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影响钻头钻速的因素
发布时间:
Dec 26,2023
川东地区大于311.Imm的钻孔断面约占总进尺的1/2 ~ 3/4，由于井斜因素无法增加钻压。
(1) 地层沉积年龄远，地层硬度高，不均匀，部分层磨蚀性高。
厚度大于500米的紫流井组，泥页岩、砂岩互层，砂泥岩致密，硬度高，舒家河段泥岩砂岩为石英砂岩，硅质胶结，岩石硬度达7级; 二叠系阳新同治地层岩石可钻性等级值4.7 ~ 7.5，岩石的硬度和软度变化，由于高外围压力的作用，二叠纪格雷瓦克硬度高于三叠纪3倍以上，且中央带有燧石结核、煤和黄铁矿 [7]。7]。
2) 钻孔失稳。
川东地区高陡构造井沙溪庙组和珍珠冲组上部 (井深0 ~ 2500米)，岩性主要为砂、泥、页岩互层。由于岩石强烈的水敏性和高陡构造构造地应力的共同作用，钻孔极易失稳，井壁坍塌严重。为了平衡坍塌和增加钻井液密度，导致机械钻速大幅降低，如田东26井在沙溪庙组、紫流井组钻进时钻井液密度达到1.35 ~ 1.63g/cm3，高柱压产生的 “保压效应” 使机械钻速降至0.96m/h; 二叠系龙潭组、梁山组也很容易发生井壁坍塌。二叠纪的龙潭组和凉山组也很容易塌陷。
(3) 地层倾角大，地层倾角为8 ~ 55 °，最高为85 °，易发生地层自然倾斜。
为了控制井斜，往往采取轻压钻井措施，大大降低了钻井速度。
(4) 地层压力系统复杂，从负压到异常高压相互交织，具有垂直压力系统的多样性和水平压力系统的相对独立性。
碳酸盐岩气藏具有三种类型的生产层: 裂缝，孔隙和裂缝和孔隙。川东石炭系、长兴生物礁等多孔气藏的压力规律较明确，基本呈现常压，可实现平衡钻井。另一方面，裂缝性气藏的压力取决于地质运动的强度和岩石本身的强度-规律性差且难以预测。钻井时根据井内是否存在裂缝而采用高密度钻井液钻井。它导致过平衡影响机械钻井速度，但使用低密度钻井液进行快速和强大的钻井，有很高的风险突然遇到裂缝井喷。阳新组和长兴组两个高压生产地层，由于压力梯度高，岩石硬度大，地层深度深，钻井液密度通常为1.50g/cm3; (云安6井最高压力梯度达到2.45mpa/hm，钻井液密度为2.41g/cm3)，导致钻井速度长期徘徊在1.00m/h左右。
(5) 长的大尺寸钻孔。
川东地区大于311.Imm的钻孔断面约占总进尺的1/2 ~ 3/4，由于井斜因素无法增加钻压。钻头的钻井压力只能增加到120〜180kN，转速通常为60转/分。在大尺寸的钻孔中，钻头的破岩体积较大，例如，in钻头的破岩体积是8min钻头的4.24倍，in钻头的破岩体积是in钻头的2.08倍。显然，井底钻头的机械破碎能严重不足，牙齿很难吃到地层中。破岩方法主要基于研磨而不是体积破碎，导致钻头的破岩效率非常低。由于钻孔的尺寸和深度较大，实际环空返回速度在0.8m/s以下，水力能量也严重不足，导致井底清洁效果差，岩屑反复破碎; 同时，深井钻井经验表明，随着大尺寸井段的深化，牙轮钻头的起钻现象尤为突出，井底钻头的有效钻井时间不足50%，也严重影响了机械钻速的提高。
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