4/17/2025, 12:21:04 PM 星期四
Home > Archive>Volume 48, Issue 2, 2021 >85-93. DOI:10.12143/j.ztgc.2021.02.012
PDF HTML XML Export Cite reminder
Advances in vibration impactors for drilling acceleration
CSTR:
[cstr]
Author:
Affiliation:

Drilling Engineering and Technology Research Institute, Zhongyuan Petroleum Engineering Co. Ltd., SINOPEC, Puyang Henan 457001, China

Clc Number:

TE242

  • Article
    • | |
  • Metrics
    • |
  • Reference [34]
    • |
  • Related [20]
    • |
  • Cited by [0]
    • | |
  • Comments
    Abstract:

    As one of the direct and effective means of increasing ROP and efficiency， the vibration impactor is widely recognized and valued in the oil-gas drilling area. This article describes in detail the latest research progress on several kinds of vibration impactors such as the axial impactor， the torsional impactor and the compound impactor， and illustrates that the vibration impactor can effectively enhance the energy of breaking rock， improve the bit condition of breaking rock， and reduce the resistance of breaking rock through reasonable use and conversion of mud hydraulic energy. Field application has shown that the vibration impactor can improve the rate of penetration， and shorten the drilling period.

    Reference
    [1] 汪海阁，葛云华，石林.深井超深井钻完井技术现状、挑战和“十三五”发展方向[J].天然气工业，2017，37（4）：1-8.WANG Haige， GE Yunhua， SHI Lin. Technologies in deep and ultra-deep well drilling： Present status， challenges and future trend in the 13th Five-Year Plan period （2016-2020）[J]. Natural Gas Industry， 2017，37（4）：1-8.
    [2] 张锦宏.中国石化石油工程技术发展现状及发展建议[J].石油钻探技术，2019，47（3）：9-17.ZHANG Jinhong. Current status and outlook for the development of Sinopec’s petroleum engineering technologies[J].Petroleum Drilling Techniques， 2019，47（3）：9-17.
    [3] 张鑫鑫，彭枧明，孙铭泽，等.基于CFD的高能射流式液动冲击器活塞与缸体密封特性研究[J].吉林大学学报（地球科学版），2017，47（2）：534-541.ZHANG Xinxin， PENG Jianming， SUN Mingze， et al. Study on the sealing characteristics between the piston and cylinder in the high-energy liquid-jet hammer based on CFD method[J]. Journal of Jinlin University （Earth Science Edition）， 2017，47（2）：534-541.
    [4] 张鹏飞，程靖清，葛东，等.基于LS-DYNA的射流式液动锤回程动力外传机构研究[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2019，46（2）：71-74.ZHANG Pengfei， CHENG Jingqing， GE Dong， et al. Power external transmission mechanism in return stroke of the jet type fluid hammer based on LS-DYNA[J]. Exploration Engineering （Rock & Soil Drilling and Tunneling）， 2019，46（2）：71-74.
    [5] 索忠伟.射流式冲击器水平井段试验及失效分析[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2019，46（6）：59-63.SUO Zhongwei. Fluid hammer field test and failure analysis in horizontal wells [J]. Exploration Engineering （Rock & Soil Drilling and Tunneling）， 2019，46（6）：59-63.
    [6] 索忠伟.Ø228.6mm射流冲击器研制及硬地层提速试验[J].石油钻探技术，2019，47（4）：54-58.SUO Zhongwei. The development of Ø228.6 mm Hydro-efflux hammer and ROP increase test in hard formations[J]. Petroleum Drilling Techniques， 2019，47（4）：54-58.
    [7] 王磊，张仁龙，索忠伟，等.适用于PDC钻头的液动射流冲击器改进及应用[J].石油机械，2018，46（12）：12-16.WANG Lei， ZHANG Renlong， SUO Zhongwei， et al. Improvement and application of hydraulic jet impactor adapted to PDC bit[J]. China Petroleum Machinery， 2018，46（12）：12-16.
    [8] 刘江.双作用射吸式液动冲击器优化配置研究与应用[D].西安：西安石油大学，2019：8-11.LIU Jiang. Research and application of optimal configuration of double-acting injection suction hydraulic impactor[D]. Xi’an： Xi’an Shiyou University， 2019：8-11.
    [9] 蒋宏伟，黄成，王克雄，等.射吸式液动冲击器内部流场数值模拟研究[J].石油机械，2007，35（9）：25-28.JIANG Hongwei， HUANG Cheng， WANG Kexiong， et al. Numerical simulation of the flow field in an injection-suction hydraulic impactor[J]. China Petroleum Machinery， 2007，35（9）：25-28.
    [10] 李玮，高海舰.射吸式冲击器在塔里木地区的现场应用[J].辽宁石油化工大学学报，2017，37（6）：36-39.LI Wei， GAO Haijian. On-site application of fire-suction hydraulic impactor in Tarim area[J]. Journal of Liaoning Shihua University， 2017，37（6）：36-39.
    [11] 李玮，高海舰，顾明勇，等.射吸式冲击器冲击效果离散元分析[J].中国煤炭地质，2017，29（7）：60-64.LI Wei， GAO Haijian， GU Mingyong， et al. Percussion effect discrete element analysis for jet vaccum type hydro-percussive tools[J]. Coal Geology of China， 2017，29（7）：60-64.
    [12] 陈少成.基于液动冲击器的硬地层高效破岩技术研究[D].西安：西安石油大学，2020：43-51.CHEN Shaocheng. Research on efficient rock breaking technology of hard formation based on hydraulic impactor[D]. Xi’an： Xi’an Shiyou University， 2020：43-51.
    [13] 雷鹏，倪红坚，王瑞和，等.自激振荡式旋转冲击钻井工具水力元件性能分析与优化[J].振动与冲击，2014，33（19）：175-180.LEI Peng， NI Hongjian， WANG Ruihe， et al. Performance analysis and optimization for hydraulic components of self-oscillating rotary impact drilling tools[J]. Journal of Vibration and Shock， 2014，33（19）：175-180.
    [14] 何超，姚建林，胡畔，等.自激振荡钻具振荡力计算及影响因素分析[J].钻采工艺，2016，39（4）：5-7.HE Chao， YAO Jianlin， HU Pan， et al. Oscillation force computation and fluential factors analysis of self-excited oscillation drilling tool[J]. Drilling & Production Technology， 2016，39（4）：5-7.
    [15] 景英华，袁鑫伟，姜磊，等.高速旋转冲击钻井破岩数值模拟及现场实验[J].中国石油大学学报（自然科学版），2019，43（1）：75-80.JING Yinghua， YUAN Xinwei， JIANG Lei， et al. Numerical simulation and field experimental study on rock breaking in high speed rotating percussion drilling[J]. Journal of China University of Petroleum （Edition of Natural Science）， 2019，43（1）：75-80.
    [16] 刘书斌，倪红坚，张恒，等.多维冲击器钻井提速技术及应用[J].石油机械，2020，48（10）：44-50.LIU Shubin， NI Hongjian， ZHANG Heng， et al. Multi-dimensional impactor and its application[J]. China Petroleum Machinery， 2020，48（10）：44-50.
    [17] 雷鹏，倪红坚，马琳，等.自吸环空流体式自激振荡脉冲粒子射流调制机制分析[J].中国石油大学学报（自然科学版），2014，38（3）：80-86.LEI Pei， NI Hongjian， MA Lin， et al. Mechanism analysis for self-oscillation pulse particle jet based on automatic fluid sucking from annulus[J]. Journal of China University of Petroleum（Edition of Natural Science）， 2014，38（3）：80-86.
    [18] 崔龙连，汪海阁，张富成，等.频率可调脉冲提速工具深井提速现场试验研究[J].石油机械，2013，41（12）：34-37.CUI Longlian， WANG Haige， ZHANG Fucheng， et al. Field test of the adjustable frequency pulse speedup tool for deep well ROP improvement [J]. China Petroleum Machinery， 2013，41（12）：34-37.
    [19] 樊继强.井底交变流场提速工具的研制及特性测试[J].石油机械，2020，48（6）：37-42.FAN Jiqiang. Development and characteristic test of downhole alternating flow field ROP enhancing tool[J]. China Petroleum Machinery， 2020，48（6）：37-42.
    [20] 田家林，杨应林，朱志，等. 基于旋冲螺杆提速器的井下动力特性[J].石油学报，2019，40（2）：224-231.TIAN Jialin， YANG Yinglin， ZHU Zhi， et al. Downhole dynamic characteristics of an actuator based on rotary screw[J]. Acta Petrolei Sinica， 2019，40（2）：224-231.
    [21] 马广军，张海平，王甲昌，等. 基于螺杆钻具的旋冲钻井装置设计及试验研究[J]. 石油机械，2016，44（6）：24-27.MA Guangjun， ZHANG Haiping， WANG Jiachang. Designed and testing of the positive displacement motor driven rotary percussion drilling device[J]. China Petroleum Machinery， 2016，44（6）：24-27.
    [22] 陈勇，吴仲华，聂云飞，等. 应用于螺杆钻具的轴向振动冲击装置研制[J]. 石油钻采工艺，2017，39（2）：212-217.CHEN Yong， WU Zhonghua， NIE Yunfei， et al. Development of axial vibration impact device used for screw drill[J]. Oil Drilling & Production Technology， 2017，39（2）：212-217.
    [23] 玄令超，管志川，张会增，等.弹簧蓄能激发式旋转冲击钻井装置的研制[J].石油机械，2015，43（11）：18-21.XUAN Lingchao， GUAN Zhichuan， ZHANG Huizeng， et al. Percussive-rotary drilling tool with spring accumulating collision[J]. China Petroleum Machinery， 2015，43（11）：18-21.
    [24] 张昕，伊明，乔东宇，等.机械式旋转冲击钻井提速工具应用研究[J].新疆石油天然气，2019，15（4）：79-82.ZHANG Xin， YI Ming， QIAO Dongyu， et al. Application research of mechanical rotary percussion drilling tool[J]. Xinjiang Oil & Gas， 2019，15（4）：79-82.
    [25] 李小洋，李宽，张永勤，等.新型涡轮扭力冲击器的试验研究[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2019，46（12）：40-43.LI Xiaoyang， LI Kuan， ZHANG Yongqin， et al. Experiment on a new turbine torsional impactoru[J]. Exploration Engineering （Rock & Soil Drilling and Tunneling）， 2019，46（12）：40-43.
    [26] 贾红军，王攀，冯伟雄，等.深井硬岩地层钻井高频低幅扭转振荡耦合冲击器研制与应用[J].特种油气藏，2018，25（4）：158-162.JIA Hongjun， WANG Pan， FENG Weixiong， et al. Development and application of high-frequency low-torque impactor with torsion-oscillation coupling for drilling of deep and hard formations[J]. Special Oil and Gas Reservoirs， 2018，25（4）：158-162.
    [27] 玄令超，管志川，刘永旺，等.射流式扭转冲击钻井工具：ZL201310726252.8[P].2013-12-25.XUAN Lingchao， GUAN Zhichuan， LIU Yongwang， et al. A torsional impact drilling tool based on liquid-jet hammer： ZL201310726252.8[P]. 2013-12-25.
    [28] 宋洵成，李同同，管志川，等.一种涡轮扭转冲击发生器：ZL201320838873.0[P].2013-12-18.SONG Xuncheng， LI Tongtong， GUAN Zhichuan， et al. A Torsional impact generator based on turbine blade： ZL201320838873.0[P]. 2013-12-18.
    [29] 罗燕，刘衍聪，周燕，等.SL系列扭冲工具应用效果研究[J].内蒙古石油化工，2017，（5）：17-19.LUO Yan， LIU Yancong， ZHOU Yan， et al. Research on the application effect of SL series torsional impactor [J]. Neimenggu Petrochemical Industry， 2017，（5）：17-19.
    [30] 罗恒荣，崔晓杰，谭勇，等.液力扭转冲击器配合液力加压器的钻井提速技术研究与现场试验[J].石油钻探技术，2020，48（3）：58-62.LUO Hengyong， CUI Xiaojie， TAN Yong， et al. Research and field test on drilling acceleration technology with hydraulic torsional impactor combined with hydraulic boosters[J]. Petroleum Drilling Techniques， 2020，48（3）：58-62.
    [31] 陈新勇，张苏，付潇，等.扭力冲击钻井工具模拟分析及现场试验[J].石油机械，2018，46（9）：29-32.CHEN Xinyong， ZHANG Su， FU Xiao， et al. Simulation analysis and field test of torque impact drilling tool[J]. China Petroleum Machinery， 2018，46（9）：29-32.
    [32] 查春青，柳贡慧，李军，等.复合谐振钻井工具的研制及现场试验[J]. 石油机械，2019，47（5）：66-70.ZHA Chunqing， LIU Gonghui， LI Jun， et al. Development and field application of the compound vibration drilling tool[J]. China Petroleum Machinery， 2019，47（5）：66-70.
    [33] 张林强，赵俊，王鹏，等.三维振动冲击器钻井提速工具研制与现场试验[J].石油机械，2017，45（5）：61-65.ZHANG Linqiang， ZHAO Jun， WANG Peng， et al. Development and field test of 3D vibration impactor[J]. China Petroleum Machinery， 2017，45（5）：61-65.
    [34] 苏建，袁则名，和鹏飞，等.HPG复合冲击钻井提速工具在渤海油田的应用[J].海洋工程装备与技术，2019，6（1）：457-464.SU Jian， YUAN Zeming， HE Pengfei， et al. Application of HPG composite impactor speed up tool in Bohai Oilfield[J]. Ocean Engineering Equipment and Technology， 2019，6（1）：457-464.
    Comments
    Comments
    分享到微博
    Submit
Get Citation

Copy
Share
Article Metrics
  • Abstract:822
  • PDF: 1309
  • HTML: 418
  • Cited by: 0
History
  • Received:March 18,2020
  • Revised:November 10,2020
  • Adopted:December 16,2020
  • Online: March 10,2021
  • Published: February 10,2021
Article QR Code
Today's visits：1883 Total visits：178494   津ICP备19010518号-1  

津公网安备12011002024030号
Address：No.77 Jinguang District, Langfang City, Hebei Province Post Code：065000 Phone：0316-2096324
URL：http://www.tkgc.net/ E-mail：tkgc@mail.cgs.gov.cn
Drilling Engineering ® 2025 All Rights ReservedSupported by:Beijing E-Tiller Technology Development Co., Ltd.