石油钻井中涡轮钻井技术的应用探讨

李明 姜毅(中国石油西部钻探克拉玛依钻井公司，新疆 克拉玛依 834000)

1 涡轮钻井的现状应用

随着各国工业的稳固发展和科技水平的不断发展，技术水平也在不断提高吗，这种情况下我国对石油的依赖程度也越来越高，世界各国都加大了对石油的勘探和开车四，国内外的钻井技术都有了很大的进步，技术的发展更是很大程度上提高了钻井的效率降低了钻井的成本投入。

1.1 涡轮钻井技术的优越方面

石油工业的发展逐渐完善，机械化的钻井方法也有了长足的进步，井下动力钻的发展迅速，近年来,动力钻具无论在结构、性能和寿命都有了重要的突破,涡轮钻井过程中涡轮动力要下入井下，这是涡轮钻井与转盘钻井的不同之处，涡轮钻井的地面设备要求的动力更大，与转盘钻井相比要求钻井泵组功率要更大。

1.2 实施涡轮钻井的条件

1.2.1 涡轮钻具需要动力这也就说明涡轮钻具是需要一定的压力损耗的，它所需要的功率输出较大，需要从能量输出上提高从而保障无论钻具需要的水能量。

1.2.2 涡轮钻具的稳定性直接关系着钻井的效果，如何保障涡轮钻具的稳定性就需要涡轮钻具的长保径钻头及扶正器的正确使用以及良好的井眼条件，其中钻井液的使用能够利用钻井液的携岩能力以及护壁性能提高井壁稳定性，保障钻井条件减少井下掉块等现象。保障钻井过程的顺利安全。

2 涡轮钻井时的钻井参数优选

钻井工艺的快速发展已经钻头材料和技术的发展促使了涡轮钻井的极大进步，涡轮钻井在配备新型金刚石钻头、高速牙轮钻头钻井以及在定向井、水平井、大斜度井钻井领域的应用效果显著。

在钻井工艺的要求中需要根据涡轮钻具的特性和结构设计选择能够满足不同钻头破岩的钻头类型以及钻井参数，并由此确定合适的井下动力钻具，经过几方面的控制提高深井钻井和难钻地层机械钻速。其中可以通过以下方面体现的涡轮钻具的转速、扭矩和压降等特性实现不同钻头的最佳破岩效率。

2.1 利用流体力学的理论基础，对涡轮叶片进行流动计算，利用CAD技术进行叶片的优化设计，设计出满足不同特性和钻头的涡轮叶片和钻具，从而更具有针对性。

2.2 利用组合设计，对涡轮钻具的输出状态进行调节，从而改善涡轮钻具的表现性能，例如，不同性能的叶片相组合达到更完美的结果，不同特性的涡轮节的组合，同步减速器与涡轮的组合以及螺杆钻具与涡轮的组合等方式，采用组合的方式取得最优的工作效率。

2.3 发展减速器涡轮钻具,提高扭矩降低转速，从而满足牙轮钻头和PDC钻头对中转速、大扭矩的要求。RSH减速支承节则在行星齿轮机构的上下侧将轴承系统集成到充油密封腔内,结构紧凑,可与一节或多节涡轮节组合。减速节的上下两端连接开式支承节。高速涡轮与一级或二级减速器结合,下部通过弯接头或短节与支承节相连,形成一个整体密封钻具。

3 我国涡轮钻具技术现状及建议

3.1 我国涡轮钻具的发展现状

目前来说我国的螺杆钻具在油田的开发领域一直发展较快，我国的很多研究场所，例如石油大学等在涡轮的研究和实验方面做了很多的努力，不断开发研制了新型涡轮钻具，使得涡轮钻具的结构性能和使用寿命有了很大程度的改善，专家对于涡轮钻具的研究和开发使我国的钻探技术一直走在前端，极大的推动和鼓励了我国石油勘探的发展。

3.2 我国涡轮钻具的改善

3.2.1 加大研究力度，首先应加强对大扭矩涡轮钻具和强敌压降涡轮钻就的研究，对于现有的涡轮钻具的型号、品种等加以拓展，更好的满足提高深井、难钻地层等油井的勘探，特别是小尺寸的涡轮钻具用于老井侧钻需要加大研究力度。

3.2.2 减轻涡轮钻具的磨损问题，加强对涡轮钻具部件等易损件延长寿命的研究，更好的降低投入成本，提高使用寿命，从而满足钻头技术的不断发展，综合降低钻井成本的投入。

3.2.3 推广扩大使用139.7 mm尺寸钻杆,并且充分利用水利能量，通过水利能量的利用更好的发展大功率、高性能涡轮钻具和减速涡轮钻具。

4 结语

随着我国对钻井技术的攻关、引进和推广，我国相当一部分的油气田的钻井实践已经应用了涡轮钻井技术，大大提高了钻井速度，更大程度上保障了能源供应，但目前来说我们与先进国家相比还有差距，我们仍需要不断发展新技术，研究创新同时总结经验吸收国外先进理念，加快钻井新技术的国产化步伐，在保证钻井安全的同时提高钻井效率和企业效益。

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