钻具对钻井质量和速度的影响

发布日期：2021-05-24 作者：点击：

普通钻井通常采用常规旋转钻井。然而，这种传统的钻井方法钻井速度很低，已不能适应迅速发展的油气工业。为了提高钻井速度，现有的“PDC钻头+井下动力钻具+旋挖钻机”复合钻井方法具有以下优点：

1）由于复合钻削钻头的速度是二档速度的两倍和一档速度的四倍，因此很容易实现机械钻削速度的大幅度提高。

2）复合钻井的高速性适合PDC钻头剪切地层的切削特性。

3）井眼轨迹平滑。定向钻和滑动钻井的组合变层，便于控制拐弯，保证井下安全。

4）有效简化了钻具结构。复合钻井时，钻压一般<100～120kN，少钻铤或不钻铤即可完成钻井要求，卡钻率大大降低。

5） PDC钻头配合动力钻具钻进，避免了圆锥轴承在高速下的早期失效，不会发生掉锥事故。

6）如果导向钻具结构采用随钻测量来监测井眼轨迹，可以充分发挥其优势。在深、中深层地层中，采用井下动力钻具复合钻井技术，提高钻井速度，效果将更加明显。

钻井参数对钻井质量和速度的影响

在钻井过程中，钻井参数在可控因素中对钻井速度的影响不容忽视，如：钻头类型、钻头喷嘴直径、钻头水力、钻压、速度、泵压、排量等，在客观条件较好的情况下，通常通过控制钻井压力、速度、泵压和排量来提高钻井速度。一般来说，钻压越高，钻速越高，机械钻速越高。此外，一般遵循的规律是，上部地层对转速更敏感，下部地层对钻压更敏感。因此，钻入上部软弱地层时，应采用低钻压、高钻速；钻进较低硬度地层时，应采用高钻压、低钻速。

如果对钻头的重量或速度控制不当，一方面会影响钻速，另一方面会加剧钻头的磨损，进而影响钻头的使用寿命。在考虑钻压和速度的同时，还应调整泵压。泵压不宜过大或过小，泵压应适当。如果泵压过低，井底破碎的岩屑不能及时返出，造成二次破碎；如果泵压过高，井底会产生压差，影响新破碎的岩屑。夹持效应阻碍了井底岩屑的及时处理，影响了钻头的破岩效率。总之，在钻井过程中，要根据实际情况及时调整钻井参数，只有这样才能高速有效地进行钻井。