刘升旗

摘 要：石油天然气钻井液动力扭转冲击装置：在用PDC钻头钻难钻进地层时，通常没有足够的扭矩来破碎地层，从而使钻头瞬间停止转动，扭转能量在钻柱中储存，钻柱会像发条一样扭紧，一旦产生了剪切破碎地层所需的扭矩，钻柱储存能量便会瞬间释放开来，在PDC齿上施加比平常高得多的冲击载荷，最终使金刚石齿破碎并导致钻头失效。钻井液动力扭转冲击装置被直接安装在PDC钻头的上方，使用钻井作业过程中使用的高压钻井液介质为动能，使冲击装置能给钻头施加一种高频扭转冲击力和高频上下冲击力，能直接对钻头产生很高的功率，从而消除钻头的粘—滑—卡现象，大幅提高机械钻速进尺，延长钻头寿命。该扭转冲击装置申报获得两项专利，一项发明专利：201310108104；一项实用新型专利：201320153703。

关键词：钻井工程 钻井技术 PDC钻头 机械钻速 扭转冲击发生器（TorkBuster） 扭力冲击发生器 阿特拉 卡—滑 提速 钻井液 滑—卡 难钻地层 剪切破岩

中图分类号：TE242 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（a）-0119-03

伴随社会进步发展，人类对石油、天然气能源需求越发依赖。石油、天然气的开采量越来越大，易采区域正在逐年萎缩，难采区的钻探开采逐年增加，难钻地层的钻井成本也在翻倍增长。目前世界各钻井平台在难钻地层提高机械钻速和降低成本方案是，使用联合金刚石公司（United Diamond）和阿特拉公司（Ulterra）合作研发的“扭力冲击发生器”（TorkBuster）。在元坝区应用分析得出结论：（1）“TorkBuster扭力冲击器+PDC钻头”钻进较牙轮钻头提速效果明显，机械钻速提高3倍以上。……