石油钻井中水力辅助机械破岩机理研究

· 8 8 · 石油天然气 学报 ( 江汉石 油学 院学报) 2 0 0 9 年6 月 第 3 1 卷 第 3 期 J o u r n a l o f Oi l a n d G a s T e c h n o l o g y( J ． J P 1 ) J u n ． 2 0 0 9 V o 1 ． 3 1 N o ． 3 石油钻 井 中水力辅助机械破岩 机理研究 黄志强 ( 湖 北省油气 钻采工程重点实验室， 长江大学石油工程学院， 湖北荆州4 3 4 0 2 3 ) 周 磊 ( 长江大 学石油工程学院， 湖北 荆 州 4 3 4 0 2 3 ) [ 摘要]分析 了石油钻井 中水 力辅助机械破岩 的机理 ，认为水力预破 碎作用 、水楔作 用及 射流对机械破 碎 坑附近薄弱岩石的冲蚀作用是水力辅助机械破 岩 的 3种主要 方式；采用 四J I l 油 气田岩样进行 了纯机械破 岩、纯水力破 岩及 水力与机械联合破岩的 室内全尺 寸 台架试验 ，并对 岩石磨 片作 了显微分析 。结 果进 一 步论证 了对水力辅助机械破 岩机 理 的理 论分 析是正 确的 ；揭 示 了石油钻 井 中水力 辅助机械 破岩 的机理 ， 完善 了喷射钻井理论 ，有利于推 动钻 井工艺技术的发展。 [ 关键词]水力 ；机械 ；预破 碎；水楔 ；冲蚀 ；试验；途径 [ 中围分类号]T E 2 4 2 [ 文献标 识码]A [ 文章编号]1 0 0 0— 9 7 5 2 ( 2 0 0 9 )0 3— 0 0 8 8 — 0 3 法 国石 油研究 院n ] 、西德 矿业公 司 、苏联 斯珂琴 斯基 矿业 学 院都对 水力和 机械联合 破 岩的机 理 、工 作 装置 等问题 作 了大量研 究 ；V e e n h u i z e n等用 超 高压 井 下泵 所 做 的现场 试 验表 明 ，对 于 页岩 ，超 高 压 射 流辅 助破 岩的速 度约 为常 规破 岩速 度 的 1 ． 4 5倍 ，花 岗岩 1 ． 5 O 倍 ，而砂岩 则高达 2 ． 0倍 L 2 ] 。国内 梁宗 辉 、徐 依吉 对水力 与机 械联 合清 洗 问题开展 了研 究工 作 [ 3 “ ] ，李 根 生 、沈忠 厚 等学者 对 石 油钻 井 中水 力 与机 械联合 破岩也 开展 了理 论 与试验 研究工 作[ 5 ] 。需 要 说 明 的是 ，这 些研 究 工作虽 然 取得 了一 些研 究 成果 ，但对 石油钻 井 中水力 辅 助机械 破岩机 理 的认 识还 有待 深入 ，对 于提 高水力 辅助机械 破 岩效率 的途 ......