液动冲击旋转钻井技术27页PPT
钻井工艺技术PPT课件
合理性考虑： 从LT2中取出一段用LT1代替，并非用 T的2 套管直接
下LT2段。 也T 如3 此，从LT3中取出一段用L T1和
L T2’代替。
（3）校核 计算抗挤强度：从井口到井底逐段计算，下 部抗挤强度最大。 计算抗拉强度：从井底到井口逐段计算，上 部抗拉强度最大。 可采用二者可分别计算的方法。 目前用法：先用抗挤计算设计各段，再用抗 拉强度校核。 分段：不同强度段，越多越经济，受套管品 种限制，目前分四～五段为宜。
教材：《石油钻采机械概论》35元；
本课程用电子文档形式讲课，听课笔记注意只记标题 、彩色标识字体。
5. 套管螺纹连接 （1）三角螺纹连接 承载面：齿侧角30°斜面，产生较大径 向分力。 连接强度：只有管体强度的60～75% 。 密封方式：齿间干涉及丝扣油的堵塞实 现密封，密封性差。 （2）梯形螺纹连接 承载面： 3°斜面，导向面：10°斜面， 增强了齿形，减少了径向力。 连接强度：达到管体强度的85%。 密封方式：靠齿间干涉和丝扣油堵塞实 现密封，密封性差。 （3）套管接头螺纹分布规律 近似于抛物线，接头螺纹两端扣牙受力
②中国： 92年构思用“井下增压器”研究（由矿机教 研室增压器科研组完成）。 94年石油总公司招标，由石大、勘探院两家 分别进行可行性研究。 99年，单元、整机地面试验成功。 技术特点：利用地面泥浆，井下增压缸自动 水力换向，产生高压射流。难点超高压密封。 前景：试验成功是钻井的一场革命；增压技 术可用于地面和井下增压注水。
1．钻前准备 ① 定井位；②平井场； ③ 打基础；④备器材。 2．钻进 （1）全井钻进过程 ①一次开钻，下表层套管。 ②二次开钻，从表层套管内钻进。 ③三次开钻，从技术套管内钻进。
液动冲击旋转钻井技术共27页PPT
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
液动冲击旋转钻井技术
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
第8章3：旋冲钻井技术(王克雄)
射流元件实物
冲击器设计与电算软件
（一）行程变化对冲击器性能参数的影响
序 活塞行程 (mm) 号 1 2 3 4 5 20 40 60 80 100 冲击功 (J) 240.94 433.99 662.25 924.16
1211.20
冲击频率 能量利用率 流量利用率 (Hz) (%) (%) 32.43 21.78 17.78 15.64 14.21 10.3 12.5 14.6 16.4 17.8 33.0 44.3 54.8 64.4 73.2
5．钻头喷嘴组合的选择
由于在旋转钻井中增加了冲击器，而冲击器工作时要 消耗一定的压降，所以选择钻头喷嘴组合时要考虑这一因 素。冲旋钻井时选择的钻头当量喷嘴直径要大于常规的旋 转钻进，从而不至于使立管压力大于额定的工作压力。
6．泥浆的选择 在满足保护井壁，携带岩屑的同时，对冲击器主要考 虑尽可能地减少泥浆中的固相含量，以减弱泥浆对射流元 件的冲蚀作用，延长射流元件的使用寿命。
（4）冲击旋转钻进，由于采用的规程参数是小钻压、低转速， 岩石呈大块体积破碎，所以进尺快，相对来说，可以减少单位 进尺长度内产生井斜的因素。
三、液动射流式冲击旋转钻井技术的进展
自1995年以来，我们进行了双作用液动 冲击器、射流式液动冲击旋转钻井技术的研
究，现已完成9"、8
"
两种液动冲击器的设
计与制造：重点提高射流元件的寿命及工作 稳定性，完善了冲击器的测试技术；同时在 塔里木盆地山前构造带进行了试验，取得了 良好效果。
图2、阀式反作用冲击器 图3、射流式冲击器
二、液动冲击器的分类
图、阀式双作用冲击器
二、液动冲击器的分类
• 阀式正作用是以高压流体推动活塞冲锤下行冲击， 借助弹簧使其复位，如图1所示； • 这类冲击器具有可利用高压室中的液压力量做功， 流体在腔体内较畅通、功率恢复高、结构简单、 工作性能可靠、便于缩小直径。但需要借助弹簧 使其复位，弹簧寿命决定冲击器的寿命。 • 阀式反作用是以弹簧推动活塞冲锤下行冲击，借 助高压流体使其复位，如图2所示。这类冲击器对 弹簧要求较高。功率利用率低，一般不在采用该 类冲击器。
《钻井方法及工艺》课件
循环钻井技术
循环钻井技术是指利用循环液 （如水、泥浆等）将钻屑从钻 孔中带出地面的钻井技术。
该技术通过循环液的循环流动 ，将钻屑从钻孔中带出地面， 并保持钻孔的清洁和稳定。
循环钻井技术需要先进的循环 液技术和钻孔设计，以确保钻 孔的安全性和稳定性。
人工智能在钻井中的应用
01
人工智能在钻井中的应用是指利用人工智能技术来优化和自动 化钻井过程。
02
通过人工智能技术，可以对大量的数据进行分析和处理，从而
精确预测地层结构和地下资源分布。
人工智能还可以用于自动化控制钻井设备和工具，提高钻井效
03
率和安全性。
感谢您的观看
THANKS
05
钻井新技术与发展趋势
水平井钻井技术
水平井钻井技术是指钻出一段水平或大角度的井段，通常用于提高油、气、水等资 源的开采效率。
该技术通过精确控制钻头方向和角度，使钻孔在地下形成水平或大角度的延伸，从 而增加与油、气、水等资源的接触面积。
水平井钻井技术需要先进的定向钻井技术和钻井液技术，以确保钻孔的精确性和稳 定性。
欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术是指钻井过程中，利用各种方法使地层流体在井内保持 欠平衡状态，以防止地层流体对钻头的冲蚀和地层压力对井壁的破坏。
该技术通过控制钻井液的密度和压力，使地层压力略高于钻井液柱压力 ，从而降低钻头和钻具的磨损，提高钻井效率。
欠平衡钻井技术需要先进的钻井液技术和钻井设备，以确保钻孔的安全 性和稳定性。
钻井方法的比较与选择
适用范围
不同钻井方法适用于不 同的地层和井深，需要
根据实际情况选择。
钻井效率
不同方法的钻井效率不 同，需根据需求选择。
成本
石油钻井中液动冲击旋转钻井技术的实施与运用
一、引言在目前我国经济飞速发展的形势下，我国工农业生产以及人们日常生活中对石油资源的需求量在急剧增长，给石油企业带来了更大的生产压力，同时也在推进我国石油钻井技术的快速进步与发展。
其中液动冲击旋转钻井技术的发明和广泛应用，极大地提升了石油开采效率，推进我国石油开采进入崭新的时代。
二、影响液动冲击旋转钻井技术的因素所谓液动冲击旋转钻井技术，就是将冲击器设置在钻头上，通过高压液流对冲击器进行驱动，保证其发挥高频冲击力的作用来向钻头施加压力，实现对坚硬岩石的破碎效果。
因此，冲击器也成为对此钻井技术造成影响的关键因素。
冲击器主要由起到冲击作用的冲击机构、将钻井液的动能向势能转换的配水机构、对冲击载荷与扭矩进行传递的传递机构以及防治泥沙回流到冲击器中的防回水机构组成。
由于冲击器主要起到冲击坚硬岩层的作用，在冲击过此种由于岩层作用力比较大，因此也对此钻井技术应用中的钻头和轴承等提出了更高的质量要求，同时也要求冲击器具有较长的使用寿命以满足整个石油钻井的作业要求。
另一个影响因素就是钻头的配套问题。
这主要由于通过与钻头配套良好的设备可以起到提升钻破岩层效果的作用，比如通过由合金制造的牙轮钻头的应用来解决岩层问题并提升经济效益。
三、传统石油钻井技术存在的不足在应用此种钻井技术之前，通过传统技术的应用，在为石油钻井作业提供便利的同时，也表现出一系列的问题：一是在此类钻井技术的应用中需要消耗大量的人力和物力，这就造成了钻井作业中的人工和材料设备等成本较高，给作业人员带来极大的工作量压力，并具有较大的作业强度，带来较大的作业危险性。
二是在传统技术的应用中所与之配套的石油钻井设备表现出具有较低承载力和冲击力的特点，容易由于过低的承载力而导致钻头的使用寿命较短，而且也由于具有较低的冲击力而无法有效开展石油勘探工作，这都会对石油钻井和开采作业效率造成影响。
四、液动冲击旋转钻井技术原理及优点1.液动冲击旋转钻井技术原理结合此技术应用中冲击器的基本构成，在实际的钻井作业中，启动冲击器之后，上接头就会将钻井液送入冲击器中，钻井液在通过上阀套进入上配水阀之后，经过冲锤的分流作用会经过中接头通孔和环空间隙进入锤身和外壳中间的间隙中，最后钻井液会进入锤头中的水槽中。
液动冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用
液动冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用发布时间：2022-10-31T01:06:42.455Z 来源：《科技新时代》2022年第12期6月作者：王圣波[导读] 层较硬的问题，传统钻井技术大部分都是利用牙轮状钻头将其与PDC钻头相互配合，来进行油田旋转钻井工作王圣波中石化中原石油工程公司塔里木分公司，新疆库尔勒，841000【摘要】层较硬的问题，传统钻井技术大部分都是利用牙轮状钻头将其与PDC钻头相互配合，来进行油田旋转钻井工作。
这种钻井技术在碰到较硬的地层时，需要的钻井时间较长、成本较高，对钻头使用年限会产生影响。
而液动冲击旋转的油田钻井技术可让硬质层难以钻井的问题得到有效解决，遇到较硬的岩层时，这一技术可利用自身冲击优势提高油田钻井成效，降低和维护油田钻井以及石油企业投入成本。
因此，需要在建设和开发油田过程中，对这一钻井技术进行推广，有效提高硬质岩层钻井效果。
【关键词】石油开采；钻井技术；液动冲击旋转钻井；完善石油这一资源对我国发展和改善人们生活质量有极大价值，但是石油属于不可再生、非常有限的资源，大部分石油资源所处的地质岩层都较硬，很难落实石油开采项目，所以我国石油开采见效慢，开采率低。
在开采和钻井过程中，地质层经常会出现不规则、软硬交替的情况，对钻井与开采进程都有一定影响，需要推广和运用液动旋转冲击技术来进行石油钻井作业，利用水力或者高压油来形成冲击力冲击岩层，让岩层可以顺利破损。
目前，旋转冲击技术已经基本上可以满足钻井需求，随着经济发展和时间推移，石油钻井工程对钻井成效要求也会提高，为保证液动冲击技术能够持续发展，需要进行深入研究、改进和创新。
1完善石油开采技术的重要性目前，石油资源已经成为了人类的最重要的资源之一，想要发展经济就需要有充足的石油供应。
然而，世界石油资源的分布十分不均，我国虽然有丰富的油气资源，可是却远远无法满足我国经济发展的需求，一方面我国的石油资源储存量并不是非常大，另一方面则是因为我国的油气资源分布不均，开采难度非常大，且我国的开采技术并不是很先进，这造成了我国的石油能源供应量一直趋紧。
岩心钻探钻进方法冲击回转钻进PPT课件
结构：如图所示。
工作原理：由配气机构的阀片控制高压
气体推动冲锤活塞上、下运动实现冲击。
特点：结构比较复杂，加工要求较高，但
排除岩粉的效果较好，故可降低钻头的磨耗 和提高钻进效率。
图7.7 J200B型潜 孔锤
1-接头; 2-钢 垫圈; 3-调整 圈; 4-碟簧; 5节流塞; 6-阀 盖; 7-阀片; 8阀座; 9-活塞; 10-外壳; 11内缸; 12-衬套; 13-柱销; 14弹簧; 15-卡钎 套; 16-钢丝; 17-圆键; 18-密封圈; 19-止逆塞; 20-弹簧; 21磨损片; 22-配 气杆; 23-钻头
② 气动冲击器——以压缩空气为动力介质。这类冲击器习 惯称为“潜孔锤”，在全面钻进钻孔施工中使用最多，如 锚固孔施工。
2021/7/21
工程钻探
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第9页动使冲锤上下 运动。这类冲击器一般采用端面牙嵌机构、凸轮机构等
将钻具的回转运动变为纵向冲击运动。受工作原理和材料 强度的影响，寿命一直未能取得较大突破，故目前还未大 量进入生产使用。
中硬以下岩石塑性为主，钻压的主要作用是切入岩石碎 岩，钻压宜大。
2021/7/21
工程钻探
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第23页/共38页
② 转速 n
硬岩主要靠冲击，转速要低，高了只会增加磨损。 软岩主要靠剪切切削，转速可高一点。 金刚石钻头出刃小，冲击作用主要是小冲击功的促进裂 隙发育，钻进还得靠磨削，转速要高。如用孕镶金刚石钻 头进行冲击回转钻进时，应开高转速，一般在500～ 700r/min。
形状及尺寸： 一般采用截面尺寸较大的八角不对称柱状硬合金。
2021/7/21
图7.10 硬质合金柱齿外型图
(a)-楔形齿(K30型); (b)-半球型齿(K40型); (c)-锥球齿(K41型)
液动冲击旋转钻井技术
1
2
196×140 (8TAFK-1)
8 1/2
21~106
80~300
25~35
3
220×150 (9TAFK-1)
9 5/8
24~120
80~300
35~45
4
280×160 (12TAFK-1)
12 1/4
30~150
80~300
45~54
5
310×180 (17TAFK-1)
17 1/2
44~220
80~300
55~65
三.冲击马达----终极提速工具
我公司最新研制的冲击螺杆钻具，是目前国内外我们独 家拥有的产品，具有先进的设计理念和设计思想，使常规螺 杆钻具赋予了更强大的能力，成为世界上最好的旋冲钻具。 如前所示，目前各种形式的旋冲钻具有很多，使用效果很明 显，只是使用寿命一直没有突破，严重影响了旋冲钻具的推 广应用。我们的冲击螺杆钻具就解决了使用寿命问题，在钻 井条件不变的情况下，具有使用寿命长，机械钻速高（比常 规钻具提高机械钻速40%左右），还可以解决大位移井钻井 过程中，钻具加压困难的问题，防斜效果也比常规螺杆钻具 好得多，并且可以提高钻头使用寿命等特点。
几十吨（可调），冲击频率可达80Hz以上（可调），这种冲
击载荷远远超过了岩石的破碎强度；加上回转产生的剪切岩 石的作用，破碎岩石的效果显著提高。我国原地矿部德州研 究所很早就研究该产品，做了很多的试验，有好多论文。 2
2018/11/18
2. 冲击器的分类