钻井工程中影响钻井机械速度的因素及措施 

钻井工程中影响钻井机械速度的因素及措施 

刘阳

中石化江汉工程公司钻井一公司，湖北省潜江市江汉油田，邮编433124

摘要：随着我国社会的快速发展和不断的进步，人们的生活水平日益提高，对各类能源的需求量也不断增加，尤其是石油、天然气等能源。为了能够保证我国社会经济的正常发展，就需要提升我国的能源勘探质量。而影响能源勘探工作效率和质量的较大因素便是钻井机械的运行速度。本文将以影响钻井机械速度的因素展开分析，并提出能够有效提升钻井机械速度的相关措施，以促进我国钻井工作效率的提升。

关键词：钻井工程；地质勘测；钻井机械速度；钻井设备

在我国社会经济快速发展的背景下，对各种能源的需求量日益提升，而钻井工程作为获取石油以及天然气的主要渠道，其机械运行速度直接影响着工程质量和工程进度，因此，探究影响钻井机械速度的原因是十分必要的，通过探寻其原因而进行由针对性的改进，进而提升钻井工程质量。

1.影响钻井机械速度的因素

1.1地质方面的因素

在深度较大的岩层中，通常其硬度也会较大，这无疑就增加了钻井难度，降低可钻性，而且其可钻性难度还会随着深度的增加而提升，也就是说，可钻性难度并不是一成不变的，它会随着地质结构的层次不同而变化。如果地质结构较深，其可钻性难度通常还会受到温度以及压力等方面的影响。同时，地层的弹性以及可塑性通常会受到泥岩的影响而造成不同程度的破碎难度。另外，在砾石层开展钻井工作过程中，通常会遇到泥沙岩互层，此时及其容易发生跳钻现象，跳钻现象一旦发生不仅会影响到机械的运行速度，还会缩短钻具的使用寿命。另一方面，在钻井工作开展的过程中，由于岩性不均匀经常会发生砾石块脱落的情况，造成钻头损坏或其他井下事故频繁发生的现象。除此之外，钻井机械运行速度还于地层温度有关，过高的温度或压力会直接影响到钻井液的性能，进而引发钻头保径齿或切削齿脱落的现象，固井难度更是严重增加。

1.2钻井设备方面的因素

钻井设备的性能会直接影响到钻井工作的进展情况，所以，合理选择和组合钻井设备是十分关键的。在选择钻井设备过程中，需要选择质量性能较好的钻头、钻杆以及钻铤，为了提高启下管柱工作的效率和质量，钻机需要选择功率较大的，以满足不同井筒的钻探需求。另外，还需要选择性能较好的泥浆泵，以满足作业过程中的循环需求量。现阶段存在的普遍显现就是由于缺乏足够的资金支持，导致其选择低性能的钻井设备，由于设备的功率较小，会严重降低钻井速度，进而影响整体的钻井效率。

1.3钻井方式方面的因素

钻井工作实施的效率很大程度上与钻井方式的选择有关，合理的选用钻井方式能够有效提升钻井效率。而钻井方式的选择一般需要根据井深以及其结构来确定，传统的钻井方式通常有以下几种。首先是通过水利进行破岩，同时辅助以机械破岩进行喷射式钻井，这种钻井方式比较适用于上部地质较松软的地层。

其次，机械破岩方式，并辅助以水力破岩方式，这种钻井方式比较适用于中深部分地层井段中。随着钻井工作的开展，管道内部的压力会逐渐增加，而且经常伴有硬岩层，这就会增加机械的损耗，这种情况下大多使用机械钻井方式，该方式属于较为传统的方式，所需要消耗的时间较长，而且钻井的速度显然已经无法满足社会发展需要，不利于能源勘探工作的深入开展。

2.提高钻井工程中影响钻井机械速度的措施

2.1完善钻井装备

要想提升钻井效率，首先就需要提高钻井装备的整体质量，并对各个设备进行完善。现阶段我国使用较多的仍是PDC钻头，这种钻头在地质复杂的条件下仍存在很多缺陷。可以引进国外先进钻头，并进行改良和应用，促进企业经济效益的提升。通过对喷射钻井理论进行分析可知，水利破岩效果受到射流冲击力的直接影响，在适当的水力作用下，岩石便会发生破损或破裂的情况。同时，如果钻通的型号较大，那么其速度通常会受其破岩能力的影响，如果破岩能力供应不足，势必会降低钻头的速度。

岩层的土质经常会受到钻井宽度的影响，如果井径较宽，其土质就会相对松软，此时如果高压水利射流能量较大，必然会增加其钻头的培养能力，也能促进其钻头速度的提升。在钻井工作实施过程中，需要工作人员能够根据实际的工作需要来选择适用于当前环境的钻具，促进钻井机械速度的提升。

2.2提升钻井技术

提高钻井机械速度即提升钻头在岩底的破岩能力，这就需要改进和完善钻压和转速，探寻改善钻压与转速的技术。在整个钻井系统中，存在多种影响钻压与转速技术的因素，为了提升该技术，需要相关工作人员在现有技术手段的基础上进行钻研，改善方式通常有两种。首先，利用顶部的驱动装置来增加转盘的速度。其次，有效利用复合钻井技术来提升机械钻速。由于钻速幅度通常会受到钻具的强度以及钻机能量的影响，为了提升其钻速，便可以利用复合钻井技术来促进钻头转速的提升，同时也提升了机械破岩能力。

2.3优化钻井液体系

钻井液体系是影响机械钻速的重要因素，在钻井过程中，钻井器具上经常会吸附很多岩石碎片，此时钻井液便能够有效保护钻头，保证其钻速。与此同时，钻井液还能够促进岩石碎屑的排出，不仅降低钻井难度，同时也促进机械钻速的提升。为了促进机械钻速的提升，还需要优化钻井液体系的设计。首先，收集并记录生产现场所产生的数据信息，利用这些数据作为体系优化的依据。其次，在优化过程中，还需结合实际的钻井经验，使得优化后的钻井液体系能够与实际需要相符。由于在钻井液循环采用过程中，需要密切关注其密度，也就是需要对其压力系统进行优化，使其达到最优状态，最大限度的避免井喷或井漏现象的发生。由此可见，通过对钻井液体系进行整体优化，能够有效提升机械运行速度，促进钻井工作效率的提升。另外，还需要重视钻井液的选择，避免选用具有腐蚀性的钻井液，而且使用过后需要进行妥善的处理和利用，避免造成环境的污染现象。

总结

总而言之，能源勘探工作存在一定的复杂性和不确定性，在其实施过程中经常会受到多方面的影响，而且其地质结构复杂多样，经常伴有硬质岩石，增加了钻井难度。所以，为了有效提升钻井工作的效率，势必要提高钻井机械速度，通过对钻具组合进行优化，并加大对钻井技术的研究力度，促进钻井液体系的完善性，从而推动能源勘探工作效率的提升。

参考文献：

[1]陈伟.钻井工程中影响钻井机械速度的因素及对策[J].中国化工贸易,2020,12(12):159,161.

[2]程音馨.钻井工程中影响钻井机械速度的因素及措施分析[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(3):18-19.

[3]赵庆杰.影响定向井施工速度因素及提速措施分析[J].西部探矿工程,2020,32(7):75-76.