旋沖鉆井技術在石油鉆井中的應用

臧偉偉

摘要：隨著國家經濟的不斷發展，能源問題也成為社會公眾討論的熱點話題。石油作為我國重要的資源，其開采率等問題也受到了行業內部的關注。在此背景下，本文以旋沖鉆井技術為例，深入分析旋沖鉆井技術的優點以及使用狀況，并對旋沖鉆井技術今后的發展進行深入分析研究如下。

關鍵詞：旋沖鉆井技術;石油鉆井;技術應用;技術發展

隨著我國石油行業的不斷發展，旋沖鉆井技術在石油鉆井中的應用也越來越廣泛，無論是技術成熟度還是應用范圍都得到了更好的發展。而為了進一步地提升石油鉆井的效率以及鉆井質量，本文以旋沖鉆井技術為基礎，對石油鉆井工程的施工技術進行簡要分析，并對目前我國石油企業所采用的主要鉆井技術以及鉆井技術的收益進行分析與研究。

一、旋沖鉆井技術

旋沖鉆井技術是在石油鉆井工程中的常見技術之一，它主要是在常規的石油旋轉鉆井技術的基礎上，通過在轉頭頂部安裝沖擊器，并采取液動力源和氣動力源兩種不同的形式，將沖擊器帶動，以形成較高的旋沖沖擊力的一種鉆井技術[1]。通過該沖擊器，旋沖鉆井技術能夠不斷向石油鉆井施加壓力，進而傳遞到前端的鉆頭當中，以達到沖擊石油鉆井的效果。在旋沖鉆井技術的分析中，沖擊器是該技術的核心，本文也對此進行簡要分析。

作為旋沖鉆井技術中最核心、最主要的部件之一，沖擊器以配水部分、防回水部分和沖擊部分、傳遞部分零部件組成，在運行過程中，鉆井液或氣動力的兩種動力源進入沖擊器，令其能夠通過配水閥零部件在沖錘的上端形成分流，最后達到錘頭到水槽當中[2]。由于該沖擊器設計的流道是封死的，因此，鉆井液的液體能夠回收到堵塞處，并形成水擊，提高液體的壓強。當液體壓強升高到一定數值時，就會形成快速運動的趨勢，原有的通道也會隨之關閉，從下接頭中流出水流，并借助慣性持續運動。在水擊之后，該沖擊器就能夠在噴水閥以及重錘的相互作用下快速工作，并與鉆頭發生碰撞完成石油鉆井工程。

而隨著我國經濟發展，對能源需求的不斷提高，在石油鉆井工藝中，如何通過改進鉆井技術來提高石油鉆井的效率以及石油公司的收益成為行業研究的熱點話題。除此之外，雖然我國石油開采已經形成了穩定且大規模的石油開采，但在開采過程中依舊存在部分問題，例如鉆井的鉆頭使用期限問題、鉆井轉頭的承受力問題以及資源浪費問題，這都為石油資源浪費埋下了隱患。在此背景下，想要真正提高石油企業的經濟效益，進而提高國家的經濟效益，就必須研究新的鉆井技術，提高石油鉆井的開采效率，并進一步降低石油鉆井的開采成本，這也是本文對旋沖鉆井技術進行分析與研究的關鍵點，在此背景下，本文從旋沖鉆井技術的改進以及應用出發，對石油行業的關注點進行逐一分析與研究。

二、旋沖鉆井技術分析

旋沖鉆井技術主要分為氣動旋沖鉆井技術和液動旋沖鉆井技術兩類。對此，本文分別分析研究如下：

（一）氣動旋沖鉆井技術

氣動旋沖鉆井技術以氣動沖擊器為核心零部件，根據配氣方式的不同，該技術能夠分為有閥式和無閥式兩類不同的旋沖鉆井技術。有閥式是指壓縮空氣是由閥片所控制的，而無閥式則是利用配氣系統控制活塞進行往復運動。兩種方式各有利弊，都能夠實現氣動旋沖鉆井技術。

而相比液動旋沖鉆井技術，氣動旋沖鉆井技術的沖擊器介質密度更低，因此在遇到巖石時也更容易擊碎。此外，由于該沖擊器的回風速度較快，因此，能夠更加徹底地清潔石油鉆井的井底，提高鉆井速度。與液動沖擊器相比，氣動沖擊器以空氣為壓縮介質，既約了企業的成本，又便于企業以氣動沖擊器為基礎，研發企業混合壓縮介質等。

（二）液動旋沖鉆井技術

液動旋沖鉆井技術根據沖擊器可以分為水力以及高壓油兩種不同的分類，水力以水為主要驅動介質，它又可以分為有閥式正作用、雙作用和反作用等不同的形式。與氣動旋沖鉆井技術的沖擊器相比，液動旋沖鉆井技術的沖擊器的能量流動率更高，動力設備也較小，因此，在相同情況下，液動沖擊器能夠更好地利用能量燃料進而實現低能耗的石油鉆井。此外，該設備也擁有較強的攜巖能力以及探索能力，在石油勘探階段以及鉆井階段有著廣泛地使用空間。

三、旋沖鉆井技術的應用

如上所述，旋沖鉆井技術主要分為氣動和液動兩種不同的類型，而在應用中，為了保證石油鉆井的高效率以及石油鉆井的穩定性、安全性，無論采用液動旋沖鉆井技術還是氣動旋沖鉆井技術，都應當堅持以安全性為首要目的，并不斷發展自身的工藝以及科學技術。在我國石油鉆井工程發展的過程中，一般以液動旋沖鉆井技術為主，它一方面具有低能耗的優點，另一方面在石油鉆井中也有更加優異的表現。但為了令旋沖鉆井技術能夠適配更多的石油鉆井施工，本文認為，科研人員也應當研發不同的種類產品，解決不同巖石體的精度問題以及破碎處理問題，并通過著重分析旋沖鉆井技術的核心零部件—沖擊器，來提高旋沖鉆井技術的整體技術成熟度。

除此之外，在旋沖鉆井技術的應用中，工作人員以及研發人員也應當根據實踐調查結果不斷拓展旋沖鉆井技術的應用深度以及應用廣度。在應用廣度方面，旋沖鉆井技術不僅能夠應用在普通石油鉆井中，還能夠針對特殊的石油鉆井，如定向井等進行更加有針對性的應用。而在深度方面，旋沖鉆井技術也應當不斷優化和完善自身的空間結構以及沖擊參數，并以石油鉆井工程為基礎，改正自身的技術措施以及鉆頭類型，令其能夠配合石油深部勘探工作的發展需求。

四、結束語

綜上所述，在我國經濟高速發展的背景下，社會各界對石油等能源的需求也越來越大。在此背景下，本文也石油鉆井工程為切入點，對石油鉆井工程中的旋沖鉆井技術進行深入分析，并通過分析旋沖鉆井技術的種類以及技術原理、應用等方面為我國石油鉆井工程的未來發展提供一定的參考。

參考文獻：

[1] 王強. 淺析旋沖鉆井技術在石油鉆井中的應用[J]. 中國化工貿易， 2019， 011（034）：139.

[2] 任林波， 王亞文， 張小勇. 旋沖鉆井技術在石油鉆井中的應用研究[J]. 化工管理， 2019， No.527（20）：212-213.