随着能源需求“井喷”式增长，以钻井为代表的勘探行业面临越来越复杂的地层和不断增加的井深，促进钻井工艺综合技术的发展，各种钻井提速技术日新月异，在一定程度上满足了钻井现场没有最快只有更快的需求。在众多钻井提速技术中，扭力冲击技术国外较早引用，目前国产技术有一定发展。 1 扭力冲击技术介绍
1.1 用途
1.2 常规PDC井下工作分析
PDC钻头以剪切破岩为主，决定其扭矩相对较高，因受钻压及岩性影响，剪切力不一致，扭矩变化幅度较大，且易发生粘滑现象，即钻柱传递聚集扭矩在小于剪切力时，钻头处于短暂停止状态，当扭矩大于剪切力时形成破岩，扭矩突然释放，钻柱驱动钻头高速运转，产生冲击而造成复合片损坏，严重时致使脱扣事故。其运动属于横向、纵向和扭向的振动及这几种振动的组合进行，降低钻头寿命。
1.3 扭力冲击技术的原理
钻井液驱动内部涡轮，带动偏心块扭向反复作用，给钻头径向推力的同时，产生扭向上的高频冲击力，钻头和井底能始终保持连续的高频切削，提高剪切效率；同时消除钻头运动时出现的有害振动及粘滑现象。
1.4 扭力冲击技术的特点
1）扭力冲击器和PDC钻头一起使用，是以冲击破碎为主，加以旋转剪切岩层，主要作用是在保证井身质量的同时提高机械钻速；
2）保障钻头工作稳定。因高频的、均匀稳定的机械冲击能量，使钻头和井底能始终保持连续的高频切削，同时这种额外的高频冲击剪切力完全改变了常规PDC 钻头的钻进方式，即钻头不需要等待扭力积蓄足够的能量就可以切削地层。
3）优化破岩剪切力。PDC钻头上有两个作用力在切削地层：钻柱产生的扭矩，以及由工具提供的不对钻柱产生任何作用的冲击力，提高破岩效率。
4）性能稳定。全金属结构，不受井下温度影响；
2 工具使用要求
1）加装钻杆滤清器，每个单根及时清理钻杆滤子；
2）工具在钻台面进行短测试，不连接钻头；排量从小到大，逐渐增至最高排量；
3）工具上扣有专用上扣位置，禁止使用大钳咬合其它部位；
4）在接近井底时，小排量开泵，Ⅰ档启动转盘，慢慢下到井底，再用30～50kN的钻压磨合钻头约半小时后，逐渐加至正常钻压钻进；
5）正常钻进时根据工具尺寸、钻速灵活调整转速（55～90 r/min），钻压（80～160kN）
3 现场运用对比分析
3.1 艾湖013井与艾湖5井运用情况
艾湖013井构造位置：位于准噶尔盆地中央坳陷玛湖凹陷艾参1井南断块圈闭。该井三开段3222～3783.35m 使用了扭力冲击技术提速，进尺561.35m。所钻地层与艾湖1井一致，为三叠系白碱滩组T3b、克拉玛依组组T2k、百口泉组T1b，二叠系下乌尔禾组P2w。使用2只PDC，第一只U516M，入井钻进7m后因不适应，换第二只U513S，钻进参数钻压120～160Kn、排量28～30L/s、转数60～70rpm、钻井液密度1.3～1.46g/cm3。共使用67小时，平均机械钻速8.37m/hr，单趟有效平均行程280.6m。与领井艾湖1井相比，同地层机械钻速提高347.89%，单只钻头有效行程提高84%，提效非常明显。
3.2 效益对比
钻井提速的目的在于综合提效。现对纯钻时间、起下钻趟次及相关费用间对比，阐述扭力冲击技术的经济效益。3.3 节约纯钻时间统计。
艾湖013和艾湖5井，相对艾湖1井纯钻时间节约465小时；风南14井相对2013年在类似地层中纯钻时间节约120小时；在这3口井钻井进尺2104米纯钻时间节约585小时，合24.3天，效果显著。复合片钻头
3.4 经济效益分析
经济效益=（节约工期效益值+节约钻头价值）-该技术付出费用
节约工期效益值=（钻机日费+钻井液日常维护费）×节约的时间=（73000+15000）元/天×（24.3+10）天=301.8万元；
节约钻头价值为103.7万元；
以上两项节约费用大于公司为扭力冲击技术付出的总费用351.8万元，说明具有一定的经济效益。
4 结论建议
1）实践证明扭力冲击技术必须要有与之相匹配的PDC钻头，方可起到提速增效的功能；
2）扭力冲击技术在准噶尔盆地中-深井具有显著的综合提速效果，该项技术在准噶尔盆地具有广泛的运用推广价值；
3）短期来看，该项技术因受国外技术垄断，价格较高，性价比不适合上-中部地层；
4）国产扭力冲击技术应尽快发展，发展中要综合考虑扭冲技术与PDC钻头同步，作为一个整体技术进行，不可分开。
扭力冲击钻井技术现场运用分析
万云祥
西部钻探准东钻井公司 新疆 克拉玛依 834009
摘要：本文通过对扭力冲击技术的现场运用，分析机械钻速、钻头有效行程以及效益对比，对提高准噶尔盆地同类型地质条件下的钻井具有借鉴意义。
关键词：扭力冲击 钻井提速 机械钻速 有效行程
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