摘要：在水平井造斜段或 水平段 程中， 柱與井壁 生摩阻、粘卡、托 象，無法 施加有效 。研制了水力振 器，以 井液作 力源，使 具在 向上 生振 ，將靜摩擦力 成 摩擦力，從而減小摩阻，降低粘卡 ，防止托 象的 生。 明： 工具能 提供有效 ，減小摩阻，提高機械 速， 短 井周期。
在水平井鉆井過程中，鉆具在井眼曲率較大的 井段，或在過長水平段會產生較大摩阻、托壓現 ［
１］ ，無法有效施加鉆壓。摩阻大、托壓問題不僅嚴 重影響水平井的機械鉆速，同時也容易引起粘卡等 井下復雜事故的發生 ［
２］ 。G內外油田開展了優化井 眼軌跡、井筒潤滑劑、剛性扶正器等研究，目前還不 能有效解決水平段摩阻大、托壓等問題 ［
３］ 。 在水平井滑動鉆進時，摩擦力對軸向載荷的影 響急劇增加。為了在井斜段和水平段保持軸向載 荷，必須采用有效的措施來降低摩擦力，方法之一是 采用水力
振蕩器 ［
４］ ，使鉆柱在軸線方向上產生一定 頻率和振幅的蠕動，將靜摩擦力轉變為動摩擦力，減 少管柱與井壁之間的摩阻，防止托壓的產生。 １ 結構及工作原理 水力
振蕩器是以鉆井液作為動力源，將液體能 量轉變為高速旋轉的機械能，通過壓力控制機構將 高速旋轉的機械能轉變為高頻壓力脈沖。所產生的 壓力脈沖作用到工具的振動短接上，使其產生軸向 高頻蠕動。 水力
振蕩器結構如圖１所示。在液力作用下動 力機構的葉輪高速旋轉，同時葉輪帶動閥門片旋轉。當閥門片垂直軸向方向時，閥門片將鉆井液通道關閉，產生**大壓降。閥門片繼續轉動**平行軸向方向時，鉆井液通道打開，流通面積**大，產生**小壓降。閥門片旋轉一周，鉆井液通道關閉２次，產生２次憋壓。閥門片在高速旋轉過程中，實現通道的打開、關閉，產生周期性壓力脈沖。
３ 特點
１） 有效傳遞鉆壓。通過水力振蕩器的高頻振動，改變了只靠鉆具自身重力的加壓方式，鉆具在振動的同時有一定向前的沖擊力，使鉆壓能更有效地施加到鉆頭上，防止托壓的發生。轉變為動摩擦力，可以減?。罚担ァ福埃ツψ?，提高機械鉆速。
３） 防止粘卡。由于水力振蕩器在工作時與井下鉆具保持振動，減小鉆具粘卡的發生。
４） 保護鉆頭。在水平井鉆進時，由于鉆具的軸向振動，鉆壓可以緩慢地施加到鉆頭上，減小了鉆頭與井底的沖擊，延長鉆頭使用壽命。
４ 現場應用
衛１８６－平１４２井是位于大慶采油八廠芳５－５區塊的油田開發井，該井設計井深２１５５ｍ，水平段長
５２９．５８ｍ
。２０１２－１２－１８
，研制的水力振蕩器在該井水平段進行了現場試驗，在提高鉆進速度和防托壓方面效果明顯。鉆具組合：ＰＤＣ 鉆頭＋１．２５°螺桿＋箭型止回閥＋ＬＷＤ＋無磁加重鉆桿＋水力振蕩器＋１８°斜坡鉆桿 ×９３ 根＋ 加重鉆桿 ×３６ 根＋鉆桿。
２０１２－１２－１７
，衛１８６－平１４２井鉆**１６３９ｍ
，井
斜８８．７°，方位９０°。在水平段下鉆前，水力振蕩器與近鉆頭定向儀器連接進行了井口測試，振動頻率為１６Ｈｚ，振幅為 ４ｍｍ，排量 ３０Ｌ／ｓ，泵壓為 ２
ＭＰａ，并觀測與近鉆頭定向儀器信號無干擾。２０１２－１２－１８開始水平段鉆進，水力振蕩器連接在距鉆頭
３４ｍ 處
，鉆井泵排量 ３０～３２Ｌ
／ｓ
，泵壓 １７～１８，
ＭＰａ 鉆井液密度
１．２２ｇｃｍ 滑移鉆進時鉆壓控制在４０～６０ｋＮ
，在１６２３～１６２６ｍ 滑移鉆進３ｍ
，平均鉆時８．１ｍｉｎ／ｍ，機械鉆速提高１１３％，工具面穩定。在鉆進過程中，近鉆頭定向儀器信號傳輸穩定，未發生干擾現象。
２０１２－１２－２８該井順利完鉆
，完鉆井深２１４０ｍ
，
使用水力振蕩器鉆進５０１ｍ，累計工作時間９６ｈ，滑
移鉆進３６．７７ｍ，平均機械鉆速５．３６ｍ／ｈ，鉆速提高５４．９％，復合鉆進４６４．２３ｍ，平均機械鉆速１３．７６ｍ
／ｈ
，鉆速提高２３％
，托壓減?。玻啊矗埃耄?sup>，大幅提高了機械鉆速，減小托壓效果明顯。５ 結論２） 減小摩阻，提高機械鉆速。水力振蕩器在井下帶動鉆具振動時，將鉆具與井壁間的靜摩擦力１） 水力振蕩器將鉆井液的能量轉變為機械能，實現軸向高頻率、小振幅往復運動，可以減小井下鉆具與井壁之間的摩阻，從而提高鉆井機械效率。
２） 在水平井鉆進過程中，通過水力振蕩器的作用，可使鉆壓緩慢地施加到鉆頭上，減小鉆頭與井底的沖擊，提高鉆頭使用壽命。#p#分頁標題#e#
３） 水力振蕩器在現場使用效果良好，滑移鉆
