鉆井過程中,被壓持在井底的巖屑被重復(fù)切削研磨后變成細粒或粉末,它們混入鉆井液后會影響鉆井液的性能和鉆井液固相的處理,容易在井壁形成虛濾餅,影響井壁穩(wěn)定。巖屑細粉與井底的泥餅黏混在一起形成井底覆蓋層,在泥巖中鉆進甚至形成黏度很大的塑性團塊,影響鉆速,增大鉆頭磨損。
為解決上述問題,勝利油田研制了可打撈井下蓄能式水力脈沖工具。該工具由打撈頭、蓄能器、磁力傳動機構(gòu)、行星減速機構(gòu)及脈沖調(diào)質(zhì)機構(gòu)等組成。內(nèi)磁力傳動組件、輸入軸、行星齒輪系和輸出軸等浸在密封腔內(nèi)的潤滑油中,以確保運動件的壽命。該工具安裝于鉆鋌短節(jié)內(nèi),下接鉆頭。鉆進中,當鉆井液經(jīng)鉆柱到達該工具時,鉆井液帶動工具運動,將鉆井液連續(xù)射流轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖射流。脈沖射流有利于井底巖屑起動,及時凈化井底,避免重復(fù)破碎巖屑,從而延長鉆頭壽命、提高機械鉆速。其中的蓄能器不僅能吸收鉆柱內(nèi)的壓力波動,還能對鉆頭產(chǎn)生流量脈動,進一步增強清巖效果。
理論分析認為,這種可打撈井下蓄能式水力脈沖工具具有可打撈、壽命長、脈動壓力大、脈沖頻率低及使用效果好等優(yōu)點,能夠滿足深井、超深井及硬地層鉆井的需要。