旋沖鉆進(jìn)技術(shù)在石油鉆井中應(yīng)用的可行性研究與探索

劉繼光（中國石油集團(tuán)長城鉆探工程有限公司對外合作項(xiàng)目部，北京100000）

旋沖鉆進(jìn)技術(shù)在石油鉆井中應(yīng)用的可行性研究與探索

劉繼光（中國石油集團(tuán)長城鉆探工程有限公司對外合作項(xiàng)目部，北京100000）

在石油鉆井中，旋沖鉆進(jìn)技術(shù)是重要技術(shù)之一，同時(shí)也是深井鉆進(jìn)中的有效技術(shù)，對石油鉆井工程而言非常重要。本文通過工程實(shí)例，探索和研究旋沖鉆進(jìn)技術(shù)在石油鉆井中應(yīng)用的可行性，以期為石油鉆井工程提供參考。

旋沖鉆進(jìn)技術(shù)；石油鉆井；可行性

伴隨經(jīng)濟(jì)和科技進(jìn)步，石油工業(yè)也得到了進(jìn)一步發(fā)展與完善，這也對石油鉆井工程技術(shù)的要求不斷提升。在石油勘探中，旋沖鉆井技術(shù)是重要技術(shù)，不僅可以使深井硬地層鉆井問題得到有效解決，同時(shí)可以使石油勘探質(zhì)量與效率得到提升，保證了石油開采的效率和質(zhì)量。當(dāng)前，旋沖鉆井技術(shù)逐漸發(fā)生成為石油行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的問題，因此對旋沖鉆進(jìn)技術(shù)在石油鉆井中應(yīng)用的可行性進(jìn)行探究非常重要。

1 工程概況

本次研究以國內(nèi)某號井為例，旋沖鉆進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用主要是為了提升3100米以下的鉆進(jìn)速度，在旋沖鉆進(jìn)技術(shù)應(yīng)用之前對該地地形進(jìn)行細(xì)致分析，并測試了旋沖鉆井技術(shù)設(shè)備，最終確定在3600米-3851米間段應(yīng)用旋沖鉆進(jìn)技術(shù)。這一技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用使鉆井速度得到明顯提升。

2 旋沖鉆進(jìn)技術(shù)在石油鉆井中應(yīng)用的可行性

2.1 確定合理的設(shè)備參數(shù)

本工程鉆進(jìn)期間，選擇使用的沖擊器型號為179型，該沖擊器的組成主要包括以下部分：一是沖擊元件；二是缸體原件；三是沖錘；四是鉆頭；五是鉆套；六是外筒。在鉆進(jìn)過程中，應(yīng)對設(shè)備鉆進(jìn)速度進(jìn)行合理控制，避免速度過快或過慢，如果速度過快則會(huì)在巖石作用下?lián)p害鉆頭，使鉆頭使用時(shí)間受到影響；如果速度過慢則難以達(dá)到鉆速要求，無法提升鉆進(jìn)效率，所以應(yīng)確定合理的技術(shù)參數(shù)，這樣才能在既不影響沖擊器使用時(shí)間的基礎(chǔ)上保證鉆進(jìn)效率。

本工程所涉及到的地段主要是泥巖地段，這一地段泥漿排放量每秒鐘為31L，為防止鉆頭受到巖石作用而出現(xiàn)磨損問題，則可以將設(shè)備沖擊功率、頻率分別設(shè)置為261J和13Hz。經(jīng)過實(shí)踐對設(shè)備參數(shù)進(jìn)行最終確定：設(shè)備長度和外徑分別為2580mm、198mm，鉆頭上部、下部參數(shù)分別為420、450，設(shè)備排量與頻率分別為26L/s、13Hz。通過對設(shè)備參數(shù)的合理化確定，不僅使鉆井效率得到提升，同時(shí)也使巖石對其產(chǎn)生的磨損程度得到降低，同時(shí)應(yīng)與石油井特點(diǎn)相結(jié)合，對旋沖鉆進(jìn)技術(shù)設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行合理化調(diào)整，使其參數(shù)適用范圍得到進(jìn)一步擴(kuò)大。

2.2 提升鉆井效率

相比于傳統(tǒng)鉆進(jìn)技術(shù)，旋沖鉆進(jìn)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用可以使鉆進(jìn)效率得到進(jìn)一步提升。在鉆進(jìn)作業(yè)期間，旋沖鉆進(jìn)技術(shù)設(shè)備每小時(shí)鉆進(jìn)深度為152米，而傳統(tǒng)設(shè)備只能鉆進(jìn)68米，由此可見旋沖鉆進(jìn)技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用可以使鉆井時(shí)間減少，同時(shí)也節(jié)約了設(shè)備。通過實(shí)驗(yàn)分析962.42地段應(yīng)用旋沖鉆進(jìn)技術(shù)設(shè)備的鉆井效率，這一地段抗壓強(qiáng)度為160MPa，因此選擇應(yīng)用的鉆頭型號為J12型（225.16mm）；沖壓器為179型；鉆鋌為159.78型（185mm）；鉆桿為159型。沖擊器參數(shù)與沖擊頻率分別設(shè)置為297J、18Hz。本工程泥漿密度為每立方厘米1.12g，泥漿粘度為45s。在鉆進(jìn)過程中，旋沖鉆進(jìn)技術(shù)設(shè)備應(yīng)用時(shí)間為36小時(shí)，進(jìn)尺179米，平均鉆速達(dá)到每小時(shí)5.18米，而傳統(tǒng)鉆進(jìn)設(shè)備鉆速為每小時(shí)2.36米，由此可見旋沖鉆進(jìn)技術(shù)設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用可以提升鉆進(jìn)速度，使鉆進(jìn)效率得到明顯提升。旋沖鉆進(jìn)技術(shù)的專業(yè)性相對較強(qiáng)，因此要想合理化地應(yīng)用這一設(shè)備，則需要強(qiáng)化培訓(xùn)專業(yè)人員，使鉆進(jìn)作業(yè)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和能力得到提升，可以通過派遣外出學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行培養(yǎng)，還可以通過聘請專家授課的方式進(jìn)行培訓(xùn)，只有不斷提升工作人員的業(yè)務(wù)水準(zhǔn)，這樣才能將旋沖鉆進(jìn)技術(shù)設(shè)備的作用充分發(fā)揮出來，保證鉆進(jìn)作業(yè)的有序進(jìn)行，不斷提升鉆進(jìn)效率。

2.3 延長設(shè)備使用壽命

在旋沖鉆進(jìn)技術(shù)設(shè)備應(yīng)用過程中，石油勘探人員需要對其進(jìn)行定期維護(hù)和檢查。在旋沖鉆進(jìn)技術(shù)設(shè)備應(yīng)用時(shí)間達(dá)到1年之后，需要對其進(jìn)行拆分處理，并觀察研究其零部件。在本工程中旋沖鉆進(jìn)技術(shù)設(shè)備完成鉆進(jìn)工作之后，拆分了這一設(shè)備，發(fā)現(xiàn)活塞磨損痕跡比較多，同時(shí)鉆頭受到打擊的痕跡也比較多。其實(shí)，通過對拆分設(shè)備的觀察可以了解到旋沖鉆進(jìn)技術(shù)設(shè)備的具體磨損情況，這不僅是設(shè)備應(yīng)用于井下作業(yè)中實(shí)際情況的反映，同時(shí)也能將設(shè)備自身問題體現(xiàn)出來。對于此，相關(guān)人員需要與設(shè)備相關(guān)問題相結(jié)合，對鉆進(jìn)作業(yè)方案進(jìn)行及時(shí)制定和調(diào)整，保證設(shè)備在良好運(yùn)行狀態(tài)下開展作業(yè)，以提升其工作效率。在鉆進(jìn)過程中，如果設(shè)備磨損程度比較輕，則不會(huì)對鉆井工作產(chǎn)生嚴(yán)重影響；而如果設(shè)備出現(xiàn)較為嚴(yán)重的磨損，則會(huì)使鉆井作業(yè)的順利進(jìn)行產(chǎn)生影響，甚至引發(fā)安全事故。同時(shí)巖石也會(huì)對設(shè)備產(chǎn)生磨損，使設(shè)備使用時(shí)間縮短，勘探成本增加，因此只有不斷創(chuàng)新旋沖鉆進(jìn)技術(shù)，才能使不同地段的鉆進(jìn)需要得到滿足。

3 結(jié)語

伴隨石油行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展，傳統(tǒng)的鉆探技術(shù)已經(jīng)無法與現(xiàn)階段的需求相適應(yīng)，因此需要進(jìn)一步探究新技術(shù)設(shè)備。旋沖鉆進(jìn)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用不僅可以使鉆進(jìn)效率得到提升，還可以使鉆進(jìn)成本降低，但在應(yīng)用之前，需要合理設(shè)置設(shè)備參數(shù)，這樣才能使其在多個(gè)地段均適用，使旋沖鉆井技術(shù)的可行性得到進(jìn)一步提升。

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