振动冲击钻井提速技术现状及发展趋势

发布时间：2025-05-20 05:35

　　 经过长期的钻井提速理论研究及现场应用,业内相继研发出多种类型的振动冲击提速工具,并取得了一定效果。分别对轴向振动冲击和扭向振动冲击提速技术的类型、工艺原理及技术现状进行了分析,并对轴扭复合冲击提速技术原理及现状进行了阐述。结合目前振动冲击钻井技术现状,阐述了振动冲击钻井技术的发展趋势,即结合非常规油气资源开发技术需求,加大长水平段钻井提速技术研究工作、延长振动冲击钻井提速工具的井下使用寿命等,并结合油田发展技术需求,加大井下智能钻井提速技术的研究力度,以期降低油田开发成本。

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【部分图文】：

图7 扭力冲击器结构

扭力冲击器提速工作原理：在钻井过程中，钻井液通过心轴进入扭力冲击器内部，在配流件的作用下产生高低压腔的相互转换，该高低压腔作用于冲击锤两侧的锤面上。由于高低压腔的形成，驱动冲击锤由高压腔向低压腔冲击，该冲击力作用于冲击砧上；当第1次冲击完成后，配流件继续进行第2次高低压腔的转换，....

图8 复合冲击钻井提速工具结构示意图

柳贡慧、汪伟、查春青[27-30]等对复合冲击钻井工具进行了研究。工具结构如图8所示，换向器的作用是确保在钻进过程中高低压腔的转换，即保证轴向冲锤与周向摆锤之间通过该高压腔的转换产生高频冲击振动；节流喷嘴的作用是当钻井液流过工具时可产生一定的压降，在该压降下产生振动冲击力。复合冲....

图1 水力脉冲空化射流振动钻井提速工具结构

李根生[4-6]等对水力脉冲与空化射流机理进行了耦合研究，并研制出水力脉冲空化射流提速工具，如图1所示。其技术原理：流体通过导流体后，改变了流动方向和速度，促使钻井液驱动叶轮产生连续高速旋转，从而连续改变流道面积，产生脉冲压力。自激振荡腔室对钻井液脉冲信号进行放大并产生谐振作用，....

图2 自激振荡式提速工具结构

倪红坚等[9]将机械冲击和水力脉冲作用相结合，研制成功自激振荡式提速工具，如图2所示。该工具安装于钻头与钻铤之间。在钻井过程中，钻井液经一级振荡器和二级振荡器后，通过八方连接杆经下接头后进入钻头。在钻井液流通过程中，工具内部设计的振动冲击锤将产生一级振荡及二级振荡作用，振荡作用产....

本文编号：4046929