提高石油钻探速度的工艺技术措施张圣鸾

提高石油钻探速度的工艺技术措施张圣鸾

张圣鸾

中海油田服务股份有限公司钻井事业部深圳作业公司南海六号平台广东深圳300452

摘要：分析影响钻井速度的因素，采取最佳的钻井工艺技术措施，优化钻井施工的参数组合形式，并优选最佳的钻具组合形式，才能提高机械钻速。优化钻井液体系，保证钻井液的正常循环，避免发生钻井事故，达到高效钻探施工管理的目标。

关键词：钻探速度；工艺技术；措施

1钻井工艺技术措施概述

钻井施工过程中，应用最佳的钻井工艺技术措施，如平衡钻井技术措施的应用，结合钻井液的循环，促使钻井液在井筒中产生的液柱压力，与储层中的流体的压力相平衡，实施钻探施工，避免发生井喷或者井漏的事故，保证安全钻探。欠平衡钻井技术是利用井筒内液柱的压力略低于储层压力的条件，进行钻井施工。有利于降低储层的污染，实现绿色钻探施工的需要。应与井控技术结合，才能保证安全钻探施工，否则极易引发井喷事故，给钻井施工带来安全危害。充气钻井技术措施的应用，即充气后降低井底的压力，提高钻井施工的速度。选择最佳的充气气体，如氮气钻井技术措施，基于氮气的惰性特点，防止气体注入到井筒中，避免存在安全隐患，而引发安全事故，影响到钻井施工的顺利进行。充气钻井技术提高钻井速度的效果明显，气液比越大，井底压力降低的越多，提速效果越好。岩石越坚硬，使用充气钻井施工的效果越理想。

2影响石油钻井速度的因素分析

影响石油钻井速度的因素是多方面的，人为的因素、设备的因素以及环境因素等。由于石油钻井是钻穿地层的施工作业。因此，从地质因素和工程因素两个方面研究影响石油钻探速度的因素，采取必要的技术措施，能够解决不利的影响因素，达到钻井提速的目标。

2.1钻井液对钻井速度的影响

钻井液是钻井施工过程中的工作介质，钻井液的密度、钻井液的黏度及固相含量对钻井速度都会产生一定的影响。钻井液的密度过高，会使钻井液的重度过大起到压井的作用，降低钻井的速度。

如果钻井液的黏度过大，会导致井底压差过大，对机械钻速起到阻碍作用，使钻井速度下降。而钻井液的粘度过小，钻井液循环效果不好，也会影响到钻井速度，因此，石油钻探施工过程中，合理控制钻井液的黏度，才能提高钻井速度，

过高或者过低的黏度都对钻井提速不利。

钻井液中的固相含量的多少，对钻井速度的影响也比较大。固相含量过高，会加剧钻头的磨损，降低钻头的使用寿命，影响到钻头的正常钻进，导致钻井速度的下降。

2.2钻具组合对钻井速度的影响

常规的旋转转盘钻井工艺技术的钻井速度比较低，优化钻具组合，保证达到预期的钻探速度，是有效提高石油钻井速度的最佳选择。如将钻具的组合为PDC钻头+井下动力钻具+旋转转盘，能够改变石油钻井的钻探速度。

复合钻具组合方式，大大提高机械钻速，使井眼轨迹平滑，保证井眼轨迹的正常，避免出现井斜的情况。导向钻具组合形式，合理控制井眼轨迹，缩短石油钻探的时间，相应地提高了石油钻探的速度。

2.3钻井参数对钻井速度的影响

石油钻井施工过程中，优化设计钻井施工参数，如钻压、泥浆密度、黏度、固相颗粒含量等的优化，能够提高石油钻探的速度。优选钻头的直径、泵压、排量、转速等参数，合理进行钻井的进尺，保证钻探施工质量的同时，可以提高石油钻探速度。

2.4钻井设备对石油钻探速度的影响

如果钻井设备的动力不足，会严重影响到石油钻探的速度。钻井设备的维护保养不到位，会引起设备故障频发，制约钻井速度的提高。钻井设备老化，不能适应新工艺技术的要求，导致钻井速度变慢，严重的情况导致钻井施工无法正常进行。钻井井场设备不全，无法应对特殊状况，会影响到钻井进尺。如钻头损坏严重，无法使用时，如果没有备用钻头，会导致钻井施工被迫停工，会延长石油钻探的时间，导致石油钻井成本增加，给石油钻井带来不利的影响。

3提高石油钻探速度的工艺技术措施

依据不同地层的结构，选择最佳的钻头材质规格型号，复合钻井技术，通过充气的欠平衡钻井技术措施的应用，提高钻井施工的速度。强化钻井施工人员的管理，通过提高人员的专业素质，保证各种钻井设备安全运行，合理控制钻井施工的参数，才能避免发生事故，保证钻井施工的正常进行，达到钻井提速的技术要求。

3.1优选钻具组合形式

对钻头和钻具进行选择，从适应预钻探地层的需要，提高钻头的切削能力，为提高机械钻速奠定基础。选择最佳的钻井方式，结合岩石的物性参数，选择PDC钻头或者牙轮钻头，并优化钻具的组合形式，保证顺利钻穿岩石，避免钻头的磨损加剧，而增加更换钻头的时间，延长钻井施工的周期，影响到钻井施工的效率。

结合钻井井下岩石的特性，选择最适宜的钻头和钻具组合形式。不断研制新型的钻头，解决钻头的选型单一的技术难点问题。将钻井参数和水力参数结合起来，提高钻头的使用效率，降低钻头的磨损程度，进而延长钻头的使用寿命而提

高机械钻速。对钻头的选型和钻井参数的组合方式进行研究，选择最佳的钻具组合形式，满足不同岩石的钻探施工的需要。

3.2优化钻井施工的技术措施

对欠平衡钻井技术进行优化，利用充气钻井技术措施，解决储层的污染问题。选择适应充气钻井的钻井液体系，确定合理的钻井参数和钻具的组合形式。确定适合充气钻井工艺技术措施的岩石结构类型，为提高机械钻速提供依据。

如采用欠平衡钻井的工艺技术措施，利用水包油型的钻井液体系，优化钻井工艺技术的应用，达到更好的钻井施工的效果。优化设计井身结构，保证各层套管达到技术标准，并提高固井施工的质量，延长井筒的服役年限，降低油田生产的成本，才能发挥井筒的优越性，获得最佳的产能指标。尤其表层套管和技术套管的设计，必须适应井筒的实际需要，避免发生安全事故，才能最大限度地提高钻井施工的速度。优化钻井施工的参数，合理控制钻压和钻井进尺，预防卡钻事故的发生。当钻遇复杂地层的时候，如遇到高压的油气水层，为避免发生井喷事故，应采取必要的钻井液的性能参数的改变，如提高钻井液的密度等方式，保证正常的钻探施工，达到设计的钻井进尺。

3.3提高石油钻探速度的工艺技术措施优化

为了进一步提高钻井的机械钻速，采取最佳的钻井施工的技术措施，不断研究钻井新工艺、新技术，结合新设备的应用，达到预期的钻探施工的效率。

通过对牙轮钻头结构的改造，提高钻头的应用效果，个性化设计钻头，延长钻头的使用寿命。制造适合地层特点的引进钻头，针对不同的井筒钻探施工设计的要求，可以更换不同直径的钻头，延长钻头的使用时间。

对钻井施工参数进行进一步的优化，保证钻井进尺达到设计的目标。通过高压喷射钻井技术的应用，提高机械钻速。螺杆钻具与牙轮钻具的组合形式，达到提高钻速的作用效果。预防钻井施工过程中，发生卡钻等事故，应用新的螺杆钻铤，达到预期的钻井施工的速度。对钻井液加注添加剂，防止储层井壁坍塌的情况。提高钻井施工中的井眼的净化程度，避免岩屑携带的不及时，而导致井眼的污染，给后续的油井生产带来安全隐患问题。

4结束语

对提高石油钻探速度的工艺技术措施进行探讨，采取先进的钻井工艺技术措施，加快钻井施工的进度，缩短钻井施工的周期，最大限度地降低钻井施工的成本。优化随钻测井技术措施，对钻井施工的程序进行优化，经过充分的钻前准备，为后续的钻井施工提供最佳的技术支持。加强对钻井施工技术的研究，不断应用新技术措施，解决钻井效率低下的问题。

参考文献：

[1]马海军.提高石油钻探速度的措施[J].化工设计通讯，2017（8）.

[2]王沛.浅谈提高钻井速度的关键技术[J].化工设计通讯，2017（10）：