影响钻井钻速的因素分析与对策研究

[摘 要]钻井提速技术不仅可以大幅度的降低生产成本，提高企业的总体利益，提高企业的竞争力。因此钻井提速技术占据了十分重要的地位。在钻井工程施工过程中，机械工程师可以利用优选可控的钻井因素，有助于缩短作业时间，降低成本，提高机械钻速。因此为了保证获得较好的投资回报率，则在钻井过程中，则需要对影响钻井钻速的因素进行有效的控制，从而提高钻速，有效的减少作业时间，从而降低成本。

[关键词]钻井工程 机械钻速 影响因素

中图分类号：TE24 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0364-01

油气勘探开发的目的是为了获得较好的经济利益，这一目标的实现直接与钻井的速度有直接的关系，在油气勘探开发过程中，钻井工程是最关键的环节和最主要的手段，它具有高风险、高投资、资金密集等特点，并且钻井速度的快慢直接影响着油气勘探开发的经济效益。

1.影响钻速主要因素分析

1.1 钻井装备对机械钻速的影响

在钻井进行过程中，钻井装备是影响机械钻速的关键因素。在钻井工程中，套管钻井装备得以大范围的应用，有效的缩短了下套管和起下钻的时间，从而使钻井的速度有所提高。同时，在钻井过程中使用连续油管，这样有效的减少了起下钻的时间，可以在完井时切下油管作为完井的油管，使完井和钻井的速度有了较大程度的提高。另外，大功率绞车和电驱动钻机也在钻井工程中进行了广泛的应用，对钻井工程中机械钻速的提高起到了积极的作用。所以，在油气勘探开发过程中，钻井装备和钻井技术的更新和进步对钻井机械钻速有着重要的影响，随着科学技术的进步，要加大力度对钻井装备的研制，提高钻井装备的高科技水平，从而使钻井工程中的机械钻速得以进一步的提高。

1.2 钻井液对机械钻速的影响

在钻井过程中离不开钻井液，钻井液的性能对机械钻速的影响较大，钻井液的性、密度、固相含量、流变性、失水量等因素都会对机械钻速产生较大的影响。在钻井液中，其固相含量与密度有着十分密切的联系，这二者之间与钻速成反比的关系。另外，钻井液密度与分散的钻屑或是密度较低的劣质土也有一定的关系，所以要想保证钻速的提高，则要对这些影响钻速的因素进行及时排出，这样才能有效的提高机械钻速。

钻井液的密度直接影响着机械钻速，它与机械钻速成反比，机械钻速越大、当量循环密度越小时，降低钻井液密度能够有效减小当量循环的密度，其次可以减小黏度。为了使钻井液的密度降低，则需要从以下几个方面进行考虑：

（1）井底压差和地层流体流入井筒时的速度有关，如果负压差过大，就容易造成井喷；（2）钻井液的密度不能太低也不宜太高，太低则会导致井壁失去平衡，从而导致井壁两侧的岩石发生垮塌，掩埋掉钻具。如果钻井液的密度太高，则极容易导致地层破裂，从而使大量的钻井液流入裂缝中，造成钻井液的大量流失，增加了成本。

1.3 地层对机械钻速的影响

地层中的岩石由于在不同的环境及条件下沉积而成，可钻性会有较大的差异。岩石的压实程度则直接影响着钻速，地层岩石的受压实程度会随着地卖劲埋深程度的增加而不断的增加，在成岩性好的地层中，机械钻速会大大的减弱，同时对于不同的地层岩层，其对钻速的影响也会有所不同。

1.4 钻压对机械钻速的影响

在进行钻前的施工设计中，要在充足的数据资料前提下建立起钻头使用费用、钻压以及转速之间的关系图标，通过图解方法确定钻压的最小化和机械转速的最大化。如果低成本的钻压超过了钻杆的纵向弯曲载荷，就需要减少钻压到钻杆的纵向弯曲载荷相符的钻压。对于在钻大位移井与水平井时，钻杆要在压缩的状态下才能充分满足钻压的要求。并且在钻具上安装扶正器，有助于提高钻杆的纵向弯曲载荷。

1.5 优化钻井液性能

（1）快速吸附作用钻头。当破碎泥岩后，泥岩的表面积会增加，为降低体系的能量会自动地吸附到钻具上，从而出现泥包现象。对于钻头和钻具表面以及泥岩碎屑等情况，提速剂能够优先进行吸附，从而润湿钻屑的表面，这样可以有效的避免钻头起泥包的现象，并使机械钻速得以快速的提升；（2）滤液渗透作用。由于正压差的作用，从而造成钻屑不易从井底带出，导致钻头重复切削钻屑。钻井液可快速地渗透到井底的岩石微裂缝中，有助于降低压持作用，让井底的钻屑能够及时的抽出；同时，由于钻井液的滤液快速地渗透到地层，从而降低了岩石的强度，有助于钻头破岩；（3）作用。优化钻井液的性能，能够有效地降低扭矩；（4）降低亚微米颗粒的含量。优化钻井液的性能有助于降低亚微米颗粒的含量，提高钻井液的动塑比例，让钻井液的剪切稀释性增加。当泵功率一定时，提高排量，有助于钻头的水力破岩。

2.提高钻速的措施研究

油田企业的发展一直都受到各方面的高度关注。能为油田企业带来实质性活力的钻井提速作业新技术的实施就显得尤为重要。结合油田企业本身的情况，应该有一些具体的规章制度，来保证新技术实施的管理以及科学管理的安全生产。

2.1 改变陈旧的观念

随着社会经济的飞速发展，油田企业面临着前所未有的强力的竞争局面，为了应对这个局面就需要企业自身更新自己企业理念，改变老套的思路。而首要的就是改掉老旧的思想理念，处理一些过时的技术。发散创新思维，改善技术和管理作业，合理解决遇到的技术问题，直接有效地提高钻井生产的工作速度，达到钻井作业和经济利益上的共同提升。

2.2 加强提速作业的科技化

钻井提速作业中十分重要的就是需要员工对其技术进行自主创新，同时这样也可以保证企业的可持续发展动力。员工需要去将越来越成熟的技术自主应用到钻井作业中去，转化为作业的实际生产力。在企业文化中积极宣传科学技术创新的重要性，并鼓励员工根据实际操作中显露出来的不足，创造出合适的有自己特色的特殊技术。同时也要组织员工去学习当下的高端的钻井技术，并展开讨论研究。在发展钻井提速技术时，也要注意节能减排，节约资源的要求，使新技术更符合当今的要求。

2.3 增强科学管理力度

油田的工作人员需要不断地配合油田企业来提升众多方面的实力，来保证企业能够立足于激烈竞争的大环境中。油田企业可以在钻井提速作业中加强自身的管理，通过实施业绩考核制度，赏罚制度等一系列措施保障管理强度。同时企业还需要就钻井提速的问题来多和钻井专业公司交流，参考对方专业的意见。明确认识钻井专业公司在整个工程中所处的地位和责任，维护钻井作业科学安全的进行，提升钻井作业的速度。

2.4 油田企业的安全生产

油田工业相比其他传统工业就有较强的危险性。在实际生产中，安全问题是任何工作的首要问题。要对钻井进行提速作业首先就是要保证安全提速。油田企业对于安全方面的投入不能缩减，还应定期地对员工进行安全生产的培训工作。而对于一些新引进的设备、工艺，要组织员工进行全面的培训工作，辅以实践操作，来让员工熟练掌握技术。保障钻井提速作业的安全稳定进行。

3.结论与认识

在钻井工程中影响机械钻速的因素较多，因此在工程进行中，可以强化钻井参数，即提高钻头的钻压和强化钻头的转速，同时还要对钻井液的密度进行有效的降低，还要尽量避免井壁的坍塌和地层的溢流。只有采取综合性的措施，才能有效的保证机械钻速的提高，从而有效的提高钻井的效率，减少钻井的成本，保证经济效益的实现。

参考文献

[1] 孙金声；杨宇平；安树明；苏义脑；提高机械钻速的钻井液理论与技术研究[J]；钻井液与完井液；2009年02期.

[2] 杨谋；孟英峰；李皋；李永杰；贾虎；提高深井机械钻速的有效方法[J]；石油矿场机械；2009年08期.

[3] 屈沅治；孙金声；苏义脑；快速钻进钻井液技术新进展[J]；钻井液与完井液；2006年03期.