雷 鹏，倪红坚，王瑞和，宋慧芳，王 鹏，宋维强，钟 强

（中国石油大学（华东），山东 青岛 266580）

发展破岩钻井新方法，有效提高钻井速度对于高效获取地下油气资源具有重要意义［1］。理论研究和实践均证实，脉冲射流与旋转冲击钻井技术可有效提高钻速，但二者的应用范围和工作稳定性均有一定局限性［2－4］。基于现有技术分析，本文综合脉冲射流和旋转冲击钻井技术的优势［2，5－7］，提出了自激振荡式旋转冲击钻井方法，该钻井方法的核心是加装于钻头上部的自激振荡式旋转冲击钻井工具，而其水力元件的性能是保证该项技术实施效果的关键。本文采用大涡模拟和现场试验研究相结合的方法，分析了自激振荡水力元件的调制机理，优化了其结构参数，现场试验结果证实了自激振荡式旋转冲击钻井方法可行。研究结果为自激振荡式旋转冲击钻井技术的发展提供了依据，并有助于推动石油钻井及相关岩石钻凿工具和工艺技术的发展。研究兼具理论和应用价值。

1 自激振荡式旋转冲击钻井工具原理

自激振荡式旋转冲击钻井技术的核心工具结构见图1。钻井液经过工具内的一级和二级自激振荡器的调制，在二级振荡器出口形成压力脉动，该压力脉动在二级振荡器下端通过驱动杆转化为对钻头的冲击振动，同时压力脉动继续下行，通过钻头水眼，形成脉冲射流作用于井底。冲击振动与脉冲射流联合作用改善井底岩石的受力状况，强化井底岩屑的清洗，提高了破岩效率。……