一、 引言
随着油田大斜度井、水平井、套管开窗井数量越来越多，如何实现快速钻进、提高水平段长度、提高钻井时效以进一步节省钻井成本已经成为重中之重，然而大斜度井、水平井多段钻柱和井壁之间的摩阻较大，钻压传递慢，滑动钻进工具面不稳定等严重制约了钻进速度。推出的马达加水力振荡器的钻具组合，经过现场应用，取得了一定的效果和成绩，也出现了一些问题，后面重点分析一下水力振荡器应用情况，针对出现的问题提出了发展建议。
二、水力振荡器概述
1.水力振荡器结构与工作原理
水力振荡器主要由三部分机械组成：（1）振荡短节；（2）动力部分；（3）阀门和轴承系统。靠周期性变化的流体压力，带动活塞做轴向往复运动，该水力振荡器结构简单，可与钻杆直接连接。
其工作原理是：当钻井液流经动力短节时，驱动螺杆旋转，螺杆末端固定阀盘的过流孔设置在中心，与有偏向过流孔的震荡阀盘紧密配合，由于转子旋转，两个阀盘的过流孔发生周期性的交错和重合，使工具下端过留面积发生周期性的变化，形成压力脉冲。当压力升高时，钻井液压力推动活塞和心轴压缩碟簧组，心轴伸出；当压力降低时，心轴回到原位，这样脉冲压力就引起了工具的轴向振动，将钻具和井壁之间的静摩擦力转化为动摩擦力，达到降低摩阻和提速的目的。
2.主要优缺点
（1）造斜段和水平段提速明显。水力振荡器和马达的钻具组合在滑动钻进时钻柱和井壁之间的摩阻降低。（2）定向效果好，可防止钻压累积，精确控制工具面。（3）相比纯马达滑动钻进，憋泵次数明显减少。（4）平稳的钻压传递，甚至在方位角变化很大的复杂地层中，提高对钻头工具面的调整能力。（5）马达加水力振荡器相比旋转导向有更大的井眼扩大率，后期下尾管作业更加顺畅。（6）井斜角＞60°或者水平井滑动钻进时效明显降低。
三、水力振荡器现场应用分析
水力振荡器作为一种降摩阻、防托压、提钻速的工具，2018年现场共计使用水力振荡器11口井次，其中12.25”井眼使用8”水力振荡器5口井次，8.5”井眼使用6.75”水力振荡器6口井次。
1. 6.75″水力振荡器在8.5”井眼应用及分析
（1）应用概况
本井为9-5/8in套管开窗侧钻井，开窗之后未加入水力振荡器，定向钻进至2374.27m起钻。1套6-3/4“水力振荡器工具于2018年1月7日17:30第一次入井，入井深度2374.27m，井斜40.35deg，方位135.98deg，于2018年1月9日5:30第一次出井，出井井深2553.36m，井斜37.28deg，方位140.12deg。本趟钻入井时间为36h，循环时间为22.93h，纯钻时间12.38h，总进尺179.09m，平均ROP为14.47m/h，起钻原因为更换钻具组合。从2553.36m之后使用Welleader旋转导向钻进。
加入工具的井段为2374.27~2553.36m。钻遇的地层为东营组，主要岩性为微含灰质含砾细砂岩。
（2）结论
本井马达+水力振荡器井段（2374~2553m）相比Welleader旋转导向井段（2553~2739m）平均ROP提高了3.36%，因为马达+水力振荡器滑动钻进时还是存在托压现象，滑动时效没有达到理想效果。但是在旋转钻进时，马达+水力振荡器相比的Welleader ROP提高了163.29%。同时，滑动钻进时减少由于频繁上提钻具、摆工具面所需要的辅助时间，减少了粘附卡钻的风险，采用水力振荡器提高了旋转钻进的机械钻速。
2. 8″水力振荡器在12.25”井眼应用及分析
（1）应用概况
本井是一口12.25”井眼裸眼段较长的定向井，本井使用水力振荡器井段轨迹为以47°稳斜至1900m，然后增斜至68.75°（2150m），然后稳斜至2419m，然后降斜至55.73°（2577.91m），然后稳斜至完钻井深3296m，井眼轨迹复杂，井壁摩阻较大，本井滑动困难。加入水力振荡器的目的是为了减小井下的摩阻，提高ROP，减小井下风险。所钻井段1213~2317m，所钻层位明化镇上下组，总进尺1104m，总循环时间48h，总纯钻时间22.90h，平均机械钻速48.21m/h。
（2）结论
水力振荡器大幅度的减小摩阻，确保了工具面的稳定，提高了滑动的ROP，滑动过程中无拖压、憋泵现象。钻具最大上提磨阻：8T，下放磨阻：9T。因为本井为一口探井，没有邻井对比资料，而且本井12.25”井眼一开始就直接加入水力振荡器，没有对比资料，暂不做对比分析。该井马达+水力振荡器平均机械钻速48.21m/h，当时监督表示满意。本井在钻进的过程中，也遇到了一些问题，主要表现在：钻进至2317m时排量3500l/min时，泵压20MPa，而本井的TD是3287m，钻至后期钻井液密度将提至1.28sg，排量将会进一步下降，将会对携带岩屑的性能有一定影响，所以钻至后期时换钻具组合，不再加水力振荡器。
四、水力振荡器后续提高使用效果应用建议
（1）施工作业前，充分了解地层情况和钻机设备情况，确保水力振荡器的设计最优化，提高应用效果。
（2）进一步优化水力振荡器的使用参数，尽可能靠近钻头，同时保证工具处于拉伸状态以进一步提高水力振荡器的使用效果。
（3）在保证底部钻具工作参数的情况下，适当放大钻头的过流面积，为水力振荡器分配更多的压降，以便其充分发挥效力。
（4）水力振荡器存在最小排量，钻井过程中，尽可能维持推荐排量，摸索最优钻压，选择小钻压进行钻进。
（5）低压耗水力振荡器，可广泛与马达配合使用，有很好的整体效果。
（6）加强短起作业，清除岩屑床，保证携砂，使井眼更畅通。
（7）提高泥浆的性能，增加强泥浆的携砂能力，从而减小井下摩阻。
（8）在托压严重的井，使用标准压差振荡器或双低压差振荡器，或扭冲工具。
参考文献
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