旋冲钻井技术在石油钻井中的应用

臧伟伟

摘要：随着国家经济的不断发展，能源问题也成为社会公众讨论的热点话题。石油作为我国重要的资源，其开采率等问题也受到了行业内部的关注。在此背景下，本文以旋冲钻井技术为例，深入分析旋冲钻井技术的优点以及使用状况，并对旋冲钻井技术今后的发展进行深入分析研究如下。

关键词：旋冲钻井技术;石油钻井;技术应用;技术发展

随着我国石油行业的不断发展，旋冲钻井技术在石油钻井中的应用也越来越广泛，无论是技术成熟度还是应用范围都得到了更好的发展。而为了进一步地提升石油钻井的效率以及钻井质量，本文以旋冲钻井技术为基础，对石油钻井工程的施工技术进行简要分析，并对目前我国石油企业所采用的主要钻井技术以及钻井技术的收益进行分析与研究。

一、旋冲钻井技术

旋冲钻井技术是在石油钻井工程中的常见技术之一，它主要是在常规的石油旋转钻井技术的基础上，通过在转头顶部安装冲击器，并采取液动力源和气动力源两种不同的形式，将冲击器带动，以形成较高的旋冲冲击力的一种钻井技术[1]。通过该冲击器，旋冲钻井技术能够不断向石油钻井施加压力，进而传递到前端的钻头当中，以达到冲击石油钻井的效果。在旋冲钻井技术的分析中，冲击器是该技术的核心，本文也对此进行简要分析。

作为旋冲钻井技术中最核心、最主要的部件之一，冲击器以配水部分、防回水部分和冲击部分、传递部分零部件组成，在运行过程中，钻井液或气动力的两种动力源进入冲击器，令其能够通过配水阀零部件在冲锤的上端形成分流，最后达到锤头到水槽当中[2]。由于该冲击器设计的流道是封死的，因此，钻井液的液体能够回收到堵塞处，并形成水击，提高液体的压强。当液体压强升高到一定数值时，就会形成快速运动的趋势，原有的通道也会随之关闭，从下接头中流出水流，并借助惯性持续运动。在水击之后，该冲击器就能够在喷水阀以及重锤的相互作用下快速工作，并与钻头发生碰撞完成石油钻井工程。

而随着我国经济发展，对能源需求的不断提高，在石油钻井工艺中，如何通过改进钻井技术来提高石油钻井的效率以及石油公司的收益成为行业研究的热点话题。除此之外，虽然我国石油开采已经形成了稳定且大规模的石油开采，但在开采过程中依旧存在部分问题，例如钻井的钻头使用期限问题、钻井转头的承受力问题以及资源浪费问题，这都为石油资源浪费埋下了隐患。在此背景下，想要真正提高石油企业的经济效益，进而提高国家的经济效益，就必须研究新的钻井技术，提高石油钻井的开采效率，并进一步降低石油钻井的开采成本，这也是本文对旋冲钻井技术进行分析与研究的关键点，在此背景下，本文从旋冲钻井技术的改进以及应用出发，对石油行业的关注点进行逐一分析与研究。

二、旋冲钻井技术分析

旋冲钻井技术主要分为气动旋冲钻井技术和液动旋冲钻井技术两类。对此，本文分别分析研究如下：

（一）气动旋冲钻井技术

气动旋冲钻井技术以气动冲击器为核心零部件，根据配气方式的不同，该技术能够分为有阀式和无阀式两类不同的旋冲钻井技术。有阀式是指压缩空气是由阀片所控制的，而无阀式则是利用配气系统控制活塞进行往复运动。两种方式各有利弊，都能够实现气动旋冲钻井技术。

而相比液动旋冲钻井技术，气动旋冲钻井技术的冲击器介质密度更低，因此在遇到岩石时也更容易击碎。此外，由于该冲击器的回风速度较快，因此，能够更加彻底地清洁石油钻井的井底，提高钻井速度。与液动冲击器相比，气动冲击器以空气为压缩介质，既约了企业的成本，又便于企业以气动冲击器为基础，研发企业混合压缩介质等。

（二）液动旋冲钻井技术

液动旋冲钻井技术根据冲击器可以分为水力以及高压油两种不同的分类，水力以水为主要驱动介质，它又可以分为有阀式正作用、双作用和反作用等不同的形式。与气动旋冲钻井技术的冲击器相比，液动旋冲钻井技术的冲击器的能量流动率更高，動力设备也较小，因此，在相同情况下，液动冲击器能够更好地利用能量燃料进而实现低能耗的石油钻井。此外，该设备也拥有较强的携岩能力以及探索能力，在石油勘探阶段以及钻井阶段有着广泛地使用空间。

三、旋冲钻井技术的应用

如上所述，旋冲钻井技术主要分为气动和液动两种不同的类型，而在应用中，为了保证石油钻井的高效率以及石油钻井的稳定性、安全性，无论采用液动旋冲钻井技术还是气动旋冲钻井技术，都应当坚持以安全性为首要目的，并不断发展自身的工艺以及科学技术。在我国石油钻井工程发展的过程中，一般以液动旋冲钻井技术为主，它一方面具有低能耗的优点，另一方面在石油钻井中也有更加优异的表现。但为了令旋冲钻井技术能够适配更多的石油钻井施工，本文认为，科研人员也应当研发不同的种类产品，解决不同岩石体的精度问题以及破碎处理问题，并通过着重分析旋冲钻井技术的核心零部件—冲击器，来提高旋冲钻井技术的整体技术成熟度。

除此之外，在旋冲钻井技术的应用中，工作人员以及研发人员也应当根据实践调查结果不断拓展旋冲钻井技术的应用深度以及应用广度。在应用广度方面，旋冲钻井技术不仅能够应用在普通石油钻井中，还能够针对特殊的石油钻井，如定向井等进行更加有针对性的应用。而在深度方面，旋冲钻井技术也应当不断优化和完善自身的空间结构以及冲击参数，并以石油钻井工程为基础，改正自身的技术措施以及钻头类型，令其能够配合石油深部勘探工作的发展需求。

四、结束语

综上所述，在我国经济高速发展的背景下，社会各界对石油等能源的需求也越来越大。在此背景下，本文也石油钻井工程为切入点，对石油钻井工程中的旋冲钻井技术进行深入分析，并通过分析旋冲钻井技术的种类以及技术原理、应用等方面为我国石油钻井工程的未来发展提供一定的参考。

参考文献：

[1] 王强. 浅析旋冲钻井技术在石油钻井中的应用[J]. 中国化工贸易， 2019， 011（034）：139.

[2] 任林波， 王亚文， 张小勇. 旋冲钻井技术在石油钻井中的应用研究[J]. 化工管理， 2019， No.527（20）：212-213.