王立宏

水力振动器的研制及应用

王立宏

（西安长庆石油工具制造有限责任公司，西安710201）①

在大斜度井和长水平段水平井滑动钻井时，托压、粘卡严重，制约了钻井速度的提高。研制了井下钻柱三维水力振动器，能够在径向和轴向上主动产生振动，减少滑动摩阻，增加有效钻压。在长庆油田进行了水力振动器的试验与应用，结果表明，在其他条件相同的情况下，加接水力振动器后，滑动钻进速度最多提高了100．96%，取得了非常显著的效果。

水力振动器；振动；摩阻

长庆油田属于“三低”油气藏，近几年的水平井数量逐渐增多，复杂水平井、三维水平井、大斜度定向井的大量出现为钻井施工增加了难度。在上述井的施工中，钻具产生的摩阻、托压问题严重影响了机械钻速［1-2］。水力振动器的主要作用是在井下主动产生径向和轴向上的振动，将静态摩阻转换为动态摩阻，从而起到提高有效钻压的作用［3］。川庆钻探长庆钻井总公司于2013年在长庆油田各个区块进行了水力振动器的试验与应用，明显减轻了水平段摩阻，提高了滑动钻速。

1　技术分析

1．1 结构和工作原理

水力振动器主要由径向振动器和轴向振动器2部分组成，其中径向振动器可以单独下井使用，轴向振动器须与径向振动器配合使用［4-5］。

径向振动器（如图1）主要由变流阀和动力部分组成。当高压钻井液从上端入口流入马达时，转子在定子型腔内作偏心距为e的公转圆周运动，在运动中，会产生离心惯性力，带动定子作径向振动。……