水力振蕩減阻鉆進技術發(fā)展現(xiàn)狀與展望

孔令镕 王瑜 鄒俊 王志喬 劉寶林 夏柏如

1.中國地質(zhì)大學(北京)工程技術學院；2.自然資源部深部地質(zhì)鉆探技術重點實驗室

在水平井段或大井斜角井段的鉆進過程中，由于重力的作用鉆柱會緊貼在下井壁，導致鉆柱與井壁之間產(chǎn)生較大的摩擦阻力。鉆柱與井壁之間的摩阻會使地面的鉆壓無法有效施加到鉆頭上，導致鉆進工藝參數(shù)與地層不匹配，從而影響鉆進速度［1-2］。當鉆柱與井壁摩擦力大到一定程度時，還容易引起鉆柱扭曲變形，并誘發(fā)井內(nèi)事故［3］。由此可見，降低鉆柱與井壁間摩擦阻力不但能提高鉆進參數(shù)的控制靈敏度，使鉆進參數(shù)能與鉆進的地層相匹配從而提高鉆進速度，還能減小黏吸卡鉆和鉆桿屈曲等孔內(nèi)事故發(fā)生的概率。

目前，國內(nèi)外就如何降低摩阻已經(jīng)做了大量研究，常用的減阻方法有：使用潤滑劑、軌跡控制、鉆柱上加裝減摩裝置和使用井底振動工具等［4］。井底振動工具有多種，常用的有液力推進器和水力振蕩器，其減阻原理都是使鉆柱產(chǎn)生徑向或軸向振動來降低摩阻。作為一種新興的減阻工具，水力振蕩器能有效減小鉆柱與井壁之間的摩阻，保證地面對鉆壓的調(diào)整能及時有效地傳遞到鉆頭上，使井底鉆進參數(shù)與地層相適應，從而提高鉆速、減少孔內(nèi)事故［5］。

1 水力振蕩器研究現(xiàn)狀

1.1 減阻基本原理

水力振蕩器減阻原理是給鉆柱提供一定頻率和幅度的振動，將鉆柱與井壁之間的靜摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽Σ粒鼓Σ亮p小［6］。靜摩擦力Fs和動摩擦力Ff分別表示為［7］

式中，F(xiàn)s為靜摩擦力，N；Ff為動摩擦力，N；μs為靜摩擦因數(shù)；μf為滑動摩擦因數(shù)；N為井壁與鉆具接觸面間的正壓力，N。

在相同的接觸條件下，靜摩擦因數(shù)要遠大于動摩擦因數(shù)，通常動摩擦因數(shù)只有靜摩擦因數(shù)的75%［8］。在鉆進水平井和大斜度井時，如果將鉆具受到的靜摩擦力轉(zhuǎn)換為動摩擦力將大大減小摩阻。水力振蕩器在工作時會激勵鉆柱振動，使其產(chǎn)生小幅度的往復運動，從而將鉆柱與井壁之間的摩擦力從靜摩擦力狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽Σ亮顟B(tài)。但是，并不是整個井底鉆具組合所受的摩擦力狀態(tài)都會發(fā)生改變，由于振動在傳遞過程中會衰減，只有鉆柱振動足夠強的部分才是動摩狀態(tài)，而其他部分的摩阻狀態(tài)不會改變［9］。

水力振蕩器可從3方面減小摩阻：第一，改變摩擦狀態(tài)，減小摩擦因數(shù)，將鉆柱與井壁接觸面間的靜摩擦狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽Σ翣顟B(tài)，從而減小摩擦因數(shù)；第二，提供正向沖擊力，周期振動會產(chǎn)生正向和反向沖擊力，正向沖擊力能減小鉆進阻力；第三，產(chǎn)生徑向振動，對于由螺桿作為動力部分的水力振蕩器會產(chǎn)生徑向振動，徑向振動會帶動部分鉆柱與井壁周期性地脫離接觸從而減小摩阻［5］。

1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

水力振蕩器最初是根據(jù)軸向振動減摩理論的應用發(fā)展而來的［10］。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在水力振蕩器的理論研究、工具設計和現(xiàn)場應用方面取得了較大的進展。

1.2.1 理論研究

一些學者通過室內(nèi)實驗和理論分析的方法探究了接觸面摩擦力與接觸面相互振動之間的關系。Baker等［11］(1952)通過實驗發(fā)現(xiàn)當發(fā)生小幅機械振動時，接觸系統(tǒng)之間的摩擦力會大大減小。Fridman等［12］(1959)用實驗的方法得出在超聲振動下接觸面間的摩擦阻力會顯著降低這一規(guī)律。在理論分析方面，Pohlma等［13］(1966)從理論上研究了在大尺度的運動下，垂向振動對接觸面間摩擦力的影響，發(fā)現(xiàn)垂向振動能減小接觸角間的摩擦力。程光明等［14］(1998)在研究壓電超聲馬達時發(fā)現(xiàn)在超聲振動時機械振子與從動件間會發(fā)生“滑膩”現(xiàn)象，說明在振動條件下接觸面間的摩擦力會減小。Baez F等［15］(2011)調(diào)研了水力振蕩器在美國的應用情況，發(fā)現(xiàn)水力振蕩器的使用可減小鉆柱的拖拽力，提高鉆壓的傳遞率；幾百口井的鉆進數(shù)據(jù)表明使用水力振蕩器可提高機械鉆速37%，能大幅度提高施工效益。李子豐等［16］(2013)通過分析滑動鉆進的送鉆原理，發(fā)現(xiàn)水力振蕩器的應用可減小彈性送鉆時的摩擦因數(shù)，能增加單次送鉆的長度。王鵬等［17］(2014)通過調(diào)制式振動對大斜度井減阻規(guī)律進行了研究，并建立了軸向振動減阻模型，采用正交的方法得出振激頻率存在最優(yōu)值，且振激強度對減阻效果影響最大。

1.2.2 工具設計

20世紀90年代，美國國民油井公司(National Oil well Varco，NOV)根據(jù)振動減摩理論研制的Agitator軸向振動工具被用在歐洲鉆井市場。進一步開發(fā)后，將其用于連續(xù)油管鉆進中，由于減阻效果好隨后被推廣應用于大斜度井、水平井、多分支水平井鉆井中［18］。中國石化“水平井用軸向振蕩工具先導”項目組研發(fā)了一款名為SLZDDQ172的水力振蕩器，由脈沖發(fā)生短節(jié)和振蕩短節(jié)組成，工具外徑 172 mm，工作頻率 15 Hz，壓降 3～4 MPa，通過分析在3口井中的應用情況發(fā)現(xiàn)使用該工具能提高機械鉆速20%以上，與PDC鉆頭和三牙輪鉆頭有較好的適應性［19］。中國石油大慶鉆探工程公司鉆井工程技術研究院設計了一套水力振蕩器，在井口測試其振動頻率為 16 Hz，振幅 4 mm，壓降2 MPa，并通過室內(nèi)和現(xiàn)場試驗驗證了工具的可靠性，能降低摩阻20～40 kN，提高鉆速23%［20］。Gee R等［5］(2015)通過有限元分析的方法對軸向和徑向振動工具的減阻效果進行了對比分析，得出兩者都能減小摩阻，但軸向振動工具的減阻效果更好。中石化石油工程機械有限公司與長江大學的學者針對螺桿動力水力振蕩器沖蝕嚴重、不耐高溫等缺點設計了一種新型水力振蕩器，該水力振蕩器以渦輪驅(qū)動為動力，驅(qū)動閥片轉(zhuǎn)動產(chǎn)生周期性的脈沖，通過實驗測得其振動位移為4.1 mm，頻率為11.4 Hz［6］。

1.2.3 現(xiàn)場應用

Rasheed W［21］(2001)首次提出了水力振蕩器這一概念，并且在實際應用中驗證了水力振蕩器在連續(xù)油管鉆進中能有效地降低摩阻，防止發(fā)生托壓現(xiàn)象，能有效提高鉆進速度。Newman K等［22］(2009)通過水力振蕩器在現(xiàn)場的應用驗證了其推導的振動分析模型的準確性，表明軸向振動和徑向振動都可以減小鉆柱與井壁之間的摩阻。同年，Al-Buali M等［23］(2009)分析水力振蕩器在科威特地區(qū)連續(xù)管鉆進中的應用，得出使用水力振蕩器時水平井可鉆進的最大長度比不使用時要長500多m，摩擦因數(shù)減小了26%左右。Barton S等［24］(2011)分別研究了水力振蕩器在直井、定向井和水平井中的應用，得出了在直井中減小扭矩的同時還能減輕黏滑現(xiàn)象；在定向井和水平井中除了能減小扭矩和減輕黏滑現(xiàn)象還能有效傳遞鉆壓，提高鉆進效率。石崇東等［25］(2012)分析水力振蕩器在蘇36-8-18H井中的應用后，發(fā)現(xiàn)將水力振蕩器與PDC鉆頭配合使用時的機械鉆速比常規(guī)滑動鉆進時可提高50%。

1.3 典型的鉆具結構

如圖1所示，水力振蕩器主要由振動部分、動力部分、閥軸部分3部分組成［26］。振動部分由活塞軸與彈簧組成，當鉆井液壓力增大時推動活塞向上運動壓縮彈簧，當壓力減小時彈簧推動活塞向下運動，從而帶動鉆柱發(fā)生周期性運動；動力部分是指驅(qū)動轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)動的井底馬達，最早是用螺桿馬達驅(qū)動轉(zhuǎn)閥，后來用葉輪驅(qū)動，最新發(fā)展到用渦輪驅(qū)動；閥軸部分是脈沖信號產(chǎn)生的源頭，主要由轉(zhuǎn)閥、定閥和軸承組成，通過轉(zhuǎn)閥的旋轉(zhuǎn)使轉(zhuǎn)閥上的閥口與定閥上閥口周期性開合實現(xiàn)控制功能。

圖1 水力振蕩器結構Fig.1 Structure of hydro-oscillator

水力振蕩器的工作原理為：鉆井液通過動力部分時驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而帶動轉(zhuǎn)閥旋轉(zhuǎn)使閥軸部分的截流面積產(chǎn)生周期性的變化，產(chǎn)生如圖2所示的周期性的脈沖；周期性的壓力變化作用于活塞軸使彈簧被周期性壓縮和舒張，從而帶動鉆柱往復運動［27］。根據(jù)動力短節(jié)的不同，可將水力振蕩器分為螺桿動力水力振蕩器、葉片動力水力振蕩器和渦輪動力水力振蕩器。

圖2 閥門與壓力脈沖關系圖Fig.2 Relationship between valve and pressure pulse

1.3.1 螺桿動力水力振蕩器

螺桿動力水力振蕩器由螺桿為轉(zhuǎn)閥提供動力，是最早應用于實際鉆進中的振動減阻工具。螺桿為容積馬達，具有結構簡單、較硬的機械輸出特性。由于具有上述特點，螺桿動力水力振蕩器具有工作穩(wěn)定，提高鉆速明顯等特點。但是，由于橡膠材質(zhì)的螺桿定子容易磨損且無法在高溫深井中應用，極大限制了水力振蕩器作用的發(fā)揮［18］。NOV公司研發(fā)的水力振蕩器主要技術參數(shù)見表1，結構如圖3所示。

表1 NOV公司螺桿動力水力振蕩器主要技術參數(shù)［18］Table 1 Main technical parameters of NOV Company's screw driven hydro-oscillator［18］

圖3 NOV公司螺桿動力水力振蕩器系統(tǒng)Fig.3 NOV Company's screw driven hydro-oscillator system

1.3.2 葉片動力水力振蕩器

為了解決螺桿動力水力振蕩器無法在深井中應用的問題，大慶鉆探工程公司研制了一種葉片動力水力振蕩器。該水力振蕩器主要特點在于將動力部分和閥軸部分用一個葉片結構代替，同時實現(xiàn)動力功能和配流功能，高速流動的鉆井液沖擊動力機構的葉輪高速轉(zhuǎn)動，進而葉輪帶動閥門片旋轉(zhuǎn)。閥門片旋轉(zhuǎn)一周會使鉆井液通道關閉2次，產(chǎn)生2次憋壓，從而產(chǎn)生周期性的脈沖信號［2］。其與螺桿動力水力振蕩器的性能對比見表2，可以看出，兩種水力振蕩器在壓降相近的條件下，螺桿動力水力振蕩器振幅更大，且振動減阻效果更佳。

1.3.3 渦輪動力水力振蕩器

渦輪動力水力振蕩器在克服了螺桿動力水力振蕩器不耐高溫和容易磨損等缺點的同時，也克服了葉輪動力水力振蕩器振蕩幅度小的缺點。其結構如圖4所示，工作原理為：鉆井液流經(jīng)渦輪組驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，帶動主軸旋轉(zhuǎn)，流出渦輪組的鉆井液通過分流套進入主軸內(nèi)的流道；在流道的末端安裝有動閥盤，動閥盤的流道通孔為偏心設置，動閥盤的下端為定閥盤，固定在下接頭上，定閥盤的流道通孔也為偏心設置，動閥盤的旋轉(zhuǎn)會使過流面積周期性地改變，從而在閥口處形成節(jié)流并產(chǎn)生周期性壓力脈沖；壓力脈沖會引起振動短節(jié)軸向振動，該軸向振動傳遞至鉆桿使鉆桿外壁與井壁的接觸情況發(fā)生改變，有效降低摩阻。整個結構不含橡膠易損件，具有轉(zhuǎn)速高、壓耗低、耐高溫等特點，能在深井、超深井和高溫高壓井中穩(wěn)定工作［28］。

表2 螺桿動力和葉片動力水力振蕩器性能對比Table 2 Property comparisons between the screw driven hydro-oscillator and the blade driven hydro-oscillator

圖4 渦輪動力水力振蕩器Fig.4 Turbine driven hydro-oscillator

2 關鍵技術論述

影響水力振蕩器減阻效果因素除了與工具自身的振動頻率、閥控配流和壓降有關外，還受鉆井工藝的影響。

2.1 最優(yōu)振動頻率

當鉆具組合軸向振動時，鉆具組合的振動速度會與鉆桿入井速度產(chǎn)生疊加［29-30］。研究表明，水力振蕩器的最優(yōu)振動速度按正弦規(guī)律變化。速度疊加后鉆桿某一質(zhì)點瞬時速度V可表示為

振動鉆柱某一點瞬時速度與摩擦阻力隨時間變化曲線如圖5所示［30］。設：OC段時間為t1，CD段時間t2，DE段時間t3，則一個振蕩周期內(nèi)正向振動時間tf為

反向振蕩時間tk為

以正向振蕩時鉆桿所受摩阻為正，反向振蕩時摩阻為負，則在一個振蕩周期內(nèi)，振動鉆桿所受摩擦力有一部分正負抵消，相當于在這段時間內(nèi)摩阻為0。于是得到平均摩擦力F表達式為

式中，V為疊加后鉆桿某一質(zhì)點瞬時速度，m/s；V1為鉆桿平均入井速度，m/s；V2為水力振蕩器振動速度幅值，m/s；T為振動周期，s；t為振動時間，s；Ff為滑動摩擦力，kN。

圖5 鉆柱某一質(zhì)點的速度與摩擦阻力隨時間變化曲線Fig.5 Change of speed and friction drag at one mass point of the drill string over the time

由式(4)和圖5可知，當鉆桿平均入井速度減小時，反向振動周期會加長。在此狀況下由式(6)可知摩擦阻力會隨之減小。當鉆進速度不變，振蕩的速度幅值增加時，可以延長反向振動時間，即摩阻的降低值會隨著振蕩頻率的增加而增加。因此，理論上在一定頻率范圍內(nèi)減摩效果會隨著振蕩頻率增加而加強。當振蕩速度幅值V2為鉆桿平均入井速度V1的2倍時，減摩效果最佳；當V2大于2倍V1時，振蕩速度幅值繼續(xù)增加減摩效果并不明顯。

2.2 閥控配流技術

閥軸系統(tǒng)是水力振蕩器能夠正常工作的關鍵部分。通過閥軸系統(tǒng)的鉆井液流量最好呈正弦周期變化，這樣能對閥底座產(chǎn)生溫和振蕩力，然后傳遞給鉆頭形成周期變化的鉆壓，從而改善鉆壓傳遞［16,28］。同時，持續(xù)溫和周期性變化的振蕩力作用于鉆頭能夠減小鉆頭沖擊，延長鉆頭壽命。目前幾乎所有國內(nèi)外研制的水力振蕩器的閥軸系統(tǒng)均由轉(zhuǎn)閥和定閥兩部分組成。轉(zhuǎn)閥帶有偏心孔，定閥帶有中心孔，相互配合能滿足面積變化需要。

任意時刻通過閥的鉆井液的有效流通面積A為［31］

式中，A為任意時刻通過閥的鉆井液的有效流通面積，m2；Amax為最大有效流通面積，m2；Amin為最小有效流通面積，m2；f為閥轉(zhuǎn)動頻率，Hz；φ為轉(zhuǎn)閥開始旋轉(zhuǎn)時的初始位置的角度，°。

目前對于閥的設計大部分都采用轉(zhuǎn)閥偏心圓孔，定閥中心圓孔的結構(如圖6)。由于工作時動閥片和定閥片持續(xù)接觸和摩擦，因此閥片材料和表面處理具有較高的要求。目前閥片主要采用高強度硬質(zhì)合金整體燒結而成，再在其表面鍍碳化鎢。

圖6 閥軸系統(tǒng)閥片結構示意圖Fig.6 Schematic structure of valve plate in valve shaft system

2.3 壓降控制技術

在不同井眼鉆進過程中，鉆具組合受到的摩擦力會不一樣，所以水力振蕩器將上部鉆柱抬升相同高度所克服的阻力也不同，即所需要的起振力不同［32］。水力振蕩器壓降大小反映其克服靜摩擦力的大小。因此，在易黏卡和靜摩擦阻力較大的井眼中需要較大壓降，壓降與流量關系曲線見圖7［33］。

從圖7可以看出：(1)當流量相同時，鉆井液密度越大，壓降就越大；(2)在實際應用中，壓降一般都在2～3 MPa，所以在使用水力振蕩器時要求鉆井液的排量在1 000 L/min以上。

圖7 壓降-流量關系曲線Fig.7 Pressure drop-flow rate relationship

2.4 配套鉆井工藝

工具配合有2種情況：水力振蕩器對其他工具的兼容以及和其他工具的相互促進與保護作用［3］。

水力振蕩器振蕩頻率不會對隨鉆測量(MWD)的脈沖頻率產(chǎn)生影響已經(jīng)過實際應用驗證,但是，水力振蕩器振蕩頻率和振幅控制不當可能會破壞MWD工具結構。水力振蕩器的振幅隨著排量的增加而增加,振幅越大表明鉆具振動范圍越大，對于整套鉆具而言，振動范圍大意味著將靜摩擦力轉(zhuǎn)換為動摩擦力的范圍隨之增大，摩擦力減小值就會增大［34］。在蘇36-8-18H井的鉆井過程中，水力振蕩器的振幅約10 mm，也是目前研究資料中使用水力振蕩器時振幅最大的。在這次使用過程中，出現(xiàn)了一起MWD的連接螺栓被震斷的事故。由此可以推斷振幅過大可能會影響其他工具的使用。具體哪些因素會影響水力振蕩器與其他工具匹配需要長時間的實際應用研究。

水力振蕩器產(chǎn)生的柔性沖擊能夠提供有效鉆壓同時保護鉆頭，延長鉆頭使用壽命，這是水力振蕩器對鉆頭的保護與促進作用。添加其他工具與水力振蕩器配合使用提高鉆進效率是一項關鍵技術，比如與有效沖擊器及徑向振蕩器配合等［35］。

3 發(fā)展趨勢分析

目前所有研究都是在驗證水力振蕩器是否具有提高鉆速等優(yōu)點的基礎上進行的，而沒有進行水力振蕩器在改變有關參數(shù)，或者參數(shù)之間在某種最優(yōu)配合關系下能否得到優(yōu)化的研究。因此，這方面的研究無疑是將來水力振蕩器廣泛使用之前必須經(jīng)歷的一個階段。另外，水力振蕩器的使用是否能與其他井下工具兼容，或者能否有助于其他井下鉆具更好發(fā)揮作用也值得深入研究。對水力振蕩器具體使用環(huán)境(如地層特性、井深、井斜角等)沒有系統(tǒng)的分類研究，同時，水力振蕩器使用穩(wěn)定性更是其發(fā)展的一個研究方向。

3.1 振蕩頻率優(yōu)化

振蕩頻率是影響減摩效果的一個重要因素，研究振蕩頻率即可對鉆速優(yōu)化研究起到關鍵作用。在一定范圍內(nèi)，振蕩頻率的增加可以增大減阻值。以下2點可以作為振蕩頻率研究的依據(jù)：(1)根據(jù)機械波傳播理論，當振蕩頻率增加時，振蕩波衰減加劇，振蕩減摩效果會隨之降低；(2)由水力振蕩器功能可知，水力振蕩器可以提高鉆速，這意味著鉆桿入井平均速度會提高。鉆進速度的提高會降低反向振動時間，即在將靜摩擦變?yōu)閯幽Σ恋幕A上繼續(xù)降低摩阻的效果會不顯著。

綜合以上2點可以推斷，振蕩頻率增加后，會存在某一點，該點振動的反向速度會小于平均入井速度。與頻率較低時相比，該點與水力振蕩器的距離可能變短。這種情況下，減摩效果會不及相對低頻振蕩時的減摩效果。因此，可對頻率做具體研究，找到對應工況下的最優(yōu)頻率值，然后再進行結構參數(shù)的優(yōu)化。

3.2 工具結構優(yōu)化

水力振蕩器的關鍵結構是動力部分和閥軸部分。動力部分使用短螺桿馬達，會使工具整體尺寸偏長。螺桿馬達的轉(zhuǎn)子在定子型腔內(nèi)作平面行星運動，產(chǎn)生離心慣性力，從而造成工具的徑向振動。在實際應用中，鉆具的徑向振動可能會破壞鉆孔軌跡。為了優(yōu)化工具結構，可以考慮采用其他動力方式替代，比如短渦輪馬達或者葉片馬達。

閥軸部分的動閥與定閥的閥口均是根據(jù)動力部分的運動軌跡進行設計的。在設計閥口時可以考慮放棄使用傳統(tǒng)的動力部分，將原有定閥與轉(zhuǎn)閥更換位置，然后安裝在近動力鉆具部分，利用動力鉆具提供動力。閥片在接觸摩擦過程中磨損嚴重，對材料要求高，可以考慮改變接觸方式，設計液流回路實現(xiàn)非接觸方式旋轉(zhuǎn)配流。為了增加水力振蕩器的作用范圍，可以考慮實現(xiàn)兩端振動，改變閥門片配流方式或者增加振動結構實現(xiàn)兩端振動。

3.3 穩(wěn)定性與地層適應性

穩(wěn)定性主要體現(xiàn)在工具的工作狀況不會隨時間的變化而發(fā)生改變，即持續(xù)工作的能力。水力振蕩器在相同環(huán)境下的穩(wěn)定性主要由彈簧抗疲勞強度、動力部分耐高溫能力、閥的耐磨擦性能等體現(xiàn)。對彈簧材料以及閥的材料研究是一個研究發(fā)展方向。

鉆具的穩(wěn)定性也與使用時的地層特性有關系。目前，有關這方面還沒有研究。

3.4 整體經(jīng)濟效益研究

雖然使用水力振蕩器會帶來諸多的優(yōu)點，但只能從狹義上提高提高經(jīng)濟效益，當鉆具成本和使用壽命綜合考慮就不一定能提高經(jīng)濟效益。水力振蕩器引起的鉆柱振動會降低測控儀器、動力鉆具和鉆柱的使用壽命和工作性能。從鉆速的提高和鉆具的損壞整體考慮，使用水力振蕩器是否利大于弊，是否能提高司鉆的整體經(jīng)濟效益值得進一步研究。

4 結論

(1)對比分析了現(xiàn)有的3種水力振蕩器，螺桿動力水力振蕩器具有技術成熟、工作穩(wěn)定和可靠等優(yōu)點，但不耐高溫且易磨損；葉片動力水力振蕩器具有結構簡單、壓降小等優(yōu)點，但工作不可靠；渦輪動力水力振蕩器具有工作可靠、耐高溫和壓降小等優(yōu)點，但現(xiàn)有技術還不成熟，是水力振蕩器未來發(fā)展的方向。

(2)閥控配流技術和配套鉆進工藝對水力振蕩器減阻效果影響最大，也是未來的研究熱點。一方面可以從閥片的材料選擇和表面處理技術方面入手，另一方面通過脈沖射流技術代替?zhèn)鹘y(tǒng)的閥片來產(chǎn)生脈沖信號。

(3)水力振蕩器的使用應從地層適應性、鉆具成本以及對其他鉆具壽命的影響等方面綜合考慮，使經(jīng)濟效益最大化。