旋转导向钻井技术应用研究及其进展

周石峰

摘要：旋转导向钻井技术在油田开发中具有重要的实际应用价值，在油田开发中要将其与现有技术相融合，从而达到更好的开发效果，并能在新的时代对井斜井进行有效的管理，为了减少油气开发的费用，必须要加强油气资源开发的质量与效益。因此，本文将针对旋转导向钻井技术应用研究及其进展进行研究。

关键词：旋转导向钻井技术；应用研究；进展

引言：在新的阶段，钻井是油气开发过程中必不可少的一项工作，它是建立油气管道与地表连通的管道，从而保证各采油管道的安全可靠。整体的钻井工程投资大，也存在着一定的安全隐患，涉及的技术比较多，要把现有技术与现代科技结合起来，从而使钻探工作的质量和工作效率得到进一步的提升。因此，探讨旋转导向钻井技术应用研究及其进展是很有必要的。

一、旋转导向构件及钻井技术的原理分析

在旋转冲击钻进过程中，由四个关键部分构成：给水机构、防回水机构、冲击机构和传动机构。它的每一个部件都可以将其它的动能转换为动能，就像是水流装置，它可以将势能转换为动能，连接件、外壳和阀门也可以起到辅助作用。至于传送装置和锤子，就是为了给冲击装置提供一个通路。同时还能变成冲击负荷和冲击钻柱转矩。钻井液在经过撞击装置的时候可以分成两个方向，两个方向的流体通过阀门将流体注入到冲锤头部的水池中。当液压压力上升时，冲击头部达到某一压力时，原有通路会被封闭，从而导致其转向，两者在惯性作用下，仍然会影响到液压和阀套，不断地与铁毯发生碰撞，然后再进行周期性的冲击。在正常工作条件下，转动能够增加工作的速度和动力，这是工作的基本原则。同时还可以在上面和下面随意的转换。可以依赖于下方的高压气体作为电力机器。这种方法最突出的作用是在粉碎的时候，增加了岩石的裂纹。第一，利用旋转撞击技术进行钻孔，是为了使其深度更大，使其体积受到破坏，获得最好的结果。第二，它可以有效地防止钻机的磨耗，延长其寿命。第三，本工艺对外部环境的影响小，确保了工程的良好实施。

二、旋转导向钻井技术的应用

（一）、气动旋转冲击钻井技术

目前已有的钻井技术有很多，采用旋流技术的钻探方法主要有两类，也就是气动式旋流式和液动式旋流式。空气动力旋流技术，是指以气流的动能为推动力，这种冲击技术按是否有阀，可以分成两种。气压式旋流冲击钻孔技术是煤矿采矿中常用的一种技术。这种方法可以降低岩石的易损性，而且这种钻探技术的工作效率也很高，主要应用在钻孔和其他材料上。早在几年之前，一些国家就在钻头上使用了风力涡流技术。由于科技水平的不断提高，空气中的旋流冲击技术也随之发展，因而采用这种方法制造的冲击机已有多种型式。在现在，这项技术被广泛地用于石油开采、钻探等领域。

（二）、旋转导向钻井技术的应用要点

采用液体动力冲击力作为主要部件的旋转式钻机是一种新型的旋转式钻机。这一技术具有攻克难题的能力，能够解决复杂的深层、坚硬的地层钻孔难题。液体冲击装置分为两大类：一种是高压油，一种是水。它具有能源消耗少、资源利用率高、投资费用低廉等优点，在油田钻探中具有较大的优越性。目前国内有关技术单位可以利用液动冲击钻机技术，开发出许多与此有关的技术和装备，例如吸气、射流冲击和各种阀形的冲击波。该方法具有使用单元少、能受影响的因素小、不受井眼的水深及水压等影响。而且可以按照不同的技术进行适当的调节，使其能够获得预期的破碎结果。在工程实践中，旋冲技术是十分常见的，其使用结果也很好。例如 DGSC的液体喷嘴可以提高钻井速度，其最大速度可以提高30%，其部件寿命超过150个小时。因此，其主要特征是：第一，提高了岩石的破碎性能和作用。当钻机和冲击机相连时，可以加强冲击负荷，同时在较小的接触时间内，所受的作用力改变较大，因此会发生振动，这样，岩石破碎的作用就会得到明显的加强。第二，能够延长钻具的使用年限。旋转撞击钻机在使用时，由于钻机压力较低，使用次数较多，因而减少了钻具的磨耗，延长了使用年限。第三是提高钻探的品质。该技术的运用，可以有效地控制钻机与钻具的载荷比例，从而达到较好的爆破效果。第四，可以提高井口的清洁程度。在旋转冲击钻孔时，可以形成一股可以冲洗底部并使底部保持干净的高速度的水。第五，就其行业需求而言，还需考虑其对固态的压紧性，以及各原始部件之间的连接状况是否稳固与完好。

三、定向井钻井中旋转导向技术的发展

随着油气开发项目面临的环境日益复杂多变，加之目前油气开发工作越来越困难，因此，对深、浅等地质条件的开发工作也随之增多，因此，目前的油气生产对目前的钻探技术要求越来越高。目前，国内在油气开发中采用了多种控制技术，比如分井、水平井等，这些技术的应用效果很好，但随着技术的应用，对现有的井道的控制也越来越严格，在这一进程中，要充分利用多种控制技术，对油气资源进行高效勘探。与常规的钻探技术相比，它可以保证在设备转动时，对井道进行高效的定向。与常规钻探工艺相比，采用转动引导技术可以进一步降低相关的摩阻，从而改善钻探效果。同时，其配套设施的转矩小，其综合采矿操作具有相当高的品质和效益。另外，将转动引导技术与大位移井的钻探极限相结合，将该技术的应用相结合，可以最大程度的改善井筒的清洁操作，从而达到高效稳定的目的，尤其是在复杂的地质条件下进行钻探控制时，该技术还能够进一步提高钻井效率，提高钻井的安全性。转动导引钻具具有自动转动的作用，可进一步降低静摩阻，降低机械卡钻危险，使钻具在钻孔内运动更加顺畅顺畅。另外，通过对钻孔进行连续精细调整，使整体轨道的控制工作更加精确。

结束语：总而言之，随着油气勘探工作的持续开展，像大位移水平井的应用也日益频繁，将其与转动导引技术和相关的钻探技术相配合，可以降低生产成本，然而，有关的体系也有其自身的应用限制，比如刀具组合的准确性和复杂性，对钻探的环境也提出了更高的要求。因此，我们需要对钻井中产生的问题进行定期整合，并思考出更具效率的改善方案。

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