利用水力脉冲空化射流复合钻井技术提高钻速

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1、第3O卷第1期石油学报Vo1．3ONo．12009年1月ACTAPETROLEISINICAJan2009文章编号：0253—2697(2009)01—0117-04利用水力脉冲空化射流复合钻井技术提高钻速王学杰李根生康延军史怀忠黄中伟谢又新(1中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249；2中国石油塔里木油田公司新疆库尔勒841000)摘要：水力脉冲空化射流复合钻井技术是指在复合钻井过程中将水力脉冲空化射流发生器安装于钻头与螺杆钻具之间的一种新组合钻井方式，可以综合利用机械能量及水力能量来提高钻速。水力脉冲空化

2、射流复合钻井的提速机理是：将常规复合钻井的高转速破岩与水力脉冲空化射流的有效清岩相结合，从而提高钻速。分析了在新疆英买、轮南区块4口井水力脉冲空化射流复合钻井的现场试验，结果表明水力脉冲空化射流复合钻井比常规复合钻井钻速平均提高12．67％，比常规钻具结构钻井钻速提高262％-55．36％，该技术具有较大的推广应用价值。关键词：水力脉冲；空化射流；螺杆钻具；复合钻井；机械钻速中图分类号：TE242文献标识码：AImprovementofpenetrationratewithhydraulicpulsatingcavitati

3、onjetcompounddrillingtechnologyWANGXuejieIIGenshengKANGYanjunSHIHuaizhongHUANGZhongweiXIEYouxin(1．StateKeyLaboratoryofPetroleumResourceandProspecting，ChinaUniversityofPetroleum，Beijing102249，China；2．PetroChinaZarimOilfieldCompany，Korla841000，China)Abstract：Hydrauli

4、cpulsatingcavitationjetcompounddrillingis3newdrillingtechnologyandmakesfulluseofmechanicenergyandhydraulictOimprovepenetrationrate．Thepulsating—cavitationjetgeneratorislocatedbetweenbitandscrewdrillingstring．Themechanismofthenewdrillingtechnologyreliesonthecombinat

5、ionofhighrotatingspeedoftheconventionalcompounddrillingandeffectivelybottomclearingofthepulsating—cavitationjettoimprovethepenetrationrate．Fieldexperimentsin4boreholesofYingmaiandLunnandistrictsdemonstratedthatthehydraulicpulsating—cavitationjetcompounddrillingcoul

6、dimprovethepenetrationrateby12．67percentmorethantheconventionalcompounddrillingandby26．2～55．36percentmorethantheconventionalstringdrilling．Thistechnologyisvaluableforpopularizingindrillingengineering．Keywords：hydraulicpulse；cavitationjet；screwdrillingstring；compoun

7、ddrilling；penetrationrate常规的复合钻井是指“动力钻具+转盘转钻井”使复合钻井技术发挥出最佳的提高机械钻速效果]。技术(钻头为PDC或其他适合高转速的钻头)，目前在笔者主要从水力脉冲空化射流方面研究，以求从水力一些油田被广泛使用，是大幅度提高钻井速度的主要能量方面来辅助提高机械钻速。手段之一。随着我国油田勘探向深部地层的发展，如1水力脉冲空化射流发生器结构与工何有效地提高机械钻速成为亟待解决的问题。目前较多采用复合钻井技术，可较好地提高机械钻速，但破岩作原理效率高，产生岩屑量增多，正常状态的连续射流已

8、无法水力脉冲空化射流发生器工具结构如图1所示。及时清除井底的岩屑，岩屑在井底遭受反复切削，降低导流体置于顶部，其重要结构即为斜坡流道，它改变钻了钻头寿命，导致复合钻井难以发挥最佳的提高机械井液的流动方向和速度，对叶轮叶片产生切向力，促使钻速效果1．]。叶轮连续不断的高速旋转，叶轮在高速旋转