影响钻井速度的因素.doc

浅谈影响钻井速度的影响因素摘要：通过对煤层气井现场钻井过程的分析及总结，同时查阅大量文献资料后，发现影响钻井速度的因素主要是地质因素和工程因素。本文主要分析了工程因素对钻井速度的影响，同时对钻井施工提出了一些改进措施。关键词：煤层气井；钻井速度；工程因素目前煤层气行业已进入了大发展的关键时期，如何能够在最短的时间内成功的开采煤层气已成为了快速发展煤层气行业的重中之重。而在煤层气开采中，钻井是一项浩大而重要的工序，因此钻井速度的快慢直接影响着煤层气行业的发展进程。然而由于诸多因素的影响，钻井速度不尽人意。本文重点分析了工程因素对钻井速度的影响，主要从钻进参数、钻具组合、钻头选型、泥浆性能及钻井设备等方面进行了分析，同时提出了一些改良措施。1 钻具组合对钻井速度的影响普通钻井通常采用的是常规转盘钻井，然而这种传统的钻井方式的钻井速度很低，已不能适应如今飞速发展的煤层气行业。为了提高钻井速度，现有一种“PDC钻头+井下动力钻具+转盘钻”的复合钻井方式，其具有如下优点：（1）由于复合钻进的钻头转速是钻机档速的2倍，接近档速的4倍，大幅度提高机械钻速很容易实现。（2）复合钻进的高转速适合于PDC钻头剪切地层的切削特点。（3）井眼轨迹平滑。导向钻进和滑动钻进相结合的间隔变换，易于控制狗腿度，保证井下安全。（4）钻具结构得到有效简化。复合钻进时钻压一般100120kN ，少下或不下钻铤即可完成钻进要求，粘卡机率大大降低。（5）高效PDC 钻头配合动力钻具钻井，避免了高转速下牙轮轴承的先期失效，不会发生掉牙轮事故。（6）导向钻具结构若采用MWD监测井眼轨迹，更能发挥优势。2005年以来，黄河钻井总公司在近90口井的深部及中深部地层利用井下动力钻具复合钻进技术提高钻井速度，效果明显。钻井五公司在丰深4井深部地层应用复合钻井技术，提高机械钻速效果十分明显，是常规钻井速度的2.963.72倍。2 钻进参数对钻井速度的影响在钻井过程中，可控因素中的钻进参数对钻井速度的影响不容忽视，如：钻头类型、钻头喷嘴直径、钻头水功率、钻压、转速、泵压、排量等。在客观条件一定的情况下，通常通过控制钻压、转速、泵压及排量来提高机械钻速。一般情况下钻压越大，转速越高，机械钻速就越高。而且一般遵从的规律是上部地层对转速比较敏感，下部地层对钻压比较敏感。因此，钻遇上不松软地层时，采用低钻压，高转速；钻遇下部坚硬地层时，采用低钻压，高转速。如果钻压或转速控制不当，一方面会影响机械钻速，另一方面会加剧钻头的磨损，进而影响钻头的使用寿命。在考虑钻压和转速的同时，还应调节好泵压，泵压不能太大，也不能太小，泵压适当最好。若泵压太小，则井底破碎的岩屑不能及时返出，造成岩屑的二次破碎；若泵压太大，则产生井底压差，井底压差对刚破碎的岩屑有压持效应，阻碍井底岩屑的及时清除，影响钻头的破岩效率。总之，在钻井过程中应根据实际情况适时的调节钻进参数，只有这样才能高速有效的钻进。2 钻井液对钻井速度的影响钻井液是钻井的血液，所以钻井液的性能对钻井至关重要。影响机械钻速的主要是钻井液的粘度、钻井液的密度及钻井液中的固相含量三方面。（1）钻井液粘度 若钻井液粘度增大，将会增大环空压降，使井底压差增大，钻速降低；钻井液粘度增大，钻柱内压耗增大，在泵压一定时钻头压降减小，钻头谁功率减小，清岩和破岩能力降低，钻速下降。若钻井液粘度太小则会降低钻井液的携砂能力，使岩屑不能及时返出井口，进而影响钻速。（2）钻井液密度 钻井液密度越大，井内液柱压力越大。在井内液柱压力大于地层空隙压力的情况下，产生一个正压差。在正压差作用下，井底岩屑难以离开井底，造成重复破碎现象，钻速降低。若密度太小不足以压住井下流体，可能会导致井喷危险。（3）钻井液中的固相含量 固相含量对钻进速度和钻头消耗量都有严重的影响，一半应尽量采用固相含量低于4%的低固相钻井液。3 设备对钻进速度的影响钻井设备对钻井速度的影响不容忽视，在一口井的钻井周期中，由于设备问题导致钻井周期延长的时间占绝大部分。设备的影响大体分为以下几种情况：（1）钻机配置不能满足钻井需要，如钻机动力不足、钻头硬度不够等。（2）设备没有进行定期维护和检修，经常发生故障而延误工期，如阳试1井柴油机、泥浆泵、气泵等大型设备多次发生故障。（3）钻具陈旧，性能下降，增加了井下事故发生的频率，如阳试1井发生过1次钻铤脱扣，1次钻杆脱扣，2次钻杆折断。（4）井场常用工具配备不齐全而延误工期，如阳试1井多次发生钻具折断而无打捞工具公锥和母锥；无备用钻头。4 道路与天气的影响由于寿阳区块的井位基本上都在交通不便的山丘之上，所以每逢雨雪天气钻井所需的物资很难运送到井场，进而延误工