石油鉆井中渦輪鉆井技術的應用探討

李明 姜毅(中國石油西部鉆探克拉瑪依鉆井公司，新疆 克拉瑪依 834000)

1 渦輪鉆井的現狀應用

隨著各國工業的穩固發展和科技水平的不斷發展，技術水平也在不斷提高嗎，這種情況下我國對石油的依賴程度也越來越高，世界各國都加大了對石油的勘探和開車四，國內外的鉆井技術都有了很大的進步，技術的發展更是很大程度上提高了鉆井的效率降低了鉆井的成本投入。

1.1 渦輪鉆井技術的優越方面

石油工業的發展逐漸完善，機械化的鉆井方法也有了長足的進步，井下動力鉆的發展迅速，近年來,動力鉆具無論在結構、性能和壽命都有了重要的突破,渦輪鉆井過程中渦輪動力要下入井下，這是渦輪鉆井與轉盤鉆井的不同之處，渦輪鉆井的地面設備要求的動力更大，與轉盤鉆井相比要求鉆井泵組功率要更大。

1.2 實施渦輪鉆井的條件

1.2.1 渦輪鉆具需要動力這也就說明渦輪鉆具是需要一定的壓力損耗的，它所需要的功率輸出較大，需要從能量輸出上提高從而保障無論鉆具需要的水能量。

1.2.2 渦輪鉆具的穩定性直接關系著鉆井的效果，如何保障渦輪鉆具的穩定性就需要渦輪鉆具的長保徑鉆頭及扶正器的正確使用以及良好的井眼條件，其中鉆井液的使用能夠利用鉆井液的攜巖能力以及護壁性能提高井壁穩定性，保障鉆井條件減少井下掉塊等現象。保障鉆井過程的順利安全。

2 渦輪鉆井時的鉆井參數優選

鉆井工藝的快速發展已經鉆頭材料和技術的發展促使了渦輪鉆井的極大進步，渦輪鉆井在配備新型金剛石鉆頭、高速牙輪鉆頭鉆井以及在定向井、水平井、大斜度井鉆井領域的應用效果顯著。

在鉆井工藝的要求中需要根據渦輪鉆具的特性和結構設計選擇能夠滿足不同鉆頭破巖的鉆頭類型以及鉆井參數，并由此確定合適的井下動力鉆具，經過幾方面的控制提高深井鉆井和難鉆地層機械鉆速。其中可以通過以下方面體現的渦輪鉆具的轉速、扭矩和壓降等特性實現不同鉆頭的最佳破巖效率。

2.1 利用流體力學的理論基礎，對渦輪葉片進行流動計算，利用CAD技術進行葉片的優化設計，設計出滿足不同特性和鉆頭的渦輪葉片和鉆具，從而更具有針對性。

2.2 利用組合設計，對渦輪鉆具的輸出狀態進行調節，從而改善渦輪鉆具的表現性能，例如，不同性能的葉片相組合達到更完美的結果，不同特性的渦輪節的組合，同步減速器與渦輪的組合以及螺桿鉆具與渦輪的組合等方式，采用組合的方式取得最優的工作效率。

2.3 發展減速器渦輪鉆具,提高扭矩降低轉速，從而滿足牙輪鉆頭和PDC鉆頭對中轉速、大扭矩的要求。RSH減速支承節則在行星齒輪機構的上下側將軸承系統集成到充油密封腔內,結構緊湊,可與一節或多節渦輪節組合。減速節的上下兩端連接開式支承節。高速渦輪與一級或二級減速器結合,下部通過彎接頭或短節與支承節相連,形成一個整體密封鉆具。

3 我國渦輪鉆具技術現狀及建議

3.1 我國渦輪鉆具的發展現狀

目前來說我國的螺桿鉆具在油田的開發領域一直發展較快，我國的很多研究場所，例如石油大學等在渦輪的研究和實驗方面做了很多的努力，不斷開發研制了新型渦輪鉆具，使得渦輪鉆具的結構性能和使用壽命有了很大程度的改善，專家對于渦輪鉆具的研究和開發使我國的鉆探技術一直走在前端，極大的推動和鼓勵了我國石油勘探的發展。

3.2 我國渦輪鉆具的改善

3.2.1 加大研究力度，首先應加強對大扭矩渦輪鉆具和強敵壓降渦輪鉆就的研究，對于現有的渦輪鉆具的型號、品種等加以拓展，更好的滿足提高深井、難鉆地層等油井的勘探，特別是小尺寸的渦輪鉆具用于老井側鉆需要加大研究力度。

3.2.2 減輕渦輪鉆具的磨損問題，加強對渦輪鉆具部件等易損件延長壽命的研究，更好的降低投入成本，提高使用壽命，從而滿足鉆頭技術的不斷發展，綜合降低鉆井成本的投入。

3.2.3 推廣擴大使用139.7 mm尺寸鉆桿,并且充分利用水利能量，通過水利能量的利用更好的發展大功率、高性能渦輪鉆具和減速渦輪鉆具。

4 結語

隨著我國對鉆井技術的攻關、引進和推廣，我國相當一部分的油氣田的鉆井實踐已經應用了渦輪鉆井技術，大大提高了鉆井速度，更大程度上保障了能源供應，但目前來說我們與先進國家相比還有差距，我們仍需要不斷發展新技術，研究創新同時總結經驗吸收國外先進理念，加快鉆井新技術的國產化步伐，在保證鉆井安全的同時提高鉆井效率和企業效益。

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