摘要：在水平井造斜段或 水平段   程中， 柱与井壁 生摩阻、粘卡、托  象，无法   施加有效  。研制了水力振 器，以 井液作  力源，使 具在 向上 生振 ，将静摩擦力  成 摩擦力，从而减小摩阻，降低粘卡  ，防止托  象的 生。     明： 工具能    提供有效  ，减小摩阻，提高机械 速， 短 井周期。
在水平井钻井过程中，钻具在井眼曲率较大的 井段，或在过长水平段会产生较大摩阻、托压现 ［_１］       ，无法有效施加钻压。摩阻大、托压问题不仅严 重影响水平井的机械钻速，同时也容易引起粘卡等     井下复杂事故的发生 ［_２］     。G内外油田开展了优化井 眼轨迹、井筒润滑剂、刚性扶正器等研究，目前还不 能有效解决水平段摩阻大、托压等问题 ［_３］   。 在水平井滑动钻进时，摩擦力对轴向载荷的影 响急剧增加。为了在井斜段和水平段保持轴向载 荷，必须采用有效的措施来降低摩擦力，方法之一是 采用水力振荡器 ［_４］       ，使钻柱在轴线方向上产生一定 频率和振幅的蠕动，将静摩擦力转变为动摩擦力，减 少管柱与井壁之间的摩阻，防止托压的产生。     １ 结构及工作原理               水力振荡器是以钻井液作为动力源，将液体能     量转变为高速旋转的机械能，通过压力控制机构将 高速旋转的机械能转变为高频压力脉冲。所产生的   压力脉冲作用到工具的振动短接上，使其产生轴向 高频蠕动。   水力振荡器结构如图１所示。在液力作用下动 力机构的叶轮高速旋转，同时叶轮带动阀门片旋转。当阀门片垂直轴向方向时，阀门片将钻井液通道关闭，产生**大压降。阀门片继续转动**平行轴向方向时，钻井液通道打开，流通面积**大，产生**小压降。阀门片旋转一周，钻井液通道关闭２次，产生２次憋压。阀门片在高速旋转过程中，实现通道的打开、关闭，产生周期性压力脉冲。

３ 特点
 
１） 有效传递钻压。通过水力振荡器的高频振动，改变了只靠钻具自身重力的加压方式，钻具在振动的同时有一定向前的冲击力，使钻压能更有效地施加到钻头上，防止托压的发生。转变为动摩擦力，可以减小７５％～８０％摩阻，提高机械钻速。
 
３） 防止粘卡。由于水力振荡器在工作时与井下钻具保持振动，减小钻具粘卡的发生。
 
４） 保护钻头。在水平井钻进时，由于钻具的轴向振动，钻压可以缓慢地施加到钻头上，减小了钻头与井底的冲击，延长钻头使用寿命。
 
４ 现场应用
 
卫１８６－平１４２井是位于大庆采油八厂芳５－５区块的油田开发井，该井设计井深２１５５ｍ，水平段长
 
５２９．５８ｍ^。２０１２－１２－１８^，研制的水力振荡器在该井水平段进行了现场试验，在提高钻进速度和防托压方面效果明显。钻具组合：ＰＤＣ 钻头＋１．２５°螺杆＋箭型止回阀＋ＬＷＤ＋无磁加重钻杆＋水力振荡器＋１８°斜坡钻杆 ×９３ 根＋ 加重钻杆 ×３６ 根＋钻杆。
 
２０１２－１２－１７^，卫１８６－平１４２井钻**１６３９ｍ^，井
 
斜８８．７°，方位９０°。在水平段下钻前，水力振荡器与近钻头定向仪器连接进行了井口测试，振动频率为１６Ｈｚ，振幅为 ４ｍｍ，排量 ３０Ｌ／ｓ，泵压为 ２
 
ＭＰａ，并观测与近钻头定向仪器信号无干扰。２０１２－１２－１８开始水平段钻进，水力振荡器连接在距钻头
 
３４ｍ 处^，钻井泵排量 ３０～３２Ｌ^／ｓ^，泵压 １７～１８，_ＭＰａ 钻井液密度_{１．２２ｇｃｍ} 滑移钻进时钻压控制在４０～６０ｋＮ^，在１６２３～１６２６ｍ 滑移钻进３ｍ^，平均钻时８．１ｍｉｎ／ｍ，机械钻速提高１１３％，工具面稳定。在钻进过程中，近钻头定向仪器信号传输稳定，未发生干扰现象。
 
２０１２－１２－２８该井顺利完钻^，完钻井深２１４０ｍ^，
使用水力振荡器钻进５０１ｍ，累计工作时间９６ｈ，滑
 
移钻进３６．７７ｍ，平均机械钻速５．３６ｍ／ｈ，钻速提高５４．９％，复合钻进４６４．２３ｍ，平均机械钻速１３．７６ｍ^／ｈ^，钻速提高２３％^，托压减小２０～４０ｋＮ^，大幅提高了机械钻速，减小托压效果明显。５ 结论２） 减小摩阻，提高机械钻速。水力振荡器在井下带动钻具振动时，将钻具与井壁间的静摩擦力１） 水力振荡器将钻井液的能量转变为机械能，实现轴向高频率、小振幅往复运动，可以减小井下钻具与井壁之间的摩阻，从而提高钻井机械效率。
 
２） 在水平井钻进过程中，通过水力振荡器的作用，可使钻压缓慢地施加到钻头上，减小钻头与井底的冲击，提高钻头使用寿命。#p#分页标题#e#
 
３） 水力振荡器在现场使用效果良好，滑移钻