鉆井工程中影響鉆井機(jī)械速度的因素及措施分析

萊 源

（川慶鉆探工程有限公司川東鉆探公司，重慶 400021）

鉆井工程中影響鉆井機(jī)械速度的因素及措施分析

萊 源

（川慶鉆探工程有限公司川東鉆探公司，重慶 400021）

為了達(dá)到最佳的鉆井施工效率，有必要研究提高鉆井機(jī)械速度的技術(shù)措施，通過(guò)對(duì)影響鉆井機(jī)械速度因素的分析，采取必要的技術(shù)措施，保證鉆探出優(yōu)質(zhì)的井筒，并縮短鉆探的周期，降低石油鉆探施工成本，提高石油鉆井的經(jīng)濟(jì)效益，滿(mǎn)足油田開(kāi)發(fā)的需要。

鉆井工程；影響；鉆井機(jī)械速度；措施

1 影響鉆井機(jī)械速度的因素

在石油鉆井過(guò)程中，優(yōu)選合適的鉆具和鉆井工具的組合形成，按照鉆井施工設(shè)計(jì)的要求，鉆探出符合要求的井眼，達(dá)到石油鉆探的效果。為了達(dá)到最佳的機(jī)械鉆速，必須分析影響鉆速的因素，才能有針對(duì)性地采取必要的措施，不斷提高鉆井的機(jī)械速度，提高石油鉆探的效率。

影響鉆井機(jī)械鉆速的因素也是多方面的，地質(zhì)條件的限制，鉆井工具的使用，鉆井液性能的影響以及鉆井方式的優(yōu)選等，每個(gè)因素都可能導(dǎo)致鉆井機(jī)械鉆速的下降。必須加強(qiáng)鉆井過(guò)程管理，以提高機(jī)械鉆速為出發(fā)點(diǎn)，合理控制各種影響因素。

1.1 地質(zhì)因素的影響

當(dāng)實(shí)施深度鉆探施工時(shí)，由于鉆井的井深達(dá)到一定的深度，而且鉆探的巖石的硬度比較大，石油鉆探的速度就會(huì)降低。無(wú)論選擇多么高強(qiáng)度的鉆頭，鉆探的速度也會(huì)下降，必須保證安全的鉆探施工，才能達(dá)到預(yù)期的鉆探效果。

當(dāng)?shù)貙訙囟缺容^高的情況下，對(duì)鉆井液的性能影響很大，會(huì)降低鉆井的速度。會(huì)使鉆頭的磨損加劇，影響到井下鉆具的正常鉆進(jìn)，形成比較復(fù)雜的井筒狀態(tài)，為固井施工帶來(lái)嚴(yán)重的危害，可能引起固井水泥環(huán)失效，達(dá)不到預(yù)期的固井效果。

1.2 鉆井設(shè)備的影響

在石油鉆井過(guò)程中，鉆井設(shè)備的組合是有效鉆進(jìn)的前提條件，優(yōu)選鉆頭、鉆桿和鉆鋌等鉆井工用具及設(shè)備，利用大功率的鉆機(jī)，起下管柱時(shí)，方便快捷，能夠滿(mǎn)足各種井筒的鉆探需要。對(duì)于泥漿泵的要求也比較高，能夠達(dá)到需要的循環(huán)量，而有的鉆井施工過(guò)程中，由于資金的限制，不可能配備更大馬力的鉆井設(shè)備，嚴(yán)重地影響石油鉆速，對(duì)高效鉆探產(chǎn)生不利的影響。

1.3 鉆井液的影響

鉆井液是石油鉆井過(guò)程中不可缺少的組成部分。應(yīng)用鉆井液的循環(huán)，冷卻鉆頭，保證鉆頭的順利鉆進(jìn)，同時(shí)保證不發(fā)生井噴及井噴失控的事故。實(shí)現(xiàn)安全鉆進(jìn)，是提高機(jī)械鉆速的前提條件。通過(guò)優(yōu)化泥漿體系，使用符合鉆井施工設(shè)計(jì)要求的泥漿的密度，才能保證深部鉆井施工中的機(jī)械鉆速。否則泥漿密度過(guò)高，在井筒內(nèi)會(huì)形成很大的壓差，阻礙鉆具的正常鉆進(jìn)，降低石油鉆探的速度。

1.4 鉆井方式的影響

鉆井方式的選擇，直接影響到鉆井系統(tǒng)的效率。目前現(xiàn)場(chǎng)常用的欠平衡鉆井的方式，有效地解決鉆井液循環(huán)的問(wèn)題，使井筒保持欠平衡的條件，加快石油鉆探的速度，保證正常的鉆井進(jìn)尺，唯一的缺點(diǎn)是必須時(shí)刻監(jiān)測(cè)鉆井系統(tǒng)的壓力，避免發(fā)生井噴等事故。

在石油鉆井過(guò)程中，選擇機(jī)械破巖的方式還是水力破巖的方式，對(duì)于疏松的頂部地層的鉆探，可以實(shí)施水力破巖作用。而堅(jiān)硬的地層的鉆井施工，必須實(shí)施機(jī)械破巖方式，才能提高機(jī)械鉆速，否則影響到鉆井施工進(jìn)度，使石油鉆井的效率降低。

2 提高石油鉆井機(jī)械速度的措施

為了鉆探出優(yōu)質(zhì)的井筒，不斷提高石油鉆井的機(jī)械鉆速，采取必要的技術(shù)措施，有效地控制影響機(jī)械鉆速的各項(xiàng)因素，提高石油鉆井的效率。對(duì)于復(fù)雜地層的鉆井施工，需要先進(jìn)行地質(zhì)分析，通過(guò)三維地震勘探技術(shù)措施，獲得井下儲(chǔ)層的基本資料，通過(guò)巖石的類(lèi)型，優(yōu)選鉆具的組合形式，設(shè)計(jì)符合鉆探需要的鉆井液體系，并應(yīng)用欠平衡鉆井措施，實(shí)現(xiàn)快速鉆井的目標(biāo)，提高機(jī)械速度，鉆探出優(yōu)質(zhì)高效的井筒。

2.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)鉆井液體系

為了提高機(jī)械鉆速，避免由于鉆井液的因素而產(chǎn)生的不利影響。經(jīng)過(guò)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)和實(shí)踐的檢驗(yàn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)了聚合物鉆井液等新型的鉆井液體系，滿(mǎn)足不同地層鉆井的需要。對(duì)于不同的壓力系統(tǒng)，采取不同密度的鉆井液循環(huán)，達(dá)到最佳的狀態(tài)，防止發(fā)生井噴、井漏等事故，應(yīng)用高效的鉆井液體系，保證安全鉆井的順利進(jìn)行，大大提高機(jī)械鉆速。

2.2 應(yīng)用先進(jìn)的鉆井工藝技術(shù)措施

為了提高機(jī)械速度，在石油鉆井過(guò)程中，優(yōu)選先進(jìn)的鉆井工藝技術(shù)措施，如欠平衡鉆井新技術(shù)的應(yīng)用及推廣，可以達(dá)到提高機(jī)械鉆速的目的。利用欠平衡的鉆井條件，使井筒內(nèi)的壓差變小，減少對(duì)鉆具的影響，可以達(dá)到提高機(jī)械鉆速的目的。在鉆井工藝技術(shù)的應(yīng)用方面，可以通過(guò)提高地面轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)速度，也可以在鉆具的頂部加裝驅(qū)動(dòng)裝置，帶動(dòng)井下的鉆具做功，快速鉆穿井眼，達(dá)到最佳的鉆井效果。

也可以應(yīng)用井下的動(dòng)力鉆具加鉆柱的鉆井工藝技術(shù)措施，可以采用PDC鉆頭與井下動(dòng)力鉆具的組合形式，提高機(jī)械鉆速，達(dá)到預(yù)期的石油鉆探效果。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)鉆井工藝技術(shù)措施，應(yīng)用新工藝、新技術(shù)，進(jìn)行石油鉆探施工，可以大大地提高機(jī)械鉆速，而且選擇井控設(shè)備，有效地防止石油鉆井事故的發(fā)生，也可以間接地提高石油鉆探的效率。

2.3 鉆井設(shè)備的優(yōu)選

為了提高鉆頭的破巖作用，優(yōu)化鉆頭設(shè)計(jì)，選擇適合井下油層巖石特性的鉆頭，可以通過(guò)PDC鉆頭與牙輪鉆頭的轉(zhuǎn)換，適應(yīng)不同地層的鉆探需要。經(jīng)過(guò)科學(xué)研究，對(duì)鉆井設(shè)備進(jìn)行革新改造，使其滿(mǎn)足不同井筒的石油鉆探的需要。

可結(jié)合噴射鉆井的理論基礎(chǔ)，利用水力噴射作用，達(dá)到破巖的效果，幫助鉆頭做功，提高機(jī)械鉆速。利用高能的水力射流的原理，實(shí)施水力破巖的作用。將水力射流的作用和鉆頭的切削作用結(jié)合起來(lái)，可以提高大尺寸井筒的機(jī)械鉆速。

在石油鉆探施工過(guò)程中，不斷應(yīng)用新的設(shè)備，滿(mǎn)足特殊井筒的鉆探需求。如油田開(kāi)發(fā)中后期水平井的鉆探數(shù)量越來(lái)越多，必須優(yōu)選適合水平井鉆探的設(shè)備，達(dá)到水平井段的鉆探目的，實(shí)現(xiàn)井眼軌跡控制技術(shù)措施，使鉆探出的井眼軌跡符合設(shè)計(jì)要求，才能滿(mǎn)足油田開(kāi)采的需要。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)鉆井工程中影響鉆井機(jī)械速度的因素及措施的研究，有效地提高了石油鉆井的鉆速，提高了石油鉆探的效率，滿(mǎn)足油田開(kāi)發(fā)的需求。充分分析鉆井液、鉆井方式、鉆井設(shè)備等對(duì)機(jī)械鉆速的影響，采取必要的技術(shù)措施，提高了石油鉆探的速度，提高了石油鉆井的機(jī)械效率。

[1] 司玉龍.鉆井工程中影響鉆井機(jī)械速度的因素及措施分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015，12（11）：62.

Analysis on the Factors and Measures of Drilling Machinery Velocity in Drilling Engineering

Lai Yuan

In order to achieve the best drilling eff i ciency，it is necessary to study the technical measures to improve the drilling speed.By analyzing the factors that affect the speed of the drilling machinery，take the necessary technical measures to ensure that the wellbore is drilled and the drilling Of the cycle，reduce the cost of oil drilling construction，improve the economic benef i ts of oil drilling to meet the needs of oilf i eld development.

drilling engineering；inf l uence；drilling machinery speed；measure

TM621

：B

：1003–6490（2017）04–0175–02

2017–04–10

金炳華（1985—），男，四川成都人，助理工程師，主要從事中間罐區(qū)操作工作。

收稿日期：2017–04–06

作者簡(jiǎn)介： 鄭云慶（1979—），男，黑龍江大慶人，助理工程師，主要從事采油工作。

收稿日期：2017–04–02

作者簡(jiǎn)介： 萊源（1991—），男，重慶人，助理工程師，主要從事鉆井工作。