鉆井工程中影響鉆井機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）

為了達到最佳的鉆井施工效率，有必要研究提高鉆井機械速度的技術措施，通過對影響鉆井機械速度因素的分析，采取必要的技術措施，保證鉆探出優質的井筒，并縮短鉆探的周期，降低石油鉆探施工成本，提高石油鉆井的經濟效益，滿足油田開發的需要。

鉆井工程；影響；鉆井機械速度；措施

1 影響鉆井機械速度的因素

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

影響鉆井機械鉆速的因素也是多方面的，地質條件的限制，鉆井工具的使用，鉆井液性能的影響以及鉆井方式的優選等，每個因素都可能導致鉆井機械鉆速的下降。必須加強鉆井過程管理，以提高機械鉆速為出發點，合理控制各種影響因素。

1.1 地質因素的影響

當實施深度鉆探施工時，由于鉆井的井深達到一定的深度，而且鉆探的巖石的硬度比較大，石油鉆探的速度就會降低。無論選擇多么高強度的鉆頭，鉆探的速度也會下降，必須保證安全的鉆探施工，才能達到預期的鉆探效果。

當地層溫度比較高的情況下，對鉆井液的性能影響很大，會降低鉆井的速度。會使鉆頭的磨損加劇，影響到井下鉆具的正常鉆進，形成比較復雜的井筒狀態，為固井施工帶來嚴重的危害，可能引起固井水泥環失效，達不到預期的固井效果。

1.2 鉆井設備的影響

在石油鉆井過程中，鉆井設備的組合是有效鉆進的前提條件，優選鉆頭、鉆桿和鉆鋌等鉆井工用具及設備，利用大功率的鉆機，起下管柱時，方便快捷，能夠滿足各種井筒的鉆探需要。對于泥漿泵的要求也比較高，能夠達到需要的循環量，而有的鉆井施工過程中，由于資金的限制，不可能配備更大馬力的鉆井設備，嚴重地影響石油鉆速，對高效鉆探產生不利的影響。

1.3 鉆井液的影響

鉆井液是石油鉆井過程中不可缺少的組成部分。應用鉆井液的循環，冷卻鉆頭，保證鉆頭的順利鉆進，同時保證不發生井噴及井噴失控的事故。實現安全鉆進，是提高機械鉆速的前提條件。通過優化泥漿體系，使用符合鉆井施工設計要求的泥漿的密度，才能保證深部鉆井施工中的機械鉆速。否則泥漿密度過高，在井筒內會形成很大的壓差，阻礙鉆具的正常鉆進，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的效率。目前現場常用的欠平衡鉆井的方式，有效地解決鉆井液循環的問題，使井筒保持欠平衡的條件，加快石油鉆探的速度，保證正常的鉆井進尺，唯一的缺點是必須時刻監測鉆井系統的壓力，避免發生井噴等事故。

在石油鉆井過程中，選擇機械破巖的方式還是水力破巖的方式，對于疏松的頂部地層的鉆探，可以實施水力破巖作用。而堅硬的地層的鉆井施工，必須實施機械破巖方式，才能提高機械鉆速，否則影響到鉆井施工進度，使石油鉆井的效率降低。

2 提高石油鉆井機械速度的措施

為了鉆探出優質的井筒，不斷提高石油鉆井的機械鉆速，采取必要的技術措施，有效地控制影響機械鉆速的各項因素，提高石油鉆井的效率。對于復雜地層的鉆井施工，需要先進行地質分析，通過三維地震勘探技術措施，獲得井下儲層的基本資料，通過巖石的類型，優選鉆具的組合形式，設計符合鉆探需要的鉆井液體系，并應用欠平衡鉆井措施，實現快速鉆井的目標，提高機械速度，鉆探出優質高效的井筒。

2.1 優化設計鉆井液體系

為了提高機械鉆速，避免由于鉆井液的因素而產生的不利影響。經過生產現場的試驗和實踐的檢驗，優化設計了聚合物鉆井液等新型的鉆井液體系，滿足不同地層鉆井的需要。對于不同的壓力系統，采取不同密度的鉆井液循環，達到最佳的狀態，防止發生井噴、井漏等事故，應用高效的鉆井液體系，保證安全鉆井的順利進行，大大提高機械鉆速。

2.2 應用先進的鉆井工藝技術措施

為了提高機械速度，在石油鉆井過程中，優選先進的鉆井工藝技術措施，如欠平衡鉆井新技術的應用及推廣，可以達到提高機械鉆速的目的。利用欠平衡的鉆井條件，使井筒內的壓差變小，減少對鉆具的影響，可以達到提高機械鉆速的目的。在鉆井工藝技術的應用方面，可以通過提高地面轉盤的旋轉速度，也可以在鉆具的頂部加裝驅動裝置，帶動井下的鉆具做功，快速鉆穿井眼，達到最佳的鉆井效果。

也可以應用井下的動力鉆具加鉆柱的鉆井工藝技術措施，可以采用PDC鉆頭與井下動力鉆具的組合形式，提高機械鉆速，達到預期的石油鉆探效果。通過優化設計鉆井工藝技術措施，應用新工藝、新技術，進行石油鉆探施工，可以大大地提高機械鉆速，而且選擇井控設備，有效地防止石油鉆井事故的發生，也可以間接地提高石油鉆探的效率。

2.3 鉆井設備的優選

為了提高鉆頭的破巖作用，優化鉆頭設計，選擇適合井下油層巖石特性的鉆頭，可以通過PDC鉆頭與牙輪鉆頭的轉換，適應不同地層的鉆探需要。經過科學研究，對鉆井設備進行革新改造，使其滿足不同井筒的石油鉆探的需要。

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

在石油鉆探施工過程中，不斷應用新的設備，滿足特殊井筒的鉆探需求。如油田開發中后期水平井的鉆探數量越來越多，必須優選適合水平井鉆探的設備，達到水平井段的鉆探目的，實現井眼軌跡控制技術措施，使鉆探出的井眼軌跡符合設計要求，才能滿足油田開采的需要。

3 結束語

通過對鉆井工程中影響鉆井機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，滿足油田開發的需求。充分分析鉆井液、鉆井方式、鉆井設備等對機械鉆速的影響，采取必要的技術措施，提高了石油鉆探的速度，提高了石油鉆井的機械效率。

[1] 司玉龍.鉆井工程中影響鉆井機械速度的因素及措施分析[J].科技創新導報，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，主要從事中間罐區操作工作。

收稿日期：2017–04–06

作者簡介： 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

作者簡介： 萊源（1991—），男，重慶人，助理工程師，主要從事鉆井工作。