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　　第２７ 卷第６ 期２０ ０ ５年１２月石油钻采工艺Ｏ ＩＬＤ Ｒ Ｉ Ｌ Ｌ Ｉ Ｎ Ｇ ＆ Ｐ Ｒ Ｏ Ｄ Ｕ Ｃ Ｔ ｌ０ ＮＴ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ ＹＶ ０ １． ２７ Ｎ ｏ ． ６Ｄ ｅ ｃ ． ２ ０ ０ ５文章编号： ｌ０ ０ ０ —７ ３９ ３（ ２０ ０ ５）０ ６ 一０ ０ １３一０ ３负压脉冲钻井技术理论及方法王智锋（ 胜利石油管理局钻井工艺研究院， 山东东营２５７ 叭７ ）摘要国内油气勘探开发逐渐向深部地层发展， 钻井施工中遇到的地层更加复杂、 坚硬， 岩石可钻性级别不断上升， 机械钻速大幅度下降。 井底负压脉冲技术既可实现井底负压又可提高射流能量， 因此在提高深部地层机械钻速上具有独到的优势。 分析了负压脉冲钻井提高机械钻速的原理及特点， 介绍了国内外具有代表性的几种负压脉冲工具的工作原理及特点， 着重介绍了胜利油田Ｍ Ｃ Ｐ —１７ ８ 型...

　　第２７ 卷第６ 期２０ ０ ５年１２月石油钻采工艺Ｏ ＩＬＤ Ｒ Ｉ Ｌ Ｌ Ｉ Ｎ Ｇ ＆ Ｐ Ｒ Ｏ Ｄ Ｕ Ｃ Ｔ ｌ０ ＮＴ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ ＹＶ ０ １． ２７ Ｎ ｏ ． ６Ｄ ｅ ｃ ． ２ ０ ０ ５文章编号： ｌ０ ０ ０ ７ ３９ ３（ ２０ ０ ５）０ ６ 一０ ０ １３一０ ３负压脉冲钻井技术理论及方法王智锋（ 胜利石油管理局钻井工艺研究院， 山东东营２５７ 叭７ ）摘要国内油气勘探开发逐渐向深部地层发展， 钻井施工中遇到的地层更加复杂、 坚硬， 岩石可钻性级别不断上升， 机械钻速大幅度下降。 井底负压脉冲技术既可实现井底负压又可提高射流能量， 因此在提高深部地层机械钻速上具有独到的优势。 分析了负压脉冲钻井提高机械钻速的原理及特点， 介绍了国内外具有代表性的几种负压脉冲工具的工作原理及特点， 着重介绍了胜利油田Ｍ Ｃ Ｐ １７ ８ 型机械阻断式脉冲钻井工具的研制与应用， 对提高深部地层钻井速度， 降低钻井成本具有重要意义。关键词负压脉冲井下工具深井机械钻速中图分类号： Ｔ Ｅ ２４ ９文献标识码： Ａ在深井钻井过程中， 井筒内钻井液液柱施加的围压增加是降低常规旋转钻井速度的主要原因之一。 在欠平衡钻井过程中通过采用低密度钻井液，使井筒液柱压力小于地层孔隙压力， 在井下形成负压条件， 是显著提高机械钻速的有效方法。 但在欠平衡钻井过程中， 由于整个裸眼井段处于低压状态，降低了井眼的稳定性和对地层流体的控制能力， 从而增加了井壁坍塌和井涌的可能性。 此外， 常规欠平衡钻井需靠地面压力控制系统完成， 费用高， 技术难度大。 负压脉冲钻井利用接在钻头上的负压脉冲工具产生的脉冲射流的负压特性， 只在井底附近实现欠平衡， 基本不改变常规的钻井工艺过程， 在提高机械钻速的同时， 大幅度地降低了钻井成本。１负压脉冲钻井破岩原理及特点负压脉冲钻井技术就是利用脉冲射流可以产生正负脉冲压差的原理， 在钻头上部连接一个调制器短节负压脉冲工具， 将连续射流调制成含有负压脉冲序列的射流， 在井底周围的小井段内产生一个相对负压区， 而在钻头以上则保持正常的或过平衡状态， 以控制地层流体， 从而实现井底脉冲负压钻井技术。负压脉冲钻井能够从多个方面提高破岩效率，其特点主要有以下几方面： （ １）降低液柱压力产生的压持效应， 提高井底净化能力， 避免重复切削。 负压脉冲破岩原理基于其产生的相对负压脉冲流场，这个负压流场能够降低钻井液对岩屑的压持效应，从而能最大程度地净化井底； （ ２）降低岩石的各向压缩效应， 改变深部地层岩性。 负压脉冲流场的存在不仅可以降低岩石的各向压缩效应， 减小钻头破岩载荷； 而且射流能量的脉动变化， 将会在井底岩石内部产生交变应力， 从而使井底岩石产生卸载破坏，进一步改变深部地层岩性， 结合钻头的机械切入， 大大提高负压脉冲射流的冲蚀破坏能力； （ ３）脉冲射流轴心的动压力克服了井底压持效应。 由于脉冲射流具有很高的动压力， 在井底岩屑（ 岩石）上造成拉应力， 同时给岩屑一个周期性应力， 因此动压力越大， 井底净化效果越好。 （ ４ ）井底的负压脉动对钻头产生强大的抽吸力， 起到辅助送钻增加钻压的作用， 这对于解决超深井、 大位移井滑动钻进加不上钻压问题意义重大。２几种典型的井下负压脉冲产生技术２． １Ｈ ｙ ｄ ｒｏ ｐ ｌｌｌ负压脉冲工具受美国能源部提高深井钻井速度基础研究项目支持， Ｔ ｅｍ ｐ ｒｅｓｓ技术公司研制开发了Ｈ ｙ ｄ ｒｏ ｐ ｕ ｌｓｅ负胜利石油管理局重点科技攻关项目： “脉冲钻井工具及工艺技术研究（ Ｌ Ｚ Ｊ３２００３００１）” 部分成果。作者简介： 王智锋， １９ ７ ５年生。 １９ ９ ８ 年毕业于大庆石油学院石油工程系， 现主要从事井下工具研究及科研技术管理工作。 电线， ， Ｅ ｍ ａｉｌ： ｗ 卸ｇ 抛 ｓｌｏｆ． ｃｏｍ 。万方数据万方数据