钻井工程中影响钻井机械速度的因素及措施分析

莱 源

（川庆钻探工程有限公司川东钻探公司，重庆 400021）

钻井工程中影响钻井机械速度的因素及措施分析

莱 源

（川庆钻探工程有限公司川东钻探公司，重庆 400021）

为了达到最佳的钻井施工效率，有必要研究提高钻井机械速度的技术措施，通过对影响钻井机械速度因素的分析，采取必要的技术措施，保证钻探出优质的井筒，并缩短钻探的周期，降低石油钻探施工成本，提高石油钻井的经济效益，满足油田开发的需要。

钻井工程；影响；钻井机械速度；措施

1 影响钻井机械速度的因素

在石油钻井过程中，优选合适的钻具和钻井工具的组合形成，按照钻井施工设计的要求，钻探出符合要求的井眼，达到石油钻探的效果。为了达到最佳的机械钻速，必须分析影响钻速的因素，才能有针对性地采取必要的措施，不断提高钻井的机械速度，提高石油钻探的效率。

影响钻井机械钻速的因素也是多方面的，地质条件的限制，钻井工具的使用，钻井液性能的影响以及钻井方式的优选等，每个因素都可能导致钻井机械钻速的下降。必须加强钻井过程管理，以提高机械钻速为出发点，合理控制各种影响因素。

1.1 地质因素的影响

当实施深度钻探施工时，由于钻井的井深达到一定的深度，而且钻探的岩石的硬度比较大，石油钻探的速度就会降低。无论选择多么高强度的钻头，钻探的速度也会下降，必须保证安全的钻探施工，才能达到预期的钻探效果。

当地层温度比较高的情况下，对钻井液的性能影响很大，会降低钻井的速度。会使钻头的磨损加剧，影响到井下钻具的正常钻进，形成比较复杂的井筒状态，为固井施工带来严重的危害，可能引起固井水泥环失效，达不到预期的固井效果。

1.2 钻井设备的影响

在石油钻井过程中，钻井设备的组合是有效钻进的前提条件，优选钻头、钻杆和钻铤等钻井工用具及设备，利用大功率的钻机，起下管柱时，方便快捷，能够满足各种井筒的钻探需要。对于泥浆泵的要求也比较高，能够达到需要的循环量，而有的钻井施工过程中，由于资金的限制，不可能配备更大马力的钻井设备，严重地影响石油钻速，对高效钻探产生不利的影响。

1.3 钻井液的影响

钻井液是石油钻井过程中不可缺少的组成部分。应用钻井液的循环，冷却钻头，保证钻头的顺利钻进，同时保证不发生井喷及井喷失控的事故。实现安全钻进，是提高机械钻速的前提条件。通过优化泥浆体系，使用符合钻井施工设计要求的泥浆的密度，才能保证深部钻井施工中的机械钻速。否则泥浆密度过高，在井筒内会形成很大的压差，阻碍钻具的正常钻进，降低石油钻探的速度。

1.4 钻井方式的影响

钻井方式的选择，直接影响到钻井系统的效率。目前现场常用的欠平衡钻井的方式，有效地解决钻井液循环的问题，使井筒保持欠平衡的条件，加快石油钻探的速度，保证正常的钻井进尺，唯一的缺点是必须时刻监测钻井系统的压力，避免发生井喷等事故。

在石油钻井过程中，选择机械破岩的方式还是水力破岩的方式，对于疏松的顶部地层的钻探，可以实施水力破岩作用。而坚硬的地层的钻井施工，必须实施机械破岩方式，才能提高机械钻速，否则影响到钻井施工进度，使石油钻井的效率降低。

2 提高石油钻井机械速度的措施

为了钻探出优质的井筒，不断提高石油钻井的机械钻速，采取必要的技术措施，有效地控制影响机械钻速的各项因素，提高石油钻井的效率。对于复杂地层的钻井施工，需要先进行地质分析，通过三维地震勘探技术措施，获得井下储层的基本资料，通过岩石的类型，优选钻具的组合形式，设计符合钻探需要的钻井液体系，并应用欠平衡钻井措施，实现快速钻井的目标，提高机械速度，钻探出优质高效的井筒。

2.1 优化设计钻井液体系

为了提高机械钻速，避免由于钻井液的因素而产生的不利影响。经过生产现场的试验和实践的检验，优化设计了聚合物钻井液等新型的钻井液体系，满足不同地层钻井的需要。对于不同的压力系统，采取不同密度的钻井液循环，达到最佳的状态，防止发生井喷、井漏等事故，应用高效的钻井液体系，保证安全钻井的顺利进行，大大提高机械钻速。

2.2 应用先进的钻井工艺技术措施

为了提高机械速度，在石油钻井过程中，优选先进的钻井工艺技术措施，如欠平衡钻井新技术的应用及推广，可以达到提高机械钻速的目的。利用欠平衡的钻井条件，使井筒内的压差变小，减少对钻具的影响，可以达到提高机械钻速的目的。在钻井工艺技术的应用方面，可以通过提高地面转盘的旋转速度，也可以在钻具的顶部加装驱动装置，带动井下的钻具做功，快速钻穿井眼，达到最佳的钻井效果。

也可以应用井下的动力钻具加钻柱的钻井工艺技术措施，可以采用PDC钻头与井下动力钻具的组合形式，提高机械钻速，达到预期的石油钻探效果。通过优化设计钻井工艺技术措施，应用新工艺、新技术，进行石油钻探施工，可以大大地提高机械钻速，而且选择井控设备，有效地防止石油钻井事故的发生，也可以间接地提高石油钻探的效率。

2.3 钻井设备的优选

为了提高钻头的破岩作用，优化钻头设计，选择适合井下油层岩石特性的钻头，可以通过PDC钻头与牙轮钻头的转换，适应不同地层的钻探需要。经过科学研究，对钻井设备进行革新改造，使其满足不同井筒的石油钻探的需要。

可结合喷射钻井的理论基础，利用水力喷射作用，达到破岩的效果，帮助钻头做功，提高机械钻速。利用高能的水力射流的原理，实施水力破岩的作用。将水力射流的作用和钻头的切削作用结合起来，可以提高大尺寸井筒的机械钻速。

在石油钻探施工过程中，不断应用新的设备，满足特殊井筒的钻探需求。如油田开发中后期水平井的钻探数量越来越多，必须优选适合水平井钻探的设备，达到水平井段的钻探目的，实现井眼轨迹控制技术措施，使钻探出的井眼轨迹符合设计要求，才能满足油田开采的需要。

3 结束语

通过对钻井工程中影响钻井机械速度的因素及措施的研究，有效地提高了石油钻井的钻速，提高了石油钻探的效率，满足油田开发的需求。充分分析钻井液、钻井方式、钻井设备等对机械钻速的影响，采取必要的技术措施，提高了石油钻探的速度，提高了石油钻井的机械效率。

[1] 司玉龙.钻井工程中影响钻井机械速度的因素及措施分析[J].科技创新导报，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

金炳华（1985—），男，四川成都人，助理工程师，主要从事中间罐区操作工作。

收稿日期：2017–04–06

作者简介： 郑云庆（1979—），男，黑龙江大庆人，助理工程师，主要从事采油工作。

收稿日期：2017–04–02

作者简介： 莱源（1991—），男，重庆人，助理工程师，主要从事钻井工作。