連續(xù)油管鉆井井下增壓技術(shù)探析

魏志軍

摘要：在油田鉆井施工過程中連續(xù)油管鉆井技術(shù)是一種新型技術(shù)，該技術(shù)與傳統(tǒng)鉆井技術(shù)相比有著非常多的優(yōu)勢。但是連續(xù)油管鉆井技術(shù)在施工過程中，由于油管重量輕，強度小，會發(fā)生扭曲狀況，隨著油管鉆井工作的不斷旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致油管出現(xiàn)的摩擦阻力更大，從而影響鉆壓的施加，因此通過對現(xiàn)有連續(xù)油管鉆井技術(shù)的原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，得出相應(yīng)的改進(jìn)方向，能夠有效增加油田的經(jīng)濟效益和社會效益。

關(guān)鍵詞：連續(xù)油管;井下增壓;技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，油田鉆井技術(shù)也得到了有效改善，連續(xù)油管鉆井技術(shù)是石油鉆井技術(shù)中的一種新技術(shù)，該技術(shù)在很多方面已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，連續(xù)油管鉆井技術(shù)在水平井等技術(shù)領(lǐng)域有著非常多的優(yōu)點。但是連續(xù)油管在實際應(yīng)用過程中會受到很多因素的影響，無法向井底提供足夠的鉆壓，井下增壓技術(shù)能夠有效解決這一問題，因此井下增壓技術(shù)可以為連續(xù)油管鉆井提供足夠的鉆壓，進(jìn)而有效降低鉆井成本和提高油氣采收率。

1井下增壓鉆井技術(shù)概述

1.1井下螺桿增壓鉆井

井下螺桿增壓鉆井技術(shù)的工作原理為：利用泥漿的流動產(chǎn)生動能，進(jìn)而帶動螺桿鉆具進(jìn)行轉(zhuǎn)動，泥漿注入注塞泵中，并通過注塞泵施加壓力，在高壓作用下泥漿會從噴嘴中噴出，在噴射的過程中，幫助鉆頭進(jìn)行破巖工作。井下螺桿增壓鉆井工作性能穩(wěn)定、可操作性簡單、并且所產(chǎn)生的壓力能夠進(jìn)行有效控制，該技術(shù)在硬地層中有著明顯的工作效果。

1.2井下射流增壓鉆井

井下射流增壓鉆井技術(shù)的工作原理為：利用射流節(jié)流裝置改變射流方向，從而帶動下部裝置形成增壓效果，利用節(jié)流元件能夠?qū)δ酀{形成一定的節(jié)流壓降，從而帶動下部裝置進(jìn)行往復(fù)運動，形成高壓射流進(jìn)行破巖工作。井下射流增壓裝置結(jié)構(gòu)簡單，并且工作性能比較穩(wěn)定，所產(chǎn)生的能量交換率較高。

1.3井下減振增壓鉆井

井下減振增壓鉆井技術(shù)的工作原理為：利用在鉆井過程中鉆柱的縱向振動來作為鉆井能量來源，鉆柱的縱向振動可以帶動井下鉆塞進(jìn)行上下運動，利用鉆柱振動所形成的波動對泥漿進(jìn)行增壓，并且通過鉆頭上的噴嘴形成高壓射流，從而達(dá)到破巖工作效果。

井下減振增壓鉆井工具不適合用于定向井、水平井以及大位移井;該鉆井技術(shù)能夠應(yīng)用于堅硬的地層，并且能夠有效提高鉆井速率。

1.4牽引器

牽引器的工作原理為：利用渦輪發(fā)電機進(jìn)行啟動，牽引器輪子從內(nèi)部進(jìn)行展開，接觸井壁后牽引器會開始轉(zhuǎn)動，從而帶動管柱向前移動。利用牽引器提供牽引力，可以有效減少油管的摩擦，有效提高鉆井速率，不需要依靠高壓噴射來進(jìn)行增壓。

2連續(xù)油管鉆井井下增壓技術(shù)

2.1連續(xù)油管鉆井井下增壓技術(shù)特點

常規(guī)鉆井的井下增壓技術(shù)和工具比較多，但是這些增壓技術(shù)和工具不一定適用于有連續(xù)油管鉆井，連續(xù)油管鉆井形成的井眼比常規(guī)鉆井形成的井眼要小，因此井下增壓提出了更高的要求。連續(xù)油管鉆井井下增壓工具需要滿足減少扭距要求，減少注入頭在工作中的壓力，從而提高連續(xù)油管的鉆井效率。利用連續(xù)油管進(jìn)行鉆井會受到多種因素的影響，可以通過井下增壓技術(shù)或者工具來解決這一系列因素問題，因此研究連續(xù)油管鉆井井下增壓技術(shù)非常重要。

連續(xù)油管鉆井井下增壓工具的優(yōu)勢如下：

（1）連續(xù)油管鉆井井下增壓不需要依靠地面設(shè)施。

（2）能夠有效降低扭矩和鉆壓的要求，從而有效提高機械鉆井效率。

（3）可操作性比較強、能夠有效降低鉆井成本、安全系數(shù)高，在鉆井工程中有著廣泛的應(yīng)用前景。

（4）工作性能相對穩(wěn)定，能夠充分利用泥漿在壓降和增壓過程中實現(xiàn)能量的交換。

（5）能夠有效克服連續(xù)油管自身問題，增壓效果明顯。

2.2連續(xù)油管鉆井井下增壓技術(shù)

（1）井下螺桿增壓技術(shù)是我國鉆井工程技術(shù)中比較常見的增壓技術(shù)，該技術(shù)主要應(yīng)用于連續(xù)油管鉆井。井下螺桿增壓裝置結(jié)構(gòu)簡單，所形成的增壓效果明顯，但是在實際應(yīng)用過程中超高壓射流鉆頭比較脆弱，非常容易發(fā)生斷裂現(xiàn)象，對于軟硬交替的地層，會使井下螺桿增壓裝置的使用壽命減少，可以采取改變鉆頭材質(zhì)的方式來解決超高壓噴嘴小問題，進(jìn)一步提高鉆井效率，井下螺桿增壓技術(shù)在鉆井工程中的應(yīng)用比較廣泛。

（2）井下射流增壓技術(shù)主要依靠超高射流來提高鉆井速率，由于連續(xù)油管鉆井自身特點，所形成的井眼較小，因此在利用井下射流增壓技術(shù)之前，需要解決排量小，壽命短等問題。可以通過增大增壓比來加大射流速度，選擇耐磨耐服是鋼材，可以有效提高井下射流增壓技術(shù)在連續(xù)油管鉆井中的應(yīng)用。

（3）井下減振增壓技術(shù)的主要功能包括減振和增壓，鉆柱在縱向運動過程中所形成的減振效果，可以保護(hù)鉆頭不會受到傷害，從而有效延長鉆頭的使用壽命;鉆柱振動所產(chǎn)生的能量可以轉(zhuǎn)化給泥漿，從而實現(xiàn)增壓效果。鉆柱振動幅度和井深成正比例關(guān)系，可以為泥漿提供更多的能量。井下減振增壓技術(shù)具有非常獨特的優(yōu)勢，因此該技術(shù)是很多鉆井企業(yè)所研究的重點。對井下減振增壓迅速實施之前需要解決泥漿排量小問題，可以采用提高增壓比和改進(jìn)噴嘴等方式，來提高井下減振增壓裝置的應(yīng)用。

（4）牽引器的工作原理與其他幾種井下增壓方式不同，牽引器主要是為油管提供牽引力，減少摩擦阻力，從而有效提高鉆井速率。牽引器能夠有效幫助小井眼和大位移井的鉆井效率。

雖然井下牽引器在鉆井過程中的應(yīng)用比較廣泛，但是在連續(xù)油管鉆井中的應(yīng)用還是會存在很多的不足：第一，牽引器結(jié)構(gòu)不緊湊，外徑尺寸過大，不能完全適應(yīng)井下管徑。第二，牽引器所形成的牽引力太小。可以從結(jié)構(gòu)上對牽引器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，并提高牽引器的牽引力，從而有效提高牽引器在連續(xù)油管鉆井過程中的應(yīng)用。

3結(jié)束語

連續(xù)油管鉆井速率會直接影響油田的經(jīng)濟效益，油田企業(yè)發(fā)展的趨勢是降低油田鉆井成本，提高油田采收率。連續(xù)油管鉆井技術(shù)所涉及到的內(nèi)容比較多，只有不斷對連續(xù)油管鉆井技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和完善，才能夠在最大程度上提高油田的經(jīng)濟效益和社會效益，對石油行業(yè)的發(fā)展有著非常重要的影響。

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