机械式旋冲工具对水平井送钻摩阻的影响规律

托压问题是制约水平井滑动钻进机械钻速的主要因素之一,使用振动减阻工具是水平井减阻最直接有效的方式。为分析振动减阻工具在水平井中的减阻效果,针对一种螺杆驱动的机械式旋转冲击钻井工具,对工具在不同钻进工况下的钻压波动、位移变化进行了模拟计算,解释了低频冲击工具可以实现振动减阻的根本原因。计算结果表明:旋冲工具降低摩阻需要借助钻压;激励频率越大,钻头处的钻压波动越剧烈;存在最佳的激励频率使得钻头处钻压整体处于最高水平;旋冲工具工作时,钻头处的钻压波动不仅包含激励本身的频率,还会包含激励频率的2倍、3倍等更高倍数的频率。研究结果可以为旋冲工具工作参数的优化,以及工具在水平井中实现最佳提速效果提供理论指导。