车继勇，谯正武，李明娜

(上海蓝滨石化设备有限责任公司，上海 201518)

目前，国内油气田大多处于勘探开发中后期，开采难度大、成本高，需要采用新技术、新工艺来提高效率，降低成本。工程实践表明，使用轴向冲击钻井工具、扭转冲击钻井工具，可以提高深部难钻地层的机械钻速，延长钻头的使用寿命[1-3]。近几年，冲击钻井工具的研究成为热点之一，出现由液力驱动或机械驱动的多种轴向冲击、扭转冲击、复合冲击钻井工具[4-6]。钻井工具在几千米深井中处于高压、高温的恶劣工作环境，出现故障时无法在井内维修，难以分析和确定故障原因，只能从井中起出，不仅降低生产效率，还增加油田的开发成本。因此，开展钻井工具研究，提高其可靠性和钻进效率至关重要。在井下工具的研发过程中，通过地面模拟试验装置进行试验、测试，为其结构改进、优化技术参数及选择最佳施工工艺参数提供了可靠的技术支撑。

前人对轴向冲击、扭转冲击条件下PDC钻头的破岩效率，近钻头扭转冲击器破岩机理及应用已做过许多研究[7-13]。但是，对复合冲击条件下的冲击加速度、冲击频率、冲击力等参数变化对钻头破碎不同种类岩石的效果研究较少。开发先进、高效的井下冲击工具产品，需要有前沿可靠的试验测试手段配合[14]。为此，研制了井下冲击钻井工具模拟装置，连接到多功能试验机的水龙头中心管上，下端连接钻杆及钻头。配套清水循环系统、模拟井筒、测控系统，组成了井下冲击钻井工具模拟试验系统。……