采用泥浆马达和涡轮钻具钻定向井时，由于上部钻具不旋转，在大井斜和水平滑动钻进时井眼摩阻会非常大，导致机械钻速和钻井效率降低， 见图 1 所示，应用水力脉冲新技术后可显著提高定向滑动钻进的钻井效率。为了克服非旋转钻具与井壁间的摩擦力，水力脉冲装置的机械设计能产生强大的压力脉冲，并将压力脉冲转化为机械动能，由此产生钻具轴向运动，从而提高钻压传递。
 
该技术可用于大斜度、大位移及非传统储层水平井的滑动钻进作业；延长 PDC 钻头使用时间、持续产生高机械钻速、降低压差卡钻风险、钻出规则的井眼轨迹、提高井身质量。不仅如此，该技术还能提高钻头的钻压传递、降低钻压的地面加压、减小钻杆压缩、增强马达工具面控制、减少井眼弯曲和累积的狗腿、 要求低压降， 降低钻具摩阻，实现持续稳定的钻压传送，提高机械钻速和钻井效率。
 
水力脉冲技术优势显著
 
传统水平钻井作业由于钻具与井壁间的摩擦力极易引起钻具高摩阻工况，由非旋转钻具产生的摩擦力导致钻具在曲线段和水平段被托起或挂住，通常称作托压，因此，钻压输送受到限制。导致马达工具面漂浮不定和极低的机械钻速，最终导致钻头过早失效、井眼扭曲增多、持续传送钻压的能力下降。降低钻具与井壁间的摩擦力，水力脉冲系统通过一个全金属装置产生振荡，该装置并未采用定子 / 转子动力 组 件， 可 降 低 总 的 系 统 压 耗，这会使井眼轨迹更加一致，使钻进更加顺畅和连贯，实现连续稳定滑动钻进。水力脉冲系统如图 2所示。传统钻井工具因马达工具面控制困难，钻出的井眼扭曲度高，井眼轨迹一致性差，与之相比，新水力脉冲系统马达工具面控制良好，钻出的井眼弯曲度比较均匀，井眼轨迹一致性好。因此，使用新水力脉冲系统获得的效果是：较好的工具面控制，井眼轨迹一致性好，低扭曲度，狗腿少，井身质量明显得到提高。同时，穿越水力脉冲装置的低压降在立管压力不接近极限的状况下能更柔韧灵活地进行钻井作业，这是传统钻具振荡工具高压耗要经历的一个挑战。
 
建模发挥最大效益
 
水力脉冲系统包含两个短节，低压脉冲发生器和上部增强器短节。当泵流速超过激活流量范围时，低压脉冲发生器以一个特定频率在钻具内产生一个压力脉冲，这个脉冲确定不会对随钻测量 MWD 产生干扰。压力脉冲激励脉冲增强器短节在脉冲装置上下钻具范围内产生轴向运动，振荡运动克服摩擦力，提高井底钻压传送，使钻头获得持续稳定的钻压，提高机械钻速。低压脉冲器见图 3 所示，上部增强器短节见图 4 所示。作业期间，压力脉冲产生的振动不会干扰或影响其它井下工具的正常工作，这使其能与MWD、LWD 和其它定向系统兼容运行，共同作业。为了使水力脉冲装置能发挥最大效益，作业前需做的工作包括建立模型，在钻具内实现装置的最佳安放，根据某口井的具体要求，采用以下三种方式建立模型，IDEAS一体化钻头设计平台，该平台能让设计人员在用马达滑动钻长水平段时探索水力脉冲系统是如何帮助传送井底钻压的；Runner 钻具分析软件，根据扭矩与摩阻模型、具体的井身结构和计划的井底钻具组合，为作业者提供在钻具的什么位置安放水力脉冲装置的建议；HART 水力学优化软件，该软件能帮助作业者计算加入水力脉冲装置的钻具预计的立管压力。
 
实地应用钻速
 
高水力脉冲系统在美国西部钻井作业期间节约钻井周期 60 小时，水平段夹层砂岩地层机械钻速得到显著提高。一家石油公司正寻找一种通过钻更长水平段来达到提高钻井效率的方法，这家公司既想在滑动钻进时控制好井眼定向，又想保持或超过之前的基准钻速。这家石油公司向斯伦贝谢公司咨询后决定在同样的井底钻具组合中布置两套水力脉冲滑动钻进系统。水力脉冲装置产生一种非转子 / 定子动力方式的振荡脉冲，该系统在较低的压力下作业，改善了井底钻压传送，通过采用水力脉冲系统不但打出了连贯流畅的井眼轨迹，又展现出水力脉冲系统的全程钻进能力，因此，大斜度和长水平段的钻进性能得到显著提高。美国德克萨斯鹰福特页岩的钻井作业节省钻井周期 12 小时，提高非传统储层的定向钻井效率。美国德克萨斯资源公司在奥斯丁白垩纪鹰福特页岩地层钻水平井，石油公司在两个 6 1 / 8 ″ 水平段寻求一种提高钻井效率的方法，既要保持或超过之前的基准或平均机械钻速，还要在滑动钻进时保持良好的定向控制。

采用轴向运动实施滑动钻进：斯伦贝谢建议下一个 5″ 规格的水力脉冲滑动钻进增强装置，因为该装置能提高井下马达在大斜度和水平段定向钻进的钻井效率。德克萨斯美国公司首次使用水力脉冲系统在西德克萨斯下井作业，使用相同的井底钻具组合，水力脉冲系统用 4.3 天时间钻完了两个水平分支段的目标井深。钻完第一个水平段目标井深后，公司进行了一次短起下作业，接着再定向，用同样的井底钻具组合钻第二个水平分支段，通过不起出地面改变井底钻具组件的方法，德克萨斯美国公司节省了 12 小时的钻机周期和相关费用。另外德克萨斯美国公司还提高了滑动钻进机械钻速和两个水平分支段的钻压传送。用水力脉冲系统钻的第一个分支段整个进尺是最好的一趟钻；使用该系统钻的第二个分支段单趟钻的进尺也排在前三。第二个水力脉冲系统钻进的机械钻速也是进尺位居第三的机械钻速。