無法忽視的問題，需要在技術層面給予其更高的重視，為石油能源日后階段的開發和應用奠定良好的基礎。

關鍵詞：石油鉆井;旋沖鉆井技術;應用

引言

石油是重要的不可再生能源，對于一個國家的經濟發展有著重要的影響。石油鉆井現場作業是獲取石油的重要方式，但是當前石油鉆井現場事故時有發生，這不僅造成了人民的生命財產安全受損，也制約了我國石油開采的效率。因此，對于石油鉆井現場作業進行安全管理與監督就非常重要，這對于我國石油企業的長遠發展有著重要的意義。

1旋沖鉆井的原理和特點

旋沖鉆井技術是在普通旋轉鉆井的技術上發展起來的，在傳統的旋轉鉆井技術基礎上，通過沖擊器的使用來保障鉆井作業的順利推進。在整個的鉆井作業中，沖擊器主要用于井底，并作為動力機械裝置來實現的，在井底鉆頭、巖芯管上端位置常常需進行沖擊器的安裝與使用，在實際的運行過程中，高壓氣體、鉆井液的推動作用實現了活塞中的上下沖撞運動，在鉆頭撞擊的過程中，對巖石存在沖擊動載荷靜壓旋轉作用，有效將原有的堅硬巖石加以擊碎。沖擊動載作用下，巖石原有的裂縫會在此沖擊力下逐步擴張，大體積巖石會被破碎，巖石擊碎的速率大大提升。旋沖鉆井技術的應用特征主要表現在以下方面：①鉆頭在使用時存在壓入沖擊力和回旋刮削的聯合作用，而此聯合作用使得堅硬的巖石可以在很短的時間內被擊碎;②對于一些硬度較大的巖石而言，旋沖鉆井技術能夠在有效的時間內擊碎將大體積巖石擊碎，保障了鉆井的高效率;③旋沖鉆井技術下，可以實現高頻沖擊破碎處理，有效縮短了巖石擊碎的時間，且擊碎效果非常理想;④高頻沖擊使得擊碎研磨的時間有效縮短，鉆頭的使用壽命大大提升;如果要在鉆進的過程中大大提升鉆壓和鉆速，就需要在實際的旋沖鉆井技術應用過程中，加強對鉆柱受力情況的分析。

2深石油鉆井技術的現狀

2.1鉆井作業速度緩慢

石油鉆井作業期間，由于開采難度較高，鉆井作業期間使用的鉆頭設備大多為PDG型號，國際鉆井開采領域，這一型號的鉆頭已經處于瀕臨淘汰的位置原因是這種型號的鉆頭設備，鉆井速度較慢，很多地層深，硬度高的復雜地形中，鉆頭快速生熱，速度下降，無法達到石油高速開采的要求。鉆頭質量的相對落后已經對我國國內鉆井技術的發展造成了直接影響，鉆井作業期間，工作效率始終無法得到提升，此時需要專業人員積極研發并主動改進鉆井設備，全面提升鉆井鉆頭的韌性和強度，保證作業高效性，用以更好的滿足實際生產需要。

2.2地質變動危害

在進行石油鉆井作業時，由于缺乏經驗或者過度進行鉆井井內的開采，使得在海水的洗刷下，海洋山體的土質變得稀松，表面土層產生流動，進而引起鉆井設備的陷落。并且海水密度急劇下降，使得原有空間壓強遭到壓迫，變得更為緊密，引起鉆井設備的損壞，進而威脅深水鉆井工作人員的安全。

2.3特殊開采工藝發展水平不足

目前石油開采呈現的實際情況較為復雜，所以對工藝技術有著更多更高的要求。以當下鉆井技術在實際生產中的應用情況分析，部分特殊工藝技術，我國國內的實際發展情況并不樂觀。如：開發側鉆技術的能力不足，造成石油開采作業期間無法提升石油開采工作的整體水平，給鉆井技術帶來了制約作用，同時這也會對石油開采作業在未來階段的發展造成直接影響，對深度發展不利。

3石油鉆井中旋沖鉆井技術的應用探討

3.1液動

液動旋沖鉆井技術的應用，主要是其沖擊器將液動作為其動力源。在當前的深孔硬地層中鉆井施工中的應用最為廣泛。常見的有水力和高壓油兩種，其在鉆井中主要是利用水作為驅動后介質，所以在燃料方面的消耗較低，加上其具有較高的利用率和較強的攜帶巖石的能力，設備投入也很少，因而在石油鉆井施工中得到了廣泛應用。常見的主要有吸射類、射流類以及閥式液力沖擊器。尤其是閥式液力沖擊器，在實際應用中，其所需的運動部件很少，一般井的深度和周圍的壓力不會對其的運行帶來影響，并結合實際要求對鉆井技術和井深等進行確定，并達到全面積破碎巖體的目的。

3.2旋沖鉆井技術的應用

傳統的小直徑沖擊器已經不能滿足現代石油鉆井的需要，因此在鉆井使用的目前廣泛的應用大直徑的沖擊器，已經呈現出多工藝化的發展趨勢。沖擊器在使用中的主要功能就是將地層中堅硬的巖石擊碎，尤其要注意的就是一旦井深超過3000m，在鉆井施工作業過程中要高度重視沖擊器的使用方式，延長沖擊器的使用壽命，提高我國石油井深的開采質量和開采效率。同時我們還要根據鉆進的實際情況，選擇與鉆頭配套的技術，根據鉆井實際環境選擇技術含量高、適應強的鉆頭，保障鉆進的速率。對沖擊器的應用范圍適當地進行擴大，不僅能夠在直井鉆井中滿足使用需求，還要在定向井鉆井中滿足使用需求。同時對沖擊器的適應性進一步提升，在信息化高度發展的今天，在旋沖鉆井技術中不斷地應用計算機技術，實現各種參數的計算處理，了解和熟悉沖擊器的操作流程，根據實際的情況科學合理的調整沖擊器的各項參數，保障沖擊器利用率的最大化。

3.3大位移鉆井技術

大位移鉆井技術是對相關鉆井裝置進行構件搭建形成，在裝置的接口處進行可控制動力設置，再在鉆頭裝置的頂部安裝海洋層傳感器，對周圍的信息數據進行傳遞，感知周圍環境，并在進行深水石油鉆井作業時，將裝置內部的鉆頭與地質相互檢測，根據存儲的信息對海底地質進行分析，從而使得進行深水石油鉆井作業時對地質有一定的了解，尋求最佳位置進行鉆井作業。在當前國際對大位移鉆井技術的使用逐漸廣泛，特別是近年來，使用大位移鉆井技術就能夠極大程度的減少對鉆井勘探的成本支出。

3.4氣動

氣動旋沖鉆井技術的應用，主要是其沖擊器將氣動作為其動力源。按照其閥門類型來分類，抗壓將其分成有閥類和無閥類兩種沖擊器。二者的區別就是上下運動中形成的壓縮空氣是否通過配氣設備的閥片來控制。在利用氣動沖擊器進行旋轉沖擊式，由于介質的密度較低，所以能更好地便于對巖石的破碎。加上在鉆井過程中不會形成重復性破碎，因而其具有較高的鉆井效率。

3.5欠平衡鉆井技術應用

時下欠平衡鉆井的技術應用，能夠有效解決平衡鉆井作業期間發生的各種能耗問題，并對各種欠平衡鉆井作業方式加以合理利用，能夠讓欠平衡作業條件維持更加優質的狀態，并且此時欠平衡鉆井的發展中，還能夠減少鉆井液方面的開發資本投入。欠平衡鉆井的開展作業，需要高度關注對井控方面的嚴格管理，此間還需要防止欠平衡鉆井作業期間發生安全事故，確保欠平衡鉆井應用到的各個施工環節均能夠順利完成任務。

結束語

研究油田效率保障機制中，應充分考慮油田成本。結合石油鉆井的生產現狀，制定切實可行的施工措施，以此實現安全施工的目標。此外，要結合施工現狀和要求，科學選取機械設備，不斷提高技術能力和水平，有效規避安全隱患。此外，性能完善的石油鉆井機械設備和精湛的石油鉆井工藝技術也是提升石油鉆井效率的重要保證，提倡科學作業，達到石油增產的目的。

參考文獻

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