摘要：隨著我國石油勘探行業(yè)的大力發(fā)展，對(duì)于鉆井工具技術(shù)的研究也在不斷的深入。但是由于我國制造業(yè)的不發(fā)達(dá)性，鉆井工具技術(shù)的發(fā)展相對(duì)于一些西方國家來說，還有較大的差距。本文主要介紹了國外垂直鉆井工具、旋沖鉆井工具等兩類類鉆井工具技術(shù)的發(fā)展，并進(jìn)一步闡述了國外目前所研發(fā)的小井眼鉆井工具技術(shù)的發(fā)展。為我國鉆井技術(shù)的發(fā)展趨勢提供了有力的理論基礎(chǔ)。

　　關(guān)鍵詞：鉆井工具,鉆井設(shè)備,垂直鉆井,旋沖鉆井

　　鉆井工具是石油勘探、油氣開發(fā)行業(yè)中重要的機(jī)械設(shè)備之一，隨著我國油氣開發(fā)范圍不斷的擴(kuò)大，勘探工程的地理環(huán)境也趨于復(fù)雜化，特別是對(duì)于海洋中油氣鉆井技術(shù)的發(fā)展來說，對(duì)于鉆井工具的要求也是越來越高，因此對(duì)于鉆井工具技術(shù)的研究具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。近年來，國外一些國家在鉆井工具技術(shù)方面投入了大量的資金以及人力資源，故在鉆井工具技術(shù)方面得到了很大的發(fā)展，特別是在垂直鉆井工具、旋沖鉆井工具以及固井工具等幾類鉆井工具技術(shù)方面的研究成果是值得我們學(xué)習(xí)的。

　　一、探究國外垂直鉆井工具技術(shù)的發(fā)展

　　隨著我國勘探行業(yè)的大力發(fā)展，鉆井工具在石油工程中具有重要的地位，如今勘探開發(fā)正在朝著區(qū)域復(fù)雜化的方向發(fā)展，各種復(fù)雜勘探環(huán)境對(duì)于鉆井工具的要求也在不斷提高，為了更好地能夠讓垂直鉆井工具在勘探過程中能夠按著既定的設(shè)計(jì)路線進(jìn)行石油勘探，國外的很多國家都致力于對(duì)垂直鉆井技術(shù)的精度控制，國際上已經(jīng)研制出比較智能化的垂直鉆井系統(tǒng)。

　　(一) 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)分析

　　旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)中比較典型的例子就是有斯倫貝謝公司生產(chǎn)研發(fā)的Power V 垂直鉆井系統(tǒng)，其主要鉆進(jìn)的方式為旋轉(zhuǎn)進(jìn)入的方式，同時(shí)采用大鉆壓鉆的方式行進(jìn)，進(jìn)而可以精確的控制鉆井工具的行程軌跡。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)垂直鉆井工具軌跡精確控制的兩個(gè)裝置主要是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和機(jī)械自動(dòng)糾斜系統(tǒng)，兩者之間實(shí)現(xiàn)了對(duì)垂直鉆井工具的全部控制，其中計(jì)算機(jī)控制象征著整個(gè)自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)的“指揮中心”， 其中裝有鉆井液驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)、陀螺和各種傳感器，不受鉆鋌的制約。機(jī)械糾斜系統(tǒng)主要屬于機(jī)械式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是連接轉(zhuǎn)頭和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的重要組成部分。其包含一個(gè)鉆井液導(dǎo)流閥以及三個(gè)伸縮塊。

　　(二) 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)的應(yīng)用效果分析

　　Power V 垂直鉆井系統(tǒng)具有很好的應(yīng)用效果，經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用效果評(píng)測可知，其能將井斜角由3.5度降低為0度，并且鉆井的效率也比其他垂直鉆井系統(tǒng)要高的多。另外，Power V 垂直鉆井系統(tǒng)最大的有點(diǎn)就是工作周期是其他垂直鉆井系統(tǒng)工作周期的兩倍，故可以保證穩(wěn)定的工作時(shí)間。

　　二、探究國外旋沖式鉆井工具技術(shù)的發(fā)展

　　如今，世界各個(gè)國家所研究出來的旋沖式鉆井工具的動(dòng)力形式比較多，主要有氣動(dòng)、液動(dòng)以及電動(dòng)等形式，在石油勘探領(lǐng)域中，比較常用的是氣動(dòng)的動(dòng)力形式為基礎(chǔ)的旋沖式鉆井工具，下面我們?cè)敿?xì)的分析一下其主要的技術(shù)原理。

　　(一)氣動(dòng)旋沖鉆井工具技術(shù)的研究

　　氣動(dòng)旋沖鉆井工具其中最主要的構(gòu)成部分就是氣動(dòng)沖擊器，其也是實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)旋沖鉆井工具工作的重要?jiǎng)恿υ础�氣�?dòng)沖擊器也可以稱為空氣錘子，它是氣動(dòng)旋沖鉆井工具中重要的組成部分。根據(jù)氣動(dòng)沖擊器中的動(dòng)力介質(zhì)不同，可以分為空氣沖擊器、霧化沖擊器、以及泡沫沖擊器等，根據(jù)其他的配氣方式不同，我們也可以分為有閥式和無閥式兩種。有閥式氣動(dòng)沖擊器與無閥式氣動(dòng)沖擊器中的動(dòng)力控制是不同的，前者石油配氣機(jī)構(gòu)的閥片控制的，后者主要是由活塞和缸體側(cè)壁上的配氣系統(tǒng)而控制的。對(duì)于氣動(dòng)沖擊器方面的研究，西方發(fā)達(dá)國家的氣動(dòng)沖擊器產(chǎn)品幾乎占據(jù)了整個(gè)國際市場。

　　(二)液動(dòng)旋沖鉆井工具技術(shù)的研究

　　液動(dòng)沖擊器也可以稱之為“液動(dòng)錘”，其是液動(dòng)旋沖鉆井最為關(guān)鍵的井下動(dòng)力鉆具，如今有很多國外的公司對(duì)液動(dòng)沖擊器方面的研究都處于比較先進(jìn)的水平，其中有美國Smithtool 公司、Ander-gauge 公司、AWDS 公司、Sperry 鉆井服務(wù)公司， 德國克勞斯塔爾工業(yè)大學(xué)， 日本TONE 公司，加拿大SDS.Digger tools 公司，挪威國家石油公司等， 其研究主要以各類閥式?jīng)_擊器為主。

　　我們來簡單的介紹一下由Ander-gauge 公司研發(fā)的一種液動(dòng)沖擊器。該沖擊器受到周期性變化的液體壓力作用，其內(nèi)的碟形彈簧安裝在芯軸臺(tái)肩與上頭體凸緣之間，處于下頭體螺紋接頭端與中空活塞之間，能產(chǎn)生2 個(gè)軸向的彈簧力，對(duì)于中空活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)及實(shí)現(xiàn)旋沖鉆井效果起到關(guān)鍵作用

　　三、總結(jié)

　　以上我們簡要的介紹了國外鉆井工具技術(shù)主要研究的進(jìn)展，通過對(duì)上述的較為先進(jìn)的鉆井技術(shù)的研究可以為我國未來的鉆井工具技術(shù)的發(fā)展提供有力的依據(jù)，對(duì)于鉆井工具技術(shù)的研究要結(jié)合現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù)，如計(jì)算計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、檢測技術(shù)等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鉆井工具的智能化、現(xiàn)代化，其實(shí)對(duì)于鉆井工具技術(shù)的研究，我國也有很多技術(shù)成果，比較典型是對(duì)于負(fù)壓脈沖鉆井工具技術(shù)的研究，其有效的解決了勘探作業(yè)中，對(duì)于深井、超深井機(jī)械鉆速慢等一系列的問題。我國未來鉆井工具的發(fā)展應(yīng)該積極借鑒國外的一些先進(jìn)的自動(dòng)控制以及制造技術(shù)，同時(shí)還要注重技術(shù)的創(chuàng)新性，這樣才能讓我國鉆井工具產(chǎn)品在世界市場中占有一定的份額，進(jìn)而促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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