对石油矿场钻井液动冲击器使用的探究

合集下载

石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用研究

石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用研究

石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用研究1. 引言1.1 石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用研究概述石油是世界经济的重要能源,而石油钻井作为从地下储量中提取石油的重要技术之一,一直备受关注。

而其中的旋转冲击钻井技术作为钻井领域的一项创新技术,逐渐受到广泛关注。

旋转冲击钻井技术是一种结合旋转和冲击的钻井方法,通过旋转钻头产生扭矩,并利用持续下压的冲击力来破碎地层,实现井眼的快速钻进。

这种技术不仅可以提高钻井效率,减少钻井时间,还可以减少钻井成本,提高钻井质量。

在石油钻井中,旋转冲击钻井技术已经被广泛应用于各种复杂地质条件下,取得了显著的效果。

通过实际案例分析,我们可以看到,旋转冲击钻井技术在提高钻井速度、降低钻井难度、减少钻井风险等方面都具有显著的优势。

未来,随着石油勘探和开采的深入,旋转冲击钻井技术的发展空间将更加广阔。

我们有理由相信,通过不断的研究和改进,旋转冲击钻井技术将在石油钻井领域发挥更加重要的作用,为石油产业的发展带来新的活力与机遇。

2. 正文2.1 旋转冲击钻井技术原理分析旋转冲击钻井技术是一种结合旋转力和冲击力的钻井方法,通过旋转钻杆和施加冲击力来实现钻进作业。

其原理主要包括以下几个方面:1. 旋转力作用:在钻井过程中,通过顶部设备传递的旋转力作用于钻头,使钻头在地下形成旋转摩擦,从而实现对地层岩石的破碎和钻进。

旋转力的传递需要保证钻杆的稳定和钻头的正常运转,以确保钻井效率和质量。

2. 冲击力作用:冲击力主要由顶部设备通过钻杆传递到钻头,通过冲击力使钻头对地层进行冲击和撞击,加速岩石的破碎和排屑。

冲击力还有助于清除钻孔中的余渣和提高钻进速度。

3. 旋转和冲击的协调作用:旋转冲击钻井技术要求旋转力和冲击力的协调配合,使钻头既能有效地击碎岩石,又能保持钻孔的稳定和清洁。

这需要根据钻井地质条件和岩石性质来调整旋转速度、冲击频率和冲击力大小,以实现最佳的钻进效果。

旋转冲击钻井技术利用旋转力和冲击力相结合的方式来实现钻进作业,通过协调它们的作用,可以提高钻井效率,降低成本,并适应不同地质条件下的钻井需求。

液动冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用分析

液动冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用分析

液动冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用分析【摘要】在石油钻井过程中,硬地层与软硬交错地层的交界处,是钻井过程中的难题。

通过液动冲击旋转钻井技术的使用,是解决这一问题最有效的途径之一。

本文介绍了液动冲击旋转钻井的国内外研究与应用现状,概述了旋转钻井的原理和优势。

还分析了一些旋转冲击钻井技术难以推广的原因与未来对这项技术的展望。

【关键词】液动冲击旋转石油钻井技术展望旋转钻井技术的设想开始于欧洲,这项技术最核心的技术就是液动冲击旋转工具。

19世纪中期,英国最新发明了最新旋转钻井技术,并申请了专利。

20世纪50年代,美国改进了反作用冲击器,并大量使用与钻井过程中,主要用作钻井及卡钻事故处理。

70年代,日本也开始这方面的研究,并研制出液动双作用冲击钻具。

90年代后期,在深井的石油钻井中,液动冲击旋转钻井技术的使用已经非常普遍。

我国最早开始研究旋转钻井技术是在20世纪的80年代,这一技术的成熟在21世纪初期。

目前我国已研制出多种液动冲击器,并大量应用与实际,取得了良好的经济效益。

1 液动冲击器的原理和特点1.1 液动冲击器的原理液动冲击器的主要构成有四个部分,分别为冲击部分、配水部分、传递部分以及防回水部分。

其结构简单,却具有很强的可调性。

为了保证冲击器的寿命,其冲击部分的构件一般要承受很大的冲击旋转作用了,所以在一些冲击构件上都会采用WC喷涂,同时,对于损坏构件,还可以容易更换。

液动冲击器工作原理:泥浆冲上接头处流进冲击器的配水部分,在配水部分的上阀处设置有内孔,泥浆经由内孔流入配水阀内,配水阀内的调液螺母将泥浆进行分流作用,经过中间的通孔和孔隙流入水槽之中,同时另一部分粘稠体流入铁砧上,封死流道。

冲锤受到水力的压力作用向上运动,到达初始点处,封死的流道打开,冲锤受到向下的压力作用迅速加速向下,打击砧子,之后上部流道又被封堵,冲锤向上运动,重复上述过程,一次次的打击砧子,促使底部工作。

液动冲击器的分类:按照液动冲击器的结构上来分,可以分为阀式正作用冲击器、阀式反作用冲击器、阀式双作用冲击器以及射流式冲击器三种。

石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用研究

石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用研究

石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用研究【摘要】旋转冲击钻井技术是一种在石油钻井中广泛应用的技术,本文主要围绕该技术进行研究。

在分别介绍了研究背景、研究意义和研究目的。

在首先介绍了旋转冲击钻井技术的原理,然后探讨了该技术在石油钻井中的应用,以及其优势与局限性,并结合实际案例进行分析。

最后对旋转冲击钻井技术的研究进展与展望进行了讨论。

在总结了石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用前景,展望了未来的发展方向,并强调了研究成果的重要意义。

通过本文的研究,有望为石油钻井领域提供新的思路和方法,推动技术的优化和进步。

【关键词】石油钻井、旋转冲击钻井技术、应用研究、原理、优势、局限性、案例分析、研究进展、展望、前景、总结、研究成果、意义。

1. 引言1.1 研究背景研究表明,传统的旋转钻井存在着许多问题,比如钻头易受磨损、钻井速度慢、钻进难度大等。

而旋转冲击钻井技术采用旋转加冲击的方式进行钻进,具有抗磨损、提高钻进速度、降低钻进难度等优点,逐渐成为石油钻井领域的研究热点。

深入研究石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用,探索其在提高钻井效率、降低成本、提升钻井安全性方面的潜力,具有重要的现实意义和理论价值。

本文旨在探讨旋转冲击钻井技术的原理、应用、优势、局限性,并结合实际案例分析,以期对该技术的未来发展趋势和研究方向进行一定的展望与总结。

1.2 研究意义通过深入研究旋转冲击钻井技术,可以不断改进和完善该技术,提高钻井效率,加快钻井速度,降低钻井成本,从而推动石油勘探开发的进一步发展。

通过案例分析和研究进展,可以更好地了解旋转冲击钻井技术在实际应用中的效果和局限性,为进一步的研究提供参考和借鉴。

对石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用研究具有重要的理论和实践意义。

1.3 研究目的研究目的是针对石油钻井中使用旋转冲击钻井技术的实际需求,通过系统性的研究分析,探讨该技术在提高钻井效率、降低成本、提高安全性等方面的潜在应用价值,寻找技术优化与创新的可能性,为石油钻井行业提供更加先进和有效的钻井工具和方法。

石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用研究

石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用研究

石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用研究一、旋转冲击钻井技术的原理与特点旋转冲击钻井技术是一种利用旋转和冲击相结合的方法进行钻井的技术,其基本原理是通过旋转钻杆使钻头在井底不断进行冲击、切削和清理,以实现钻进的目的。

相较于传统的钻井技术,旋转冲击钻井技术有着很多独特的特点和优势。

旋转冲击钻井技术可以提高钻进速度。

由于旋转冲击钻井技术能够同时进行冲击和切削,因此可以有效地提高钻井的效率和速度,减少勘探与开采的时间成本。

旋转冲击钻井技术适用范围广泛。

不论是陆上钻井还是海上钻井,旋转冲击钻井技术均可以胜任,而且对于地质条件的要求也相对较低,可以适应各种环境下的钻井作业。

旋转冲击钻井技术还可以减少设备磨损。

由于其自身的特点,旋转冲击钻井技术在钻井过程中能减少设备的磨损,延长设备使用寿命,降低维护成本。

旋转冲击钻井技术具有效率高、适用性强、设备磨损少等诸多优势,因此在石油钻井领域得到了广泛的应用和研究。

二、应用研究现状目前,旋转冲击钻井技术在石油领域的应用已经相当成熟,并且在一些重大工程和复杂环境下进行了广泛的实践。

国内某些大型石油企业已将旋转冲击钻井技术应用于深海油气勘探与开采中,取得了显著的效果。

国内外学术界对旋转冲击钻井技术的研究也已取得了一定的进展。

在对旋转冲击钻井技术的原理与性能进行深入研究的基础上,学者们还进行了一些具体的工程案例和数值模拟研究,为该技术的优化与改进提供了重要的理论支撑。

旋转冲击钻井技术目前的应用研究已经相当丰富和多样化,但由于在实际应用中还存在一些问题,需要进一步的研究和改进。

三、存在的问题与发展趋势尽管旋转冲击钻井技术在石油领域的应用已经相当广泛,但在实际应用中还存在一些问题亟待解决。

旋转冲击钻井技术在复杂地质条件下的适应性还不够强,对钻井设备的要求也比较高,因此在一些特殊环境和工程中仍然存在着一些技术难题。

随着石油勘探与开采活动的深入,将对旋转冲击钻井技术提出了更高的要求,因此未来的发展趋势也将主要集中在以下几个方面:1. 技术改进与优化。

液动冲击器的研究进展及现状分析

液动冲击器的研究进展及现状分析

液动冲击器的研究进展及现状分析作者:赵增伟李好婷来源:《中国科技博览》2017年第20期[摘要]本文主要分析了液动冲击器的研究进展,以及国内外石油钻井领域在液动冲击器上研究开发现状。

[关键词]液动冲击器、石油、钻井、旋冲中图分类号:P634.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)20-0354-01一、液动冲击器的研究进展液动冲击器利用高压水或泥浆作为动力介质,其应用已经有上百年历史。

早在19世纪60年代就有人进行了潜孔式液动冲击器的研制。

1900年-1905年,俄国工程师B.沃尔斯基,设计了石油钻井的液动冲击器,并开创了液动冲击器的理论研究工作。

20世纪50年代,美国、加拿大和前苏联等国才研制出几种具有实用价值的液动冲击器。

后来前苏联在岩心钻探中大规模应用液动冲击回转钻进技术。

目前,其在该项项目技术的理论研究和实际应用居世界领先水平。

我国在液动冲击回转钻进的理论研究方面较国外有一定差距,但是在产品的研制开发方面一直紧跟国际的步伐,并有赶超趋势。

2001年陶兴华在旋冲钻井技术应用的基础上,对旋冲钻井破岩特点进了描述,论述了旋冲钻井技术应用对钻头寿命的影响以及旋冲钻井工具(液动射流式冲击器)的工作原理和室内研究,确定了旋冲钻井参数,进行了现场6次入井实验,实验表明旋冲钻井工艺技术在深井钻井中应用,可提高机械钻速20%~160%,为深井快速钻井探索出了一条有效的途径,丰富了深井钻井技术内容。

2001年,菅志军等分析了钻井现状,发现采用传统牙轮钻、PDC钻头以及喷射钻井装置,在钻遇硬地层时存在钻具寿命短,钻进效率低,钻井周期长等问题,指出采用液动冲击旋转钻井技术是解决这些问题的最有效方法。

进而又分析了国内外各种冲击器的结构工作原理,实验结果和生产应用情况,介绍了该方向的发展趋势。

2007年蒋宏伟在给出射吸式液动冲击器基本结构的前提下,利用Pro/Engineer软件建立了这种冲击器的流动实体,并对流动实体进行了网格划分。

石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用研究

石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用研究

石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用研究【摘要】旋转冲击钻井技术是一种在石油钻井中广泛应用的技术,本文通过对该技术的概述和在石油钻井中的具体应用进行分析,探讨了影响其效果的因素,并展望了技术创新与发展趋势。

通过案例分析,深入探讨了该技术在实际操作中的优势和局限性。

在总结了本研究的成果,展望了未来研究方向,并对石油钻井行业的发展提出了启示。

旋转冲击钻井技术的应用研究具有重要的现实意义,有助于提高石油钻井效率,降低成本,推动石油行业的可持续发展。

【关键词】石油钻井、旋转冲击钻井技术、应用研究、影响因素、技术创新、发展趋势、案例分析、研究成果、未来研究方向、石油钻井行业、启示。

1. 引言1.1 研究背景旋转冲击钻井技术通过将旋转和冲击两种动力结合,提高了钻头在地层中的钻进效率和穿透能力,能够应对复杂地层和高强度岩石的钻井作业。

在石油钻井中,旋转冲击钻井技术不仅能够提高钻井效率,降低钻井成本,还能够减少钻井事故的发生,提高勘探开发的成功率。

目前对于旋转冲击钻井技术在石油钻井中的应用研究还比较有限,尚有许多问题和挑战需要解决。

有必要对旋转冲击钻井技术进行深入的研究和探讨,以推动该项技术在石油钻井中的广泛应用,进一步提高石油勘探开发的效率和质量。

1.2 研究目的石油钻井是石油勘探开发的重要环节,钻井技术的发展对提高钻井效率、降低钻井成本具有重要意义。

本研究旨在探讨旋转冲击钻井技术在石油钻井中的应用情况,分析影响其应用效果的因素,探讨技术创新与发展趋势,同时通过案例分析来总结其在实际项目中的应用效果。

通过此研究,旨在为进一步推动石油钻井技术的发展提供参考,提升石油钻井工程的效率和质量,为石油钻井行业的健康发展提供一定的科学依据和技术支持。

通过本研究,希望能够为提高我国石油勘探开发水平,实现可持续发展做出一定的贡献。

1.3 研究意义研究旋转冲击钻井技术在石油钻井中的应用具有重要的意义。

该技术可以提高钻井效率,缩短钻井周期,降低勘探开发成本,为石油行业的可持续发展提供支持。

石油钻井中液动冲击旋转钻井技术的实施与运用

石油钻井中液动冲击旋转钻井技术的实施与运用

一、引言在目前我国经济飞速发展的形势下,我国工农业生产以及人们日常生活中对石油资源的需求量在急剧增长,给石油企业带来了更大的生产压力,同时也在推进我国石油钻井技术的快速进步与发展。

其中液动冲击旋转钻井技术的发明和广泛应用,极大地提升了石油开采效率,推进我国石油开采进入崭新的时代。

二、影响液动冲击旋转钻井技术的因素所谓液动冲击旋转钻井技术,就是将冲击器设置在钻头上,通过高压液流对冲击器进行驱动,保证其发挥高频冲击力的作用来向钻头施加压力,实现对坚硬岩石的破碎效果。

因此,冲击器也成为对此钻井技术造成影响的关键因素。

冲击器主要由起到冲击作用的冲击机构、将钻井液的动能向势能转换的配水机构、对冲击载荷与扭矩进行传递的传递机构以及防治泥沙回流到冲击器中的防回水机构组成。

由于冲击器主要起到冲击坚硬岩层的作用,在冲击过此种由于岩层作用力比较大,因此也对此钻井技术应用中的钻头和轴承等提出了更高的质量要求,同时也要求冲击器具有较长的使用寿命以满足整个石油钻井的作业要求。

另一个影响因素就是钻头的配套问题。

这主要由于通过与钻头配套良好的设备可以起到提升钻破岩层效果的作用,比如通过由合金制造的牙轮钻头的应用来解决岩层问题并提升经济效益。

三、传统石油钻井技术存在的不足在应用此种钻井技术之前,通过传统技术的应用,在为石油钻井作业提供便利的同时,也表现出一系列的问题:一是在此类钻井技术的应用中需要消耗大量的人力和物力,这就造成了钻井作业中的人工和材料设备等成本较高,给作业人员带来极大的工作量压力,并具有较大的作业强度,带来较大的作业危险性。

二是在传统技术的应用中所与之配套的石油钻井设备表现出具有较低承载力和冲击力的特点,容易由于过低的承载力而导致钻头的使用寿命较短,而且也由于具有较低的冲击力而无法有效开展石油勘探工作,这都会对石油钻井和开采作业效率造成影响。

四、液动冲击旋转钻井技术原理及优点1.液动冲击旋转钻井技术原理结合此技术应用中冲击器的基本构成,在实际的钻井作业中,启动冲击器之后,上接头就会将钻井液送入冲击器中,钻井液在通过上阀套进入上配水阀之后,经过冲锤的分流作用会经过中接头通孔和环空间隙进入锤身和外壳中间的间隙中,最后钻井液会进入锤头中的水槽中。

石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用研究

石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用研究

石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用研究摘要:现代石油企业要想确保自身在最低成本下创造出最大的经济效益,并充分满足市场用户对石油产品的需求,就必须创新研发应用石油钻井技术。

旋转冲击钻井技术在石油钻井中应用日益广泛,使得石油的开采效率及质量都得以提升,提升石油开采企业的经济效益。

因此,在石油钻井中加强旋转冲击钻井技术的应用对研究具有重要的推动作用。

基于此,本文主要对石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用进行了有效的研究。

关键词:石油钻井;旋转冲击钻井技术;应用研究引言且目前激烈的石油市场竞争也对钻井效率和质量提出了较高的要求,推动石油钻井相关技术的不断进步和创新。

目前旋转冲击钻井技术在石油钻井工程的应用较为广泛,而且对于提高石油钻井公司的钻井效率和质量具有重要作用。

1冲击旋转钻井的技术原理分析在石油钻井中应用旋转冲击钻井技术的原理就是在普通的旋转钻井工程条件下对冲击器的作用和功能进行额外增加。

通常需要在石油井底的上端进行冲击器的增设,或者是增设在岩心管的上端。

冲击器的应用利用的是井底高压气体以及钻井液推动时产生的动力而进行运动,当冲击器与钻头进行撞击时,二者的冲击动载以及静压旋转会共同作用来实现岩石的破碎。

在这二者的共同作用下不仅会进行大体积的破碎以及提高破碎岩石的运动速度,还可以进行岩石裂隙的扩张。

2石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用2.1液动旋转冲击钻井技术在液动旋转冲击钻井技术施工中起主要作用的是:液动冲击器,其运作主要介质是钻井液。

液动冲击器在石油钻井中的主要驱动介质是:高压油、水压以及水力。

由于液动冲压器的特点是具有能量消耗低、工作效率高、需要设备少等,使得其在石油钻井的应用较为广泛。

由于液动旋转冲击钻井技术在运作时需要的运动部件少,而且不受井深与围压影响,其具体参数可以针对钻井技术及围压等参数进行及时调整,以实现大面积破碎。

在液动冲击旋转钻井技术的实际应用中,可以按照以下方式进行参数设定:(1)冲击功参数选择。

石油钻井用液动冲击器研究现状及发展趋势

石油钻井用液动冲击器研究现状及发展趋势

2161 目前石油钻井用液动冲击器的研究现状1.1 YZX-127型高冲击功液动冲击器由我国国土资源部勘探技术研究所研制的YZX-127型液动冲击器是一种双作用的阀式冲击器。

它使用了机械师储能变流装置是一种新型的装置设备,能够让回程冲击降低并且在均匀流量的情况下让液动冲击器的能量利用率得到显著提高。

这样就可以让单次冲击功率得到提高。

它的结构性能参数是:钻井直径为136-158mm,工作压力2.7~7.0MPa,质量为120kg,冲击频率是8-15Hz。

这个型号的冲击器目前已经进行了室内试验和调试并制作出了样机进行展示推广,并且近期在7-8级花岗岩样钻进试验中已经获得了成功,还对x136硬质合金球齿钻头进行了试验,同样获得了最高钻速6m/h的好成绩。

1.2 XC型液力冲击器大庆油田钻井研究所自行研究设计的XC型液动冲击器目前正处在研制阶段中,已经对XC-178和XC-82这两种型号的冲击器进行了样机的加工和优化设计,而XC-82型液动冲击器更是对室内测试工作已经到了完成阶段。

这两种液动冲击器都是双作用类型的阀式冲击器,和国内同类型的冲击器有着类似的工作原理,它的主要特性是结构简单只由8个零件构成整个主体;并且有很可靠的密封性,有较长的使用寿命,因为采用活塞密封环对于摩擦的阻力也大大降低;能够有较大的单次冲击动力。

1.3 YSC-178型液动射流式冲击器由长春科技大学独立研发的YSC-178型液动射流式冲击器的工作原理是通过对活塞冲锤的上下运动进行控制,具有运动部件较少、结构较为简单的特点。

它除了活塞冲锤之外,并没有其余运动的零件,所以具有很长的使用寿命。

这种冲击器不会被围压和井深影响,能够大范围的在深井石油钻井工作中被推广。

目前长春科技大学已经研发出6套样机,并不断在此基础上进行试验测试,都获得了较好的成绩,已经出口了美国两套钻具。

2 研究方向及发展趋势在深井油气钻井中使用液动冲击器存在如下几个困难:第一,深井工作中冲击器没办法保持稳定的工作状态;第二,连续工作会让冲击器的使用寿命严重缩短;第三,对液动冲击器的单次冲击能进行提高,是目前技术的瓶颈。

液力旋转冲击器在江苏HX35井辉绿岩井段的使用与认识

液力旋转冲击器在江苏HX35井辉绿岩井段的使用与认识

941 HX35井概况位于江苏省高邮市,是一口滚动勘探井,井型定向井。

设计井深3511m(垂深2990m),轨道类型三段制:直-增-稳,设计造斜点1612m,定向增斜到2300m井斜达到51°,稳斜到底。

全井平均机械钻速7.03m/h,钻井周期39.17天,建井周期54.67天,动用钻机1.63台月,钻机月速2093.25m/台月。

2 液力旋转冲击钻井工具2.1 液力旋转冲击器工具型号ZJXC-178,长度1.23m,冲程40mm,工作扭矩为常规钻杆的1.5倍,上扣压力4.5MPa,外径178.8mm,内径60mm,两级振荡腔,理论工作压差1MPa,寿命180h,在32L/s的排量下,频率可达1200次/分钟,扣型430*410。

图1 液力旋转冲击器基本结构2.2 工作原理该工具是在旋转钻井的基础上,通过自身二级振荡腔结构,在高速流体经过振荡腔时,产生脉冲压力,这种压力传递到下部冲击装置,产生纵向振动,该装置下部与钻头连接,带动钻头振动,从而在钻头旋转的同时,给钻头一定频率的冲击功,使钻头齿下岩石造成应力集中,降低岩石塑性、增加脆性,迅速产生脆性破碎坑;同时,产生的破碎坑给旋转剪切创造了条件,从而提高机械钻速。

3 使用情况该工具在HX35井分别在2862~2877m、3076.30~ 3146.89m和3155.99~3267.51m共使用三次,使用总时间为106.66h,其中纯钻时间为90.49h,循环时间为16.17h。

第一次由于PDC钻头泥包起出,第三次入井由于PDC钻头非正常损坏,难以对这两次的实际效果做出客观评价。

因此,只对第二次入井所钻的辉绿岩地层,与前趟钻未使用液力旋转冲击时,钻头类型、钻具组合、钻进参数及地层岩性都基本相同的情况下进行对比。

3.1 使用井段及岩性3076.30~3146.89m,地层阜一段,主要岩性为辉绿岩、变质泥岩。

3.2 钻具组合Φ216mmHJ517G(15*2,20*1)+Φ178mm液力旋转冲击器+411*4A10+Φ214STB +Φ159mmNDC+Φ159SD C+Φ214STB+Φ159SDC*8根+4A11*410+Φ127HWDP*19根+411*4A 10+Φ127柔性加压器+Φ165随钻震击器+4A11*410+Φ127HWDP*2根+Φ127DP*9根。

钻井提速用振动冲击工具研究进展

钻井提速用振动冲击工具研究进展

钻井提速用振动冲击工具研究进展发布时间:2021-05-28T10:17:06.687Z 来源:《基层建设》2021年第3期作者:许宏楷[导读] 摘要:钻井工程的最终目标是以最低的成本钻出高质量的孔。

中原石油工程有限公司管具公司西南项目部四川南充 637000摘要:钻井工程的最终目标是以最低的成本钻出高质量的孔。

然而,为了实现低成本钻井,在固定的钻头和钻机成本下,必须在尽可能短的时间内获得更多进尺。

实践表明,振动冲击工具在不增加地面设备能力的情况下,可以合理地利用和转化泥浆的水力能辅助破岩。

振动冲击工具作为降低成本、提高效率最直接有效的手段之一,在行业中得到了广泛的认可和重视。

自20世纪以来,美国、苏联、中国、德国等国家对钻井速度工具进行了大量的研究和创新。

试验和应用结果表明,振动冲击工具具有以下优点:(1)提高硬地层机械钻速和进尺深度;(2)有效控制井眼轨迹,提高井身质量;(3)缓解钻柱弯曲和恶性振动;(4)改善钻头破岩环境,提高破岩能量,降低破岩阻力。

关键词:钻井;提速用;振动冲击;工具1轴向振动冲击工具经过几十年的发展,在油气钻井领域成功应用的主要轴向振动冲击工具有射流冲击器、注吸式冲击器、自激振荡冲击器、脉冲加速器和旋转冲击器。

1.1射流式冲击器射流式冲击器又称射流式液动锤(见图1),主要利用一个双稳态射流元件的射流附壁切换特性,控制高压液体交替进入冲击器缸体上下腔,从而推动活塞冲锤往复运动。

其结构尺寸及性能参数如表1所示。

图1射流式冲击器结构示意表1射流式冲击器性能参数射流式冲击器具有结构简单、运动件少、工作稳定、不受井底背压影响等特点,与此同时也存在射流元件易冲蚀、液体能量利用率低等不足。

近几年吉林大学对射流式冲击器内部的射流元件(见图2)的结构与材质进行了改进优化,将射流元件从传统三体式结构改进成脸谱型两体式结构,将原有底板和盖板的长条形上下腔控制信号孔改为在基板上采用电火花方式加工而成的矩形截面控制道,并且在材质上全部采用YG11C硬质合金。

对石油矿场钻井液动冲击器使用的探究

对石油矿场钻井液动冲击器使用的探究

对石油矿场钻井液动冲击器使用的探究【摘要】在石油矿场的开发与采集过程中,需要用到各种各样的辅助设备,因此,使用之前对于机器设备工作原理、使用方法以及注意事项等都应该有一个较为全面充分的了解,这样才能确保石油矿场钻井工作的安全和顺利的进行。

本篇文章是以石油矿场钻井过程中液动冲击器为研究对象,通过对液动冲击器的组成器件、使用原理和方法、设计参数、工作性能以及具体的经济效益五个方面的深入探究,对石油矿场钻井液动冲击器的使用进行了全面的阐述和分析,充分体现出了液动冲击器使用能够为石油矿场钻井行业带来巨大的经济效益。

【关键字】石油矿场;钻井;液动冲击器;使用;原理1 引言在石油以及天然气等资源的采集过程当中,人们离不开钻井工具的辅助作用,比较常见的钻井工具就是液动冲击器,而且是射吸形式的冲击回转工具,这种工具在矿藏采集和水文地质等方面应用也比较广泛。

近些年来,回转形式的钻井工具在石油开采中所起的作用日趋增大,然而,它却存在着一些突出的缺点,包括工作效率比较低,准确角度不易控制,器件更换比较频繁以及钻入力度不够强等一系列问题。

液动冲击器作为一种回转形式的钻井器具,因为它具有工作效率高,钻头的使用时间比较长,角度控制准确等特点,在岩心的钻探方面逐渐显示出了自身的优越性和先进性,因此,无论是在国内还是在国外,这种工具都已经得到了更为广泛的使用。

2 射吸式液动冲击器的组成器件这种钻井工具的组成器件主要包括九个构成部分,分别为:中部轴承、阀室、外管、环下接头、冲锤、上接头、节流环、喷嘴以及活塞密封组合,另外还有一些辅助型的构成材料,包括:垫圈、扶正圈、阀腔、阀程调节垫圈以及砧子等。

3 射吸式液动冲击器的使用原理和方法这种钻井工具通过射吸冲击进行回转形式的采集工作,具体工作过程分为两个部分,一部分是要设定出合适的激发频率促使钻具顶部进到岩石里边,另一部分是要进行回转形式的削入,将这两种形式相结合最终形成复合型的钻井方法,高效完成钻井工作。

深部含砾地层液动旋冲工具钻进技术探索

深部含砾地层液动旋冲工具钻进技术探索

2018年第47卷第2期第13页石油矿场机械OIL FIELD EQUIPMENT2018,47(2):13-16文章编号:1001-3482(2018)02-0013-04深部含砾地层液动旋冲工具钻进技术探索侯圣\孙磊2,万发明\李玉海1(1.大庆油田钻井工程技术研究院,黑龙江大庆163413;2.中国石油大庆钻探工程公司钻井一公司,黑龙江大庆163413)摘要:根据大庆油田深部地层地质特征和液动旋冲工具特点,对影响深部地层钻井速度的主要因素 进行了分析(井斜严重、钻头适应性差和钻井参数不合理),制定了合理的钻具组合、钻井参数及钻 头参数,形成一套“液动旋冲工具+单钟摆钻具组合”的提速方案及相应施工参数,在深部含砾地层 应用取得了成功。

关键词:含砾地层;钻井速度;液动旋冲工具;钻具组合;钻井参数中图分类号:T E921. 2 文献标识码:A doi:10. 3969/j.issn. 1001-3482. 2018. 02. 003Research for Hydraulic Rotary Percussion Tool Drill through Deep Conglomerate IntervalH O U Sheng1,S U N Lei2,W A N Faming1,LI Yuhai1(1. D rilling Engineering Technology Research Institute , Daqing O ilfield ,Daqing163413 »C/iina;2. No. 1 D rilling Company , Daqing O ilfield D rilling Engineering Company ,Daqing163413 ,China)Abstract:Base on geologic characteristic of deep formation and features of hydraulic rotary percus­sion tool,through analysis the dominant factors that affecting drilling speed in deep wells in Daqing oiltields,such as serious deviation,poor bit adaptability and unreasonable drilling parame­ters,formulate reasonable bottom hole assembly,drilling parameters and bit parameters,forme a method of hydraulic rotary percussion tool m atching single pendulum assembly and relevant pa­rameters to increase d rilling speed,and show the good effect in deep conglomerate interval.Keywords:conglomerate interval;drilling speed;hydraulic rotary percussion tool;bottom hole assembly;drilling parameters大庆油田深部地层岩石地倾角大,可钻性差,在 纵向上存在砂泥岩互层且含砾岩层,机械钻速低,且 容易发生钻头失效、井斜严重等复杂情况,造成频繁 起下钻。

浅析钻井中旋转冲击钻井技术应用

浅析钻井中旋转冲击钻井技术应用

50一、对液动冲击旋转钻井技术产生影响的因素1.影响液动冲击旋转钻井技术的因素。

冲击器质量在液动旋转冲击钻进技术当中会产生巨大的影响,在岩层以及冲击器相互作用力等方面所提出的要求相对较为严格,因此关于轴承以及钻头等所制定的标准也相对严格。

对于石油钻井来说,冲击器使用寿命现阶段还不能够确保需求得到有效满足,因此需要进行先进技术的研发和应用。

另外,钻头匹配需要采用更为先进的设备。

基于施工的经验,需要使用的钻头类型是合金材料所制作的牙轮钻头,能够有效地解决岩层问题,进而实现经济效益的稳步提升。

所以,冲击器、钻头配套可以使冲击旋转钻井技术得到有效的发展。

2.传统石油钻井技术存在的不足。

传统石油钻井技术尽管能够使石油工人获得巨大的便利,然而从技术的角度来看,还是存在较多问题的:第一,传统技术需要消耗较高的费用,因此需要投入大量的人力物力。

第二,传统钻井设备不具有较强的冲击力,钻头较短的时间内将会不能够正常使用,进而对石油钻井技术的开采产生极其严重的影响,因此需要采用先进技术与设备使这一问题得到有效地解决。

二、液动冲击器的工作原理在冲击器起动后,钻井液流经冲击器由上接合点实现,通过上接合点进入配水阀内部,利用冲击器上端分流作用,通过中间接合点的环空隙和通孔等,进入存在锤壳和锤身的环空隙,最后流入冲击锤头内水槽。

由于下配水阀与砧板之间有紧密的联系,使砧板处于封堵状态,处于较快流动状态的钻井液会出现堵塞的问题,进而引起液压上升,高压钻井液将冲击器提起,朝着向上的方向移动,冲击器达到一定高度时,将推动下阀远离铁砧,进而使冲击器下部本处于关闭状态的流通打开。

冲锤可以基于自身惯性,稳定其向上的运动状态,直到其能够抵达配水阀,从而使处于堵塞状态的钻井液再次发生水击,使得配水阀以及冲锤均处于迅速下降的状态。

之后上配水阀将会和冲锤保持分离,由于液压的影响,将会导致上配水阀和上阀套之间处于接触的状态。

此外由于惯性、冲力及液压等因素的影响,冲击器将保持持续下降的状态,同时和铁砧发生碰撞问题。

液动冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用

液动冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用

液动冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用摘要:现代石油企业要想确保自身在最低成本下创造出最大的经济效益,并充分满足市场用户对石油产品的需求,就必须创新研发应用石油钻井技术。

冲击旋转钻井技术作为一种先进的石油钻井技术,被广泛应用在石油钻井工作中,能够实现石油开采效益得到质的提升。

因此,石油企业必须深入研究应用该项钻井技术,发挥出其实际作用。

关键词:液动;冲击;旋转;石油;钻井;技术;展望现代石油企业要想有效提高石油钻井质量和效率,就必须深入研究应用冲击旋转钻井技术,加大对冲击器的创新开发应用力度。

石油企业通过科学高效应用冲击旋转钻井技术,能够有效解决石油钻井过程中存在的各种问题,帮助石油企业顺利开采出优质的石油资源,从而满足市场对石油资源的需求。

1完善石油开采技术的重要性现如今,在人们生活中石油已成为不可替代的重要资源之一,石油是经济得到快速发展的保障。

但是,目前石油资源在世界上的分布并不均匀,我国油气方面的资源虽然相对丰富,但是并不能满足我国经济快速发展的需要。

首先,我国的资源存储量毕竟有限;其次,由于石油资源分布并不均匀,开采技术也不是很先进,开采也相对非常困难。

这是石油能量一直供应不上的问题之一,因此,石油的开采技术要不断进行提高,这样能促使勘探业的不断进行,从而能够开采出更多的、优质的石油资源,使我国在能源需求方面得到充足的保障,促进的经济能够健康、快速的发展。

2对液动冲击旋转钻井技术产生影响的因素2.1影响液动冲击旋转钻井技术的因素冲击器的质量在整个液动冲击旋转钻井技术中影响还是比较大的。

需要破开的岩层与冲击器相互作用力的要求是非常高的。

因此,对轴承和钻头的要求也很高,在整个石油钻井中,冲击器的使用寿命是不能够满足这方面的要求。

所以,要想满足其项目的需要,就一定要有更高效的、更先进的技术。

同时,还有对于钻头配套的问题。

想要在钻破岩层时起到更好的作用,在其钻头配套上要使用较好的设备,通过施工中的一些经验,对其使用合金制造的牙轮钻头,可能使岩层问题得到有效的解决,并使其经济效得到提升。

石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用研究

石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用研究

石油钻井中旋转冲击钻井技术的应用研究摘要:随着我们国家工业技术水平的不断进步,国家对于石油需求的质与量都不断提高。

为给石油钻井工程提供良好的技术支持,我国对石油钻井技术的研究不断深入,旋转冲击钻井技术作为一项新技术,正在不断被应用与改进。

本文主要从概念、特点、原理、应用及发展前景几个方面对旋转冲击钻井技术进行概述、分析及探讨。

关键词:石油钻井;旋转冲击;钻井技术;应用1、冲击旋转钻井技术的工作原理及其应用优势石油钻井是石油勘探中不可缺少的一环,石油钻井的质量对后期的石油开采以及开采出来的石油质量都有着直接影响。

这些年里,我国在石油钻井中的技术投入不断扩大,石油开发领域也取得了很大的进展,但深井开采依然还存在不小的问题,深井中坚硬底层难以钻进还在阻碍着深井开采发展的脚步。

目前可以广泛应用的技术中,旋冲钻井技术是一种针对深井硬地层较为理想的石油钻井技术。

冲击旋转钻井技术的工作原理是通过基于在传统旋转钻井作业条件下,合理利用先进的冲击器进行科学高效钻井。

与传统钻井技术相比较,冲击旋转钻井技术能够实现对硬度更大岩层的有效持续钻井工作目标。

冲击器实施作业位置通常位于岩心管的上端,亦或者是石油井底的上端,冲击器主要是依赖于高压气体和钻井液的推动而发生运动。

当钻井过程中冲击器有效撞击到钻头,那么它的冲击动载和静压旋转就会一起发生作用,实现对高硬度岩石的击碎工作任务。

冲击旋转钻井技术在石油钻井工作中的应用,不仅可以通过展开大体积的破碎作业,最大化提升对高硬度岩石的破碎效率,还可以持续扩大岩石裂缝。

冲击旋转钻井技术在石油钻井工作中的应用优势特点主要包括了以下几方面内容:①与传统钻井技术相比较。

冲击旋转技术并不是研磨破碎方式,而是一种体积破碎的钻井过程,这样能够全面提升钻井效率,确保在规定时间内完成钻井工作任务;②冲击旋转技术能够有效降低钻头在钻井过程的磨损程度,延长钻头的寿命使用时间,为石油企业节省更多的资金成本,创造出更多经济效益;③冲击旋转钻井技术应用具有较高的岩石冲击破碎运动频率,这样一来能够确保钻头不会轻易发生磨损现象,并有效形成高质量、有规则的钻井眼;④钻头的冲击和旋转切削作业是共同作用在岩石上的,能够提高岩石破碎质量和效率,加快钻井施工进度;⑤由于钻探过程产生的实际钻压和钻速相对较低,从而促使钻柱受力能够保持良好的均匀性。

钻井用液动冲击器技术研究进展及应用对比

钻井用液动冲击器技术研究进展及应用对比

钻井用液动冲击器技术研究进展及应用对比贾涛;徐丙贵;李梅;王敦威;王海燕【摘要】论述了提高钻井速度的意义和方法.按照冲击力的方向可把液动冲击器分为轴向冲击器和扭力冲击器,介绍了该技术的研究进展.指出扭力冲击器是提高深部硬地层钻井速度的有效工具,具有广泛的应用前景.针对现场出现的问题,提出应开展对扭力冲击钻井配套PDC钻头的研究、加强对扭力冲击工具内表面处理的研究、开展扭力冲击钻井破岩机理的研究.%The significance and methods of improving drilling rate are discussed. Several kinds of hydraulic impactors and the latest research progress are introduced in the paper. Depending on the direction of the impact force,the hydraulic impactors can be divided into categories, which are axial impactor and torsion impactor. According to the introduction of working principle and field applications, it proves that drilling rate in deep hard formations will be increased effectively when torsion impactors used. This technology has broad prospects. At the same time, the research direction is proposed,considering the problems in the field application:carrying out the study of PDC bit accessories to torque impact drilling,enhancing the research on the inner surface treatment of the torsion impact tools,and carrying out the study on mechanism of crushing rock.【期刊名称】《石油矿场机械》【年(卷),期】2012(041)012【总页数】5页(P83-87)【关键词】钻井工具;液动冲击器;钻井速度【作者】贾涛;徐丙贵;李梅;王敦威;王海燕【作者单位】中国石油集团钻井工程技术研究院,北京100195;中国石油集团钻井工程技术研究院,北京100195;中国石油集团钻井工程技术研究院,北京100195;中国石油集团渤海钻探工程有限公司,天津300457;中国石油长城钻探工程有限公司物资公司,天津300457【正文语种】中文【中图分类】TE921.203随着油气钻井深度的不断增加,钻井的难度和成本成倍增长,硬地层钻进的难题日益突出,如何提高钻头在硬地层的钻井速度已迫在眉睫。

液动冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用

液动冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用

液动冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用摘要:近些年来,越来越多的人逐渐对我国的石油企业进行了高度关注。

在当前的经济背景下,石油企业想要促进自身的可持续发展,并且保障自己的经济收益,那么就需要满足市场对于石油产品的多种不同需求,此时就需要进行石油钻井技术的研究和创新。

而旋转冲击钻技术作为一种全新的石油钻井技术,它可以有效的提高石油钻井的效率,并且降低资金的消耗。

所以,对石油钻井中的旋转冲击钻井技术的应用进行深入的探究是十分必要的。

关键词:液动冲击旋转钻井技术;石油钻井;应用伴随着我国经济水平如火如荼的发展,我国的石油企业得到了较为明显的发展,并且得到了更多人们的广泛关注。

但是随着社会的不断发展,市场对于石油的需求也在与日俱增,所以想要促进石油企业的可持续发展就必须要进行石油钻井技术的创新和优化。

而旋转冲击钻井技术作为一种全新的石油钻井技术,可以有效的满足不同市场对于石油以及石油钻井的多种需求。

因此,这就需要相关的石油钻井工作人员对其进行高度重视,然后加大对于旋转冲击钻井技术的研究与应用,以此有效的提高石油钻井的效率,并且为石油企业带来更大的经济收益,进而推动我国石油企业未来的可持续发展。

1液动冲击旋转钻井技术基本情况液动冲击旋转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,并且冲击力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,一般液动冲击旋转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。

2液动冲击旋转钻井技术2.1工作原理该技术在传统技术原理基础上进行了完善和创新,保持了传统钻井技术的优越性,并对不足之处进行了完善。

液动冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用解析

液动冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用解析

液动冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用解析摘要:随着当前石油钻井向着更深、更广的方向发展,钻井的难度正逐渐加大,深部硬地层钻进难的问题也日益突出。

而液动冲击旋转钻井技术正是解决硬地层钻进问题的有效途径之一。

本文从液动冲击旋转钻井技术的发展现状出发,并就其具体工作机理、工艺应用实例等方面进行了分析与探讨。

关键字:液动冲击旋转钻井技术石油钻井应用发展当前,在我国多个油田钻探工作中都遇到了较硬的地层情况。

而传统的钻井技术主要是采用牙轮钻头并配合PDC钻头进行旋转钻进。

然而这种钻探方式在遭遇较硬地层时,不仅施工周期长、钻进成本高,而且也极大降低了钻头的使用寿命。

液动冲击旋转技术作为目前解决油田硬质岩层难以钻进的最为有效的方法之一,尤其是在硬质岩层钻进时,可大幅度的提高钻进效率、延长钻头使用寿命,并明显降低钻进成本。

因此,在当前油田建设中积极推广和应用该钻井技术,对解决硬质岩层难以钻井的难题以及加速油田的开发进程,都有着极佳的效果。

一、液动冲击旋转钻井技术的发展现状液动冲击旋转钻井技术是在常规钻井技术基础上,所发展而来的一项新技术新方法。

该技术的设计思想最早起源于欧洲,并在上世纪相继出现了一些简易的旋转冲击钻井工具。

随着近年来,高难度油气田开采所占比例的增大,深井中遭遇硬质岩层时破岩效果差、钻进效率低、钻进成本高等问题正日益突出。

因此,国内外众多学者和钻井工程专家都加大了对液动冲击旋转钻井技术的研究与开发,以解决上述钻井中的难题。

我国从上世纪70年代开始,即在固体矿床勘探钻井中研究该技术,并于80年代左右正式进入了推广应用阶段,该技术也被列为了固体矿床三大重要钻探技术之一。

在90年代左右,该技术被引用到了油气田钻井领域当中。

而且经过大量的工程实践证明,该技术是一种非常经济、高效的钻进方法。

近年来,为加快液动冲击旋转钻井技术的研究与发展,中国石化石油工程技术研究院还承接了国家863“高效破岩冲击器的研制及旋转工艺技术研究”项目。

液动冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用

液动冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用

液动冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用发布时间:2022-10-31T01:06:42.455Z 来源:《科技新时代》2022年第12期6月作者:王圣波[导读] 层较硬的问题,传统钻井技术大部分都是利用牙轮状钻头将其与PDC钻头相互配合,来进行油田旋转钻井工作王圣波中石化中原石油工程公司塔里木分公司,新疆库尔勒,841000【摘要】层较硬的问题,传统钻井技术大部分都是利用牙轮状钻头将其与PDC钻头相互配合,来进行油田旋转钻井工作。

这种钻井技术在碰到较硬的地层时,需要的钻井时间较长、成本较高,对钻头使用年限会产生影响。

而液动冲击旋转的油田钻井技术可让硬质层难以钻井的问题得到有效解决,遇到较硬的岩层时,这一技术可利用自身冲击优势提高油田钻井成效,降低和维护油田钻井以及石油企业投入成本。

因此,需要在建设和开发油田过程中,对这一钻井技术进行推广,有效提高硬质岩层钻井效果。

【关键词】石油开采;钻井技术;液动冲击旋转钻井;完善石油这一资源对我国发展和改善人们生活质量有极大价值,但是石油属于不可再生、非常有限的资源,大部分石油资源所处的地质岩层都较硬,很难落实石油开采项目,所以我国石油开采见效慢,开采率低。

在开采和钻井过程中,地质层经常会出现不规则、软硬交替的情况,对钻井与开采进程都有一定影响,需要推广和运用液动旋转冲击技术来进行石油钻井作业,利用水力或者高压油来形成冲击力冲击岩层,让岩层可以顺利破损。

目前,旋转冲击技术已经基本上可以满足钻井需求,随着经济发展和时间推移,石油钻井工程对钻井成效要求也会提高,为保证液动冲击技术能够持续发展,需要进行深入研究、改进和创新。

1完善石油开采技术的重要性目前,石油资源已经成为了人类的最重要的资源之一,想要发展经济就需要有充足的石油供应。

然而,世界石油资源的分布十分不均,我国虽然有丰富的油气资源,可是却远远无法满足我国经济发展的需求,一方面我国的石油资源储存量并不是非常大,另一方面则是因为我国的油气资源分布不均,开采难度非常大,且我国的开采技术并不是很先进,这造成了我国的石油能源供应量一直趋紧。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

对石油矿场钻井液动冲击器使用的探究【摘要】在石油矿场的开发与采集过程中,需要用到各种各样的辅助设备,因此,使用之前对于机器设备工作原理、使用方法以及注意事项等都应该有一个较为全面充分的了解,这样才能确保石油矿场钻井工作的安全和顺利的进行。

本篇文章是以石油矿场钻井过程中液动冲击器为研究对象,通过对液动冲击器的组成器件、使用原理和方法、设计参数、工作性能以及具体的经济效益五个方面的深入探究,对石油矿场钻井液动冲击器的使用进行了全面的阐述和分析,充分体现出了液动冲击器使用能够为石油矿场钻井行业带来巨大的经济效益。

【关键字】石油矿场;钻井;液动冲击器;使用;原理
1 引言
在石油以及天然气等资源的采集过程当中,人们离不开钻井工具的辅助作用,比较常见的钻井工具就是液动冲击器,而且是射吸形式的冲击回转工具,这种工具在矿藏采集和水文地质等方面应用也比较广泛。

近些年来,回转形式的钻井工具在石油开采中所起的作用日趋增大,然而,它却存在着一些突出的缺点,包括工作效率比较低,准确角度不易控制,器件更换比较频繁以及钻入力度不够强等一系列问题。

液动冲击器作为一种回转形式的钻井器具,因为它具有工作效率高,钻头的使用时间比较长,角度控制准确等特点,在岩心的钻探方面逐渐显示出了自身的优越性和先进性,因此,无论是在国内
还是在国外,这种工具都已经得到了更为广泛的使用。

2 射吸式液动冲击器的组成器件
这种钻井工具的组成器件主要包括九个构成部分,分别为:中部轴承、阀室、外管、环下接头、冲锤、上接头、节流环、喷嘴以及活塞密封组合,另外还有一些辅助型的构成材料,包括:垫圈、扶正圈、阀腔、阀程调节垫圈以及砧子等。

3 射吸式液动冲击器的使用原理和方法
这种钻井工具通过射吸冲击进行回转形式的采集工作,具体工作过程分为两个部分,一部分是要设定出合适的激发频率促使钻具顶部进到岩石里边,另一部分是要进行回转形式的削入,将这两种形式相结合最终形成复合型的钻井方法,高效完成钻井工作。

具体的操作如下:
3.1 准备工作
在钻井开始之前,先要把钻铤和环的上部接头进行相互的有效连接,与此同时,也需要把钻头和环的下部接头进行相互的有效连接。

3.2 主体工作阶段
开始钻井之后,要从钻铤的内部孔洞进行钻井液的注入,这种高压液体流到上部接头的内部孔洞,将冲击器激活开始工作。

这个过程包含有两个工作阶段:
3.2.1 回程阶段
在工作之前,因为活塞和阀门都在行程的下部位置,冲击器中
的液体可以自由流动,开始工作的时候,通过喷嘴时液体形成高速的射流,射流所产生的压力作用将处于活塞上腔当中的液体抽离,并且送到活塞的下腔,这样就大大减小了活塞上腔的压降。

同时,因为流动通道的突然变大,流到活塞下腔的那部分液体的流速得以降低,而且,位于排水段的节流环上的孔隙也使得压力变大,在这两个部位的协同作用之下,下腔的压力不断增大,最终使得上部和下部腔位产生了一定的压力差。

这个时候,本来处在行程下部的活塞和阀门都会向上运行,等到活塞处于行程的上部限位,则这个回程阶段完结。

3.2.2 冲程阶段
冲锤的主要阀座和主要阀体都是位于冲锤的顶部位置,在它们闭合以后,本来进行高速流动的液体因为受到阻力作用,被突然阻截,形成水击现象。

这种现象的结果就是上部腔位的压力急剧上升,而下部腔位也因为流动的液体被阻截,与此同时,原先的液体在惯性作用的驱使之下仍然往下部流去,下部腔位的压力突然变小。

最终使得上部和下部腔位产生了一定的压力差。

在这种压力差的作用之下,阀门与活塞均开始朝着下部移动,使得阀门得以开启并且对砧子形成冲击作用。

阀门的打开程度增到最大的时候,液体得以自由流动,又一个回程开始进行。

在这样的循环作用之下,钻头能够通过连续性的冲击带动作用进行不断的旋转,最终形成复合型的钻井方法,高效完成钻井工作。

4 射吸式液动冲击器的设计参数
射吸式液动冲击器的设计参数包括八个方面:第一,总长,为1966毫米;第二,外径,为127毫米;第三,总质量,为135千克;第四,适应井眼,为200毫米;第五,工作频率,为38.6赫兹;第六,工作压力,11.9兆帕;第七,冲击功,为695焦耳;第八,流量,为25升每秒。

5 射吸式液动冲击器的工作性能
这种钻井工具需要的材料可以是水,也可以是泥浆,这就使得材料的取用变得非常的方便简捷,一些常规的辅助器具都可以省去。

而且,冲击器的器件构成和型式都比较简单,钻头的使用时间也比较长,角度控制准确可靠,这就进一步降低了采集工作的成本。

这种工具能够通过对液体进行加压实现能量供给,转盘转动可以产生一定的扭矩,并且通过钻铤进行加压,最终通过振动与冲击双重的作用进行能量的产生和输出。

而要想对岩石进行高效的粉碎破坏,就需要液力产生的旋转作用,这一过程必须要依托于冲击器的两个主体工作阶段,冲程阶段和回程阶段。

这就正显示出了射吸式液动冲击器的工作效率高,钻头的使用时间比较长,角度控制准确等优点。

6 射吸式液动冲击器带来的具体经济效益
近些年来,我们国家在石油钻井中越来越趋向于通过旋转方式进行钻井工作,对于一些比较深的石油矿井和地层硬度比较大的工程,钻井工具往往显示出一些明显的不足,其中包括,钻头更替过于频繁,钻井的效率比较低以及钻井角度不易准确控制等问题。

在这些钻井工具当中,射吸式液动冲击器因为本身的性能优势,很好地解决了地层坚硬和深度较大带来的一系列问题,直接省去了进行地面改造的机械设施,进而降低了采集工作的成本,对经济效益形成了显著性的提升。

通过相关的计算资料显示,通过射吸式液动冲击器的使用,每完成一个石油矿井的钻取,进行详细的折算之后,就可以将成本降低大概六十七万元左右,这个数字基本可以达到成本价格的八倍以上。

与此同时,通过相关的计算之后还得到,射吸式液动冲击器使用的投入和产出的比例非常的可观,这样就能够为石油矿场钻井行业带来巨大的经济效益。

7 结语
本篇文章是以石油矿场钻井过程中液动冲击器为研究对象,通过对液动冲击器的组成器件、使用原理和方法、设计参数、工作性能以及具体的经济效益五个方面的深入探究,对石油矿场钻井液动冲击器的使用进行了全面的阐述和分析,充分体现出了液动冲击器使用能够为石油矿场钻井行业带来巨大的经济效益。

参考文献
[1]赵洪山,刘新华,白立业.深水海洋石油钻井装备发展现状.石油矿场机械[j],2010(5).
[2]卢春华,陆洪智,李锋飞.新型电动冲击回转钻具的研究.石油钻探技术[j],2010(1).
[3]曹丽平,雷明生,鲍远敦,郭怀王.油井液动冲击器的应用.石油矿场机械[j],2005(4).
[4]马历民,张望良,谢康.石油钻井技术的发展与大功率泥浆泵.石油矿场机械[j],2000(3).。

相关文档
最新文档