液力冲击工具在雅探6井的应用
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇液力冲击工具在雅探6井的应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
[摘 要]液力冲击工具安装于钻头与钻铤之间，钻井液流经该工具阀腔内由于液压作用冲击锤不断下击，冲击力传递至钻头，提高钻头破岩效果，同时工具产生的脉冲射流作用于井底，改善井底岩石的受力状况和井底流场，强化清洗效果从而提高钻头的破岩效率。雅探6井施工中液力冲击工具通过旋转破岩及冲击破岩双重作用提速25%。本文着重介绍液力冲击工具的工作原理及在雅探6井实际使用情况。
[关键词]液力冲击工具；雅探6井；提速
中图分类号：TH137.331 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）36-0349-01
一、液力冲击工具设备技术特点
（1）工具主体是高性能合金钢制作，整体强度与钻具相当。
（2）工具密封元件耐油、酸、碱，耐高温200℃。
（3）水力元件的耐冲蚀性能是决定工具有效工作寿命长短的关键，液力冲击工具的入口出口以及腔体内冲刷强力部位，选用硬质合金等耐磨材料，并采用局部淬火、氮化、激光熔覆等表面强化技术，提高了耐冲蚀性能。
（4）该工具使用于任何钻头和钻具结构，工作压耗2-3MPa，由于采用优化的水力结构和高耐磨材料，工作寿命可达到200h以上。
二、施工前准备及注意事项
2.1 施工前工具在井口测试
（1）入井前在钻台上进行冲击试验，试验采用单泵小排量试验，当工具正常启动进行冲击后，进行30L/S的排量试验，工具正常压降在2-3MPa以内；
（2）钻台测试钻具组合：Φ127钻杆1根+411*431转换接头+液力冲击工具+NC46*410转换接头+方钻杆 ，要求钻杆在井口下面，工具坐在井口，方钻杆部分重量压在工具上。
（3）井口测试步骤：
第一步，泥浆泵单凡尔工作，排量10L/S左右，测试工具泵压；
第二步，泥浆泵双凡尔工作，排量20L/S左右，测试工具泵压；
第三步，泥浆泵三凡尔工作，排量30L/S左右，测试工具泵压，泵压正常则连续测试10分钟。
2.2 工具下井
（1）工具在钻台测试正常后，允许下井；
（2）工具的接头螺纹要旋紧，达到正常钻杆的旋紧扭矩即可；
（3）正常钻进中，要求固控设备正常运转，除砂器全程使用；
（4）工具下井、起钻中如果遇阻，活动钻具解除，尽量避免硬拔硬拉。
（5）下井过程中避免泥浆泵大排量循环，如果需要，采用20L/S的排量循环，避免工具空打。下到井底先采用小排量循环，工具压在井底状态下采用正常排量循环。
三、液力冲击工具下井试验情况
3.1 第一套液力冲击工具提速试验情况
（1）第一套工具选择外径168mm、冲锤重量75Kg的工具，在钻台测试，泵压2MPa，测试排量30L/S，测试5分钟之后入井，下入牙轮钻头，钻进井段2973.42-2983.28m，纯钻时间12.75h，钻压180KN，转速60rpm，排量29L/s，泵压14MPa，起钻取芯，钻头起出后钻头轴承和牙齿完好，但三个喷嘴落井了，取芯后原钻具下井，钻进井段2986.41-3012.67m，纯钻时间17h，钻压180KN，转速65rpm，排量32L/s，泵压16MPa。由于在3012米钻时变慢起钻，MD537钻头的三个水眼孔掉落，工具和钻头牙齿完好。分析是由于钻遇硬夹层，钻时变慢。
（2）钻具组合：
Φ215.9mmMD537X+Φ168mm液压冲击器+Φ177.8mm无磁钻铤+Φ177.8mm钻铤×1根+Φ214mm扶正器+Φ177.8mm钻铤×5根+Φ158.8mm钻铤×6根+Φ127mm加重钻杆×3根+Φ127mm钻杆
（3）第一套工具的钻时曲线
3.2 第二套液力冲击工具提速试验情况
（1）第二套工具选择外径168mm、冲锤重量60Kg的液力冲击工具。钻进井段3656.98-3704.36m，纯钻时间45.25h，钻压180KN，转速75rpm，排量32L/s，泵压16MPa。
（2）钻具组合：
Φ215.9mm钻头+Φ168mm液力冲击工具 +Φ177.8mm钻铤×6根+Φ158.8mm钻铤×6根+Φ127mm加重钻杆×3+Φ127mm钻杆
（3）工具起出情况
MD537钻头牙齿断落两排，分析这是导致后期钻时变慢的主要原因。另外，钻头的三个水眼落井，分析可能是工具冲击造成的震动所致。
3.3 第三套液力冲击工具提速试验情况
（1）第三套液力冲击工具为外径178mm、冲锤重量45Kg，内部结构与前两套工具有较大差别，工作性能上冲击频率为前两套工具的一倍。
（2）钻具组合：
Φ216MD537 + Φ178液力冲击器 + Φ177.8mm钻铤×1根+Φ158.8mm钻铤×6根+Φ127mm加重钻杆×3+Φ127mm钻杆
（3）钻时曲线分析
工具刚入井的3818―3836m，平均钻时38min ，起到了较好的提速效果，从3841米之后进入砾石层和花岗岩井段，钻时在50-60min。
（4）工具起出之后，牙轮钻头断齿不严重。
四、结论
（1）本次在雅探6井共试验了三套液力冲击工具，三套工具的内部结构区别较大，冲锤的重量分别为45Kg、60Kg、75Kg，内部的阀控系统和流道设计区别较大，试验目的在检验不同结构的液力冲击工具现场提速试验效果，为工具下步优化设计和定型提供依据，达到了工具试验改进的原定的目标。
（2）工具试验中存在的问题：
本次工具试验出现了钻头水眼脱离的问题，分析原因可能是工具的冲击震动作用下，加上地层较硬，钻头在冲击作用下水眼脱落。
本次试验的三套工具，内部结构各有不同，阀控系统对比了针阀和套阀两种，其中采用针阀结构的第一套工具和第二套工具现场效果不佳，采用套阀结构的第三套工具冲击性能较好；冲锤重量对比了三个级别，增加冲锤质量降低了冲击频率，整体效果降低。
由于工具还处于定型前的试验阶段，设计还存在不足之处，本次试验暴露出不足之处。
参考文献
[1] 倪红坚，杜玉昆，马琳，等.环空流体吸入式自激震荡脉冲射流调配元件结构优选研究[J].水动力学研究与发展（A辑）.2011，26（4）：487-493.
[2] 倪红坚，韩来聚，马清明，等.水力脉冲诱发井下震动钻井工具研究[J].石油钻采工艺，2006（4）：15-17.