石油鉆井中鉆頭及鉆井液的選擇分析

徐時桃

摘 要 隨著社會的不斷發(fā)展，對石油資源需求是越來越多，為了更好地滿足對石油資源需要，需要加強對石油資源開發(fā)力度。在對石油資源開采中，石油鉆井工作是非常重要一部分，對石油資源開發(fā)順利進行有直接影響。在石油資源開發(fā)中，為了更好地提高鉆井工作的效率，需要對石油鉆井鉆頭進行合理選擇，然后搭配合適的鉆井液，可以更好地對石油資源進行開發(fā)。本文主要對石油鉆井中鉆頭的選擇和鉆井液選用進行了闡述，以供參考。

關(guān)鍵詞 石油鉆井;鉆頭選擇;鉆井液確定

在對石油資源開采中，鉆井工程是基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。為了更好地開展石油鉆井工作，需要加強相關(guān)鉆井技術(shù)研究，提升鉆井作業(yè)質(zhì)量。在鉆井作業(yè)中，對鉆頭和鉆井液的選擇是非常環(huán)節(jié)，所以需要對相關(guān)工作進行合理規(guī)劃，更加高效地完成石油鉆井工作，促進石油行業(yè)的發(fā)展[1]。

1石油鉆井中鉆頭的選擇分析

1.1 鉆頭概述

在石油鉆井工程中，鉆頭是非常重要一部分，對鉆井工作的順利進行有直接影響。所以在鉆井工程中，需要結(jié)合鉆井工程的具體特點和需求，合理的選擇鉆頭，從而更好地完成鉆井工作。在石油鉆井中，鉆頭主要用于破碎石油勘測期間井口存在的巖石，然后形成井眼。在選擇鉆頭中，需要相關(guān)工作人員對鉆井工程所在的具體情況進行充分的了解，然后合理的選擇石油鉆井鉆頭，更好的保證石油鉆井工程的順利進行[2]。

1.2 石油鉆井中鉆頭的選擇

石油鉆井鉆頭種類選擇往往是根據(jù)鉆進方式的差異來進行的，由于鉆井作業(yè)的類型比較多，所以在選擇過程中對應(yīng)的鉆頭種類也比較多，選擇期間不可避免地會遇到各種各樣因素的影響而干擾選擇的正確性。目前，石油鉆井工程項目中應(yīng)用最為廣泛的一種鉆頭是牙輪式鉆頭，在地形地質(zhì)比較特殊的區(qū)域多使用金剛石鉆頭，比較不常用的鉆頭是刮刀式鉆頭。牙輪式鉆頭通常由牙輪、鉆頭體、水眼、巴掌和軸承五部分組成，在應(yīng)用牙輪式鉆頭進行鉆井工程項目作業(yè)時，需要對當?shù)氐挠途貙拥南嚓P(guān)資料進行仔細的整理和分析，嚴格按照實際工作條件和鉆井設(shè)備的工作性能選擇適合的鉆頭，使得鉆頭可以進行直線作業(yè)，能夠滿足地層破碎的要求，并充分考慮到地層軟硬交替的實際現(xiàn)象，保證鉆井工作的高效率。金剛石鉆頭在實際應(yīng)用的過程中可以根據(jù)具體制作材料的不同分為聚晶金剛石鉆頭和普通等級金剛石鉆頭兩部分，其中聚晶金剛石鉆頭的硬度比普通金剛石鉆頭要低，主要應(yīng)用于地層比較軟和地質(zhì)構(gòu)造相對簡單的區(qū)域。普通金剛石鉆頭一般用在地層條件較硬、地質(zhì)構(gòu)造相對復雜的環(huán)境當中，金剛石鉆頭的硬度和強度相對較高。金剛石鉆頭在高速鉆進作業(yè)過程中有著十分顯著的應(yīng)用優(yōu)勢，可以高效快速地進行地層的切割，但是金剛石鉆頭相對來說成本較高，金剛石鉆頭的質(zhì)地也比較薄、比較脆，容易在使用過程中受到損壞。因此，在應(yīng)用金剛石鉆頭鉆進過程中，需要嚴格按照相關(guān)的操作方法和操作規(guī)范來進行，保證作業(yè)的合理性和科學性[3]。

2鉆井液選用

2.1 鉆井液的作用

在石油鉆井工程中，對鉆井液的選擇是非常重要環(huán)節(jié)。在鉆井工程中，鉆井液主要有冷卻和清理的作用。根據(jù)鉆井液的差異將鉆井液氛圍泥漿、清水以及高類型。石油鉆井施工作業(yè)過程中泥漿鉆井液以及清水鉆井液的使用是比較廣泛的。鉆井液主要功能是對鉆井的底部進行清洗，整個過

程都要攜帶鉆探巖屑，需要不斷的冷卻鉆頭，是石油鉆井施工作業(yè)中不可缺少的部分。

2.2 鉆井液類型和選用

科學技術(shù)的不斷發(fā)展優(yōu)化了鉆井技術(shù)，近年來鉆井種類日漸增多，所鉆井液也需要不斷增加類型，為滿足鉆井需求。

液相鉆井液是最為常見的一種鉆井液類型，該類型的鉆井液都是以油質(zhì)類或者清水類的鉆井液作為主題的，不僅可以起到降溫潤滑的作用，同時還具備清洗功能，屬于石油鉆井液當中使用頻率最高的一種鉆井液。和其余種類的鉆井液相比，液相鉆井液更加容易獲取，而且大部分液相鉆井液都可以反復使用，可以有效節(jié)省不必要的資金支出，提升項目的經(jīng)濟效益。

活性固相鉆井液包含了在進行鉆井時摻入的黏土以及商業(yè)膨潤土等，有時也會在油基鉆井液當中加入一些油基膨潤土，這種活性的固相鉆井液一般都用在碎裂性質(zhì)的地質(zhì)鉆井工程中。

惰性固相鉆井液的主要成分有鉆屑和加重材料添加劑，整體上惰性要明顯好于前兩種鉆井液。在特殊地質(zhì)鉆井中可以起到良好的使用效果。

在選定鉆井液之前，要考慮到諸多方面的問題。首先因為鉆井液層面比較多，影響因素也比較多，所以通過分析最近幾年我國在實際施工過程中存在的欠平衡鉆井技術(shù)發(fā)現(xiàn)，鉆井液的選擇應(yīng)當主要根據(jù)下述幾方面的情況來判定。首先是地層孔隙壓力參數(shù)方面的問題，包含了試油靜壓、鉆桿測試壓力以及MFT 壓力等，不同的壓力所適合使用的鉆井液存在差異，所以需要根據(jù)油層深度情況來確定使用何種鉆井液。環(huán)空壓耗也是比較關(guān)鍵的一個影響因素，因為環(huán)控壓耗和鉆

井液密度有直接關(guān)系。通過分析常規(guī)過平衡以及近平衡施工鉆井施工現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，泵排量一般都可以按照噴射鉆井的實際情況，通過最大鉆頭水功率對其進行設(shè)計[4]。

3結(jié)束語

綜上所述，石油鉆井工作的順利進行需要對鉆頭和鉆井液進行合理的選擇，在實際工作的過程中，工作人員能夠在專業(yè)知識的指導下，強化對鉆井目標的分析，在對鉆井工作地質(zhì)環(huán)境和地層構(gòu)造熟悉的前提下，能夠針對牙輪式鉆頭和金剛石鉆頭進行科學的合理選擇，并且能夠針對液相鉆井液、 活性固相鉆井液以及惰性固相鉆井液三種進行合理的選擇。此外，能夠針對欠平衡鉆井技術(shù)的運用合理的分析鉆井液的密度。以此，能夠在鉆頭和鉆井液兩者協(xié)調(diào)配合的情景下，促進石油鉆井工作的順利進行。

參考文獻

[1] 王澤罡.淺析石油鉆井的鉆頭選擇及鉆井液確定[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2014（1）：49.

[2] 劉磊，王少江.淺談石油鉆井的鉆頭選擇及鉆井液確定[J].工程技術(shù)：全文版，2016（9）：211.

[3] 宋張康.分析石油鉆井的鉆頭選擇及鉆井液確定[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（5）：62.

[4] 劉志強.石油鉆井的鉆頭選擇及鉆井液確定[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2011（11）：193.