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随着我国钻井技术的不断进步，钻井工程开始走出国门与世界接轨。国内一些钻探企业不断通过对国外钻探工程的承揽竞标，成功完成了很多令国人骄傲，令国外人惊叹的钻探工程。这说明，我国的钻探技术已经完全可以承接世界各国的钻探工程。目前，随着钻探技术的改革与创新，超大型高压喷射钻井技术不断得到应用，更加化了我国钻探技术的力量，缩短了与世界各国同行业的水平差距。
一、超高压喷射钻井技术的优缺点
1.超高压喷射钻井技术的优点
1）机械钻速迅速提高。超高压喷射钻井技术钻井随着水压的不断增加，机械钻速不断提高。目前应用35MPa的高压喷射钻井技术，其机械钻速比常规技术钻速提高50%～260%[1]；2）提高钻头进尺。在超高水压（国外为350MPa以上，国内为30MPa以上）的冲击下，合理选择喷射钻头喷嘴的类型[2]，从而确定喷射钻头，经过超高水压和高速钻速两者的合理配合，钻头进尺可以得到明显提高；3）缩短钻井时间，降低钻井成本。超高压状态下，机械钻速、钻头进尺等明显提高，缩短了钻井时间。因此，喷射钻井技术的应用与推广，是降低钻进成本，获得综合技术经济效益的途径[3]。
2.超高压喷射钻井技术的缺点
由于超高压喷射钻井技术的应用，原来普通管线不能满足高压要求，必须全部换掉，增加成本。而如果钻头配套不合理，磨损严重，钻头更换频繁，以及其它维护保养等都会增加相应的资金投入。另外，系统压力的提高以及钻头不间断的持续作业，势必会造成管理线的频繁损坏[4]，不安全因素增多，容易发生事故。
二、国外超高压喷射钻井技术的研究现状
为了解决普通钻井技术难以达到的钻进效果，国外的技术人员不断研究新的钻井技术。从20世纪60年代开始，高压喷射钻井技术逐渐兴起。到了20世纪70年代开始，超高压喷射钻井技术开始研究。国外超高压喷射钻井技术研究经历了三个阶段：
1.地面全排量增压泵技术研究
20世纪70年代，美国人Maurer等对高压喷射钻井技术进行研究，在钻井系统的地面安装一个全排量增压泵，将整个循环钻井液的压力提高到68～105MPa，在深达3000m的钻井工况进行试验，同时进行5口井试验，机械钻速提高2～3倍。由于该技术要求整个循环系统承受很高的压力， 尽管可以获得很高的机械钻速，但未能推广应用。因为当时钻井泵、地面循环管汇、钻柱、钻头等均不能在这样高的压力下可靠地工作， 甚至会使钻井作业出现难以想象的危险。
2.超高压双管柱钻井技术研究
到了20世纪80年代末90年代初，美国Flow Drill公司研制出一套用于射流辅助双管钻井系统，在地面上利用增压泵将小排量（约2.5L/s）的钻井液压力提高到200MPa以上，采用雙通道钻柱把大量的常规钻井液和小排量的超高压钻井液同时送到钻头。超高压钻井液从钻头上的特殊喷嘴射出，以500m/s以上的速度冲击破碎岩石；而常规钻井液仍从普通喷嘴喷出，清洗井底和携带岩屑。虽然该技术进行在大量的应用试验，效果良好，但该系统存在可靠性差、寿命短以及使用不方便等缺点，最终没能实现全面推广。
3.井下增压泵研究进展
1993年末，Flow Drill公司和GRI气体研究所合作研制出了射流辅助钻井的井下超高压泵DHP装置（见图1），可以将井下常规钻井液增压至200～240MPa来辅助切割破碎岩石。井下超高压泵装在钻头上方， 钻井液以常规排量通过钻柱送至井下超高压泵， 井下超高压泵将大约 10%的钻井液加压至 200 MPa 以上。这部分超高压钻井液通过钻头的专用流道到达钻头的加长喷嘴， 而未加压的钻井液流向普通喷嘴。由于该技术在常规钻井液体系中应用， 很容易实现超高压喷射钻井。中国石油大学和勘探研究院在吐哈温5-316、5-212、中原文407、中原胡129以及玉门Q2-57井对井下增压泵进行了现场应用，钻头进尺得到大幅提高，而且纯钻时长最高约达到68.5h，比美国最长40h还延长了28小时。这种增压泵的应用因具有投资少，见效快，安全可靠性高等优点，能够在钻井工程中广泛应用。
图1 超高压泵DHP装置图
三、国内超高压喷射钻井技术的研究现状
我国超高压喷射钻井技术的研究是在借鉴国外研究经验的基础上进行的，从1978年推广喷射钻井[5]技术至今，经过不断的研究与探索，超高压喷射钻井技术经历了泵压分别为10～12MPa，14～15MPa，18～20MPa[6]三个阶段。前两种技术和应用与国外的情形大致相同，没有得到广泛应用，对于第三个阶段，经过精心的设计方案，配套机型和新型钻头，在试验阶段取得了非常可喜的效果。近几年来，我国逐渐将井下增压泵的压力提高，以求获得更佳的钻速效果。研究人员不断探索，井下增压泵不断得到技术更新。从中石油勘探开发研究院的旁通式井下增压泵的研究与应用开始，不同油田的研究人员分别进行技术改进，形成了中石油勘探开发研究院的旁通式井下增压泵、中国石油大学的螺杆式井下增压泵、艾池等研究的分隔式井下增压泵、西南石油学院研究的水力增压式井下增压泵、孙伟研究的离心式井下增压泵、中国石油大学（北京）汪志明等研究的射流式增压泵、管志川等研究的钻柱减振增压泵等七种井下增压泵，其压力都超出30MPa，其中钻柱减振增压泵的泵压高达95～120MPa。这七种井下增压泵的研究应用，成为油田钻探的主力军，大大提高了油田的机械钻速。
四、超高压钻井技术的发展趋势
由于井下增压泵能够以最少的投资，利用现有的大多管线和机械配件，来实现超高压喷射钻井，迅速提高机械钻速，研究人员将研究方向定位于30～50MPa甚至更高的研究领域。虽然国内近年来不断对井下增压器进行技术改进，但压力过高，对钻头及配套机械、管线等的使用寿命、密封条件等都是极难把握的。因此，针对目前的钻井技术水平和管线设备等的调研来看，30～50MPa的压力如果取得成功，将是超高压喷射钻井技术的新飞跃。因此，25～50MPa井下增压的方式，将是未来几年国内超高压喷射钻井技术研究的方向。
五、总结语
超高压喷射钻井技术是依靠外设高压装置将进入钻头的水的压力提升到150～200MPa，通过钻头的钻力和超高压水的压力共同完成钻岩工作的一项先进的技术。超高压喷射钻井技术的应用引发了钻井技术的变更，是国外钻探工程竞标的技术支持。
参考文献
[1]蒋金宝.大排量超高压喷射钻井技术[J].断块油气田，2013，20（01）：104～107.
[2]黑龙江，周长虹，张晓慧.超高压喷射钻井技术应用探讨[J].职业技术，2011，（11）：93.
[3]高子佩，张海山.高密度钻井液喷射钻井技术的研究与应用[J].石油钻采工艺，1991，（02）：7～13.
[4]王太平，程广存，李卫刚等.国内外超高压喷射钻井技术研究探讨[J].石油钻探技术，2003，31（02）：6～8.
[5]李克向.我国喷射钻井技术的现状及发展趋势[J].石油钻采工艺，1983，（06）：1～6.
[6]窦亮彬，沈忠厚，李根生等.井下增压超高压射流钻井技术研究进展[J].特种油气藏，2012，19（03）：1～8.
一、超高压喷射钻井技术的优缺点
1.超高压喷射钻井技术的优点
1）机械钻速迅速提高。超高压喷射钻井技术钻井随着水压的不断增加，机械钻速不断提高。目前应用35MPa的高压喷射钻井技术，其机械钻速比常规技术钻速提高50%～260%[1]；2）提高钻头进尺。在超高水压（国外为350MPa以上，国内为30MPa以上）的冲击下，合理选择喷射钻头喷嘴的类型[2]，从而确定喷射钻头，经过超高水压和高速钻速两者的合理配合，钻头进尺可以得到明显提高；3）缩短钻井时间，降低钻井成本。超高压状态下，机械钻速、钻头进尺等明显提高，缩短了钻井时间。因此，喷射钻井技术的应用与推广，是降低钻进成本，获得综合技术经济效益的途径[3]。
2.超高压喷射钻井技术的缺点
由于超高压喷射钻井技术的应用，原来普通管线不能满足高压要求，必须全部换掉，增加成本。而如果钻头配套不合理，磨损严重，钻头更换频繁，以及其它维护保养等都会增加相应的资金投入。另外，系统压力的提高以及钻头不间断的持续作业，势必会造成管理线的频繁损坏[4]，不安全因素增多，容易发生事故。
二、国外超高压喷射钻井技术的研究现状
为了解决普通钻井技术难以达到的钻进效果，国外的技术人员不断研究新的钻井技术。从20世纪60年代开始，高压喷射钻井技术逐渐兴起。到了20世纪70年代开始，超高压喷射钻井技术开始研究。国外超高压喷射钻井技术研究经历了三个阶段：
1.地面全排量增压泵技术研究
20世纪70年代，美国人Maurer等对高压喷射钻井技术进行研究，在钻井系统的地面安装一个全排量增压泵，将整个循环钻井液的压力提高到68～105MPa，在深达3000m的钻井工况进行试验，同时进行5口井试验，机械钻速提高2～3倍。由于该技术要求整个循环系统承受很高的压力， 尽管可以获得很高的机械钻速，但未能推广应用。因为当时钻井泵、地面循环管汇、钻柱、钻头等均不能在这样高的压力下可靠地工作， 甚至会使钻井作业出现难以想象的危险。
2.超高压双管柱钻井技术研究
到了20世纪80年代末90年代初，美国Flow Drill公司研制出一套用于射流辅助双管钻井系统，在地面上利用增压泵将小排量（约2.5L/s）的钻井液压力提高到200MPa以上，采用雙通道钻柱把大量的常规钻井液和小排量的超高压钻井液同时送到钻头。超高压钻井液从钻头上的特殊喷嘴射出，以500m/s以上的速度冲击破碎岩石；而常规钻井液仍从普通喷嘴喷出，清洗井底和携带岩屑。虽然该技术进行在大量的应用试验，效果良好，但该系统存在可靠性差、寿命短以及使用不方便等缺点，最终没能实现全面推广。
3.井下增压泵研究进展
1993年末，Flow Drill公司和GRI气体研究所合作研制出了射流辅助钻井的井下超高压泵DHP装置（见图1），可以将井下常规钻井液增压至200～240MPa来辅助切割破碎岩石。井下超高压泵装在钻头上方， 钻井液以常规排量通过钻柱送至井下超高压泵， 井下超高压泵将大约 10%的钻井液加压至 200 MPa 以上。这部分超高压钻井液通过钻头的专用流道到达钻头的加长喷嘴， 而未加压的钻井液流向普通喷嘴。由于该技术在常规钻井液体系中应用， 很容易实现超高压喷射钻井。中国石油大学和勘探研究院在吐哈温5-316、5-212、中原文407、中原胡129以及玉门Q2-57井对井下增压泵进行了现场应用，钻头进尺得到大幅提高，而且纯钻时长最高约达到68.5h，比美国最长40h还延长了28小时。这种增压泵的应用因具有投资少，见效快，安全可靠性高等优点，能够在钻井工程中广泛应用。
图1 超高压泵DHP装置图
三、国内超高压喷射钻井技术的研究现状
我国超高压喷射钻井技术的研究是在借鉴国外研究经验的基础上进行的，从1978年推广喷射钻井[5]技术至今，经过不断的研究与探索，超高压喷射钻井技术经历了泵压分别为10～12MPa，14～15MPa，18～20MPa[6]三个阶段。前两种技术和应用与国外的情形大致相同，没有得到广泛应用，对于第三个阶段，经过精心的设计方案，配套机型和新型钻头，在试验阶段取得了非常可喜的效果。近几年来，我国逐渐将井下增压泵的压力提高，以求获得更佳的钻速效果。研究人员不断探索，井下增压泵不断得到技术更新。从中石油勘探开发研究院的旁通式井下增压泵的研究与应用开始，不同油田的研究人员分别进行技术改进，形成了中石油勘探开发研究院的旁通式井下增压泵、中国石油大学的螺杆式井下增压泵、艾池等研究的分隔式井下增压泵、西南石油学院研究的水力增压式井下增压泵、孙伟研究的离心式井下增压泵、中国石油大学（北京）汪志明等研究的射流式增压泵、管志川等研究的钻柱减振增压泵等七种井下增压泵，其压力都超出30MPa，其中钻柱减振增压泵的泵压高达95～120MPa。这七种井下增压泵的研究应用，成为油田钻探的主力军，大大提高了油田的机械钻速。
四、超高压钻井技术的发展趋势
由于井下增压泵能够以最少的投资，利用现有的大多管线和机械配件，来实现超高压喷射钻井，迅速提高机械钻速，研究人员将研究方向定位于30～50MPa甚至更高的研究领域。虽然国内近年来不断对井下增压器进行技术改进，但压力过高，对钻头及配套机械、管线等的使用寿命、密封条件等都是极难把握的。因此，针对目前的钻井技术水平和管线设备等的调研来看，30～50MPa的压力如果取得成功，将是超高压喷射钻井技术的新飞跃。因此，25～50MPa井下增压的方式，将是未来几年国内超高压喷射钻井技术研究的方向。
五、总结语
超高压喷射钻井技术是依靠外设高压装置将进入钻头的水的压力提升到150～200MPa，通过钻头的钻力和超高压水的压力共同完成钻岩工作的一项先进的技术。超高压喷射钻井技术的应用引发了钻井技术的变更，是国外钻探工程竞标的技术支持。
参考文献
[1]蒋金宝.大排量超高压喷射钻井技术[J].断块油气田，2013，20（01）：104～107.
[2]黑龙江，周长虹，张晓慧.超高压喷射钻井技术应用探讨[J].职业技术，2011，（11）：93.
[3]高子佩，张海山.高密度钻井液喷射钻井技术的研究与应用[J].石油钻采工艺，1991，（02）：7～13.
[4]王太平，程广存，李卫刚等.国内外超高压喷射钻井技术研究探讨[J].石油钻探技术，2003，31（02）：6～8.
[5]李克向.我国喷射钻井技术的现状及发展趋势[J].石油钻采工艺，1983，（06）：1～6.
[6]窦亮彬，沈忠厚，李根生等.井下增压超高压射流钻井技术研究进展[J].特种油气藏，2012，19（03）：1～8.