李 玮，李 兵，李卓伦，闫立鹏

(1.东北石油大学，黑龙江大庆 163318； 2.中国石油大庆油田有限责任公司，黑龙江大庆 163001；3.中国石化石油工程技术研究院 北京 100101)

0 前言

随着深层油气的不断发现，深井和超深井的钻井需求不断增加。钻进深度不断增加的同时，钻进过程中遇到的问题也越来越多，岩石硬度增加、井下事故多发等因素，导致钻进速度急剧下降，钻井成本增加，深井超深井提速是当今钻井界研究的主要课题之一[1-5]。常规的深部钻井提速装置，如旋转冲击钻井，动力钻具、井下工具等，是现今主流的深部提速方法，但一般的提速方法如复合钻进，高机械钻速的问题之一就是虽然能持续快速破岩，但大量的岩屑不能被及时清除出井底，导致岩屑被反复切削致使效率低下。

本文结合了水力脉冲钻井技术与旋转冲击钻井的技术优点，研制出了适用于深部钻井提速的脉冲式振动破岩工具，通过有限元分析方法对其可行性及其影响因素进行分析，对深部地层提速工具的性能优化与设计提出了宝贵参考价值。

1 脉冲式振动破岩技术研究现状

水力脉冲射流技术发展至今取得了很多成果，并且在采矿、破岩、清洗、冶金等各个方面都有广泛的应用[6-9]。破岩领域人们通过对水力脉冲射流进行研究，优化脉冲射流的能量在时间和空间上的分布，使射流速度和冲击压力得到大幅度地提高，水功率增加且能够改善破岩后的净化条件。

倪红坚，韩来聚等[10]使用自主研发的调制水力脉冲装置，通过适当的水力能量转换机构，将水力能量的脉动效应进行转化，从而达到辅助破岩，提高机械钻速的目的。……