高压喷射钻井

科技工作者之家 2020-11-17

高压喷射钻井技术是指钻井过程中通过高压泵来提高井底水力能量的提高机械钻速钻井新技术,该技术通过高压钻井泵来实现,通过并泵或减小喷嘴直径两种方式实现。

释义高压喷射钻井(high pressurojerring drilling)是指采用喷射式钻头,以很高的泵压使泥浆自钻头喷嘴产生很高的喷射速度(最高达75一10米/秒)的一种钻井工艺。

特点它一方面可以利用高流速的泥浆冲刷井底,帮助钻头破碎岩石,另一方面又能更好地清洗井底和钻头,加速钻进。高压喷射钻井要求配备大功率的强力泵,相应地配合使用低固相泥浆,保证泥浆的除砂和净化。使用这种钻井工艺,比普通钻井工艺在相同地层中可以提高钻速1至2倍。1

机理1、高压喷射钻井可以及时清洗井底,避免岩屑重复破碎
高压水射流冲击井底,可以形成较强的井底漫流,从而及时清除井底已破碎的岩石,避免钻头重复破碎,达到提高钻井速度的目的。
2、高泵压可以提高牙轮钻头破岩效率
牙轮钻头冲击破碎井底岩石,冲击除形成崩出的碎块外,还有许多裂纹存在,这些裂纹在水力能量不足时会在钻井液压持作用下再次闭合,造成钻头的重复破碎。而水力能量越强,就有连接强度更大的裂纹被撕开,形成破碎,从而大幅度提高钻井速度。
3、大排量有利于防止PDC钻头切削齿泥包
PDC钻头在切削地层岩石时,由于齿的推压作用,总有部分岩屑粘附在齿上,这将影响齿再切人地层,使PDC齿破岩效率降低,如果排量低则会使更多岩屑堆集在PDC齿前,使钻速更低。而排量越大,钻头水槽中流速越高,就更多地冲洗齿上粘附的岩屑,防止切削齿泥包,使钻速更快。
4、地面高泵压为大功率井下动力钻具提供足够的水力能量
井下动力钻具有向大功率发展的趋势,但大功率井下动力钻具的压降大,需更高的泵压支撑。2

本词条内容贡献者为:

胡芳碧 - 副教授 - 西南大学