钻井工程中影响机械钻速的因素和措施分析

冯晓宇

摘  要：在钻井工程中，影响机械转速的因素相对较多，比如钻具的组合形式、地层结构、钻井参数均会对钻井效率造成相应的影响，工作人员应当在工作管理过程中根据当地的地形、地貌特征，选取适当的钻具组合形式，优化现有的钻井参数，以此来提高钻井效率。本文对钻井工程中影响机械钻速的因素进行分析考量，并且给予相应的解决管控措施。

关键词：钻井工程;机械钻速;因素;措施

引言：

在钻井工程中，影响机械转速的因素相对较多，在此期间，施工团队应当优化现有的工作开展形式，在钻井作业之前实施相应的施工设计，确保钻井工作具备针对性和侧重性，同时在调控钻速的过程中，工作人员还需要采取科学合理的钻具组合策略，针对不同的地质结构采取不同的管控措施，以此来提高钻井效率。

一、影响机械转速的因素

（一）钻具组合形式

在钻井作业开展之前，相关机械钻井设备的工作效率受到多种因素的影响，并且在该过程中钻具之间相互组合、相互配合也会影响钻井工作开展的质量和效率，具体来说在钻井过程中借助单一的钻具组合往往很难以提高相应的工作效率，同时还会影响到相应的施工进度，施工方需要合理设置钻具组合形式才能够在钻井过程中进一步提高钻井效率，降低钻井成本，最终提高工程项目的经济效益。在钻井作业期间部分钻具在某种地形、地貌、地况的环境下往往不具备良好的造斜或扭转方向，其钻井效率低下，同时部分钻井设备在特殊的地质环境下还可能出现方向偏离或定位不精确的现象，从而影响钻井工作正常地进行。而在钻井作业中，施工方需要严格管控造斜钻具与弯接头角度的关系，通常情况下，其角度越大则表明钻头的刚性强度则越大，其自身所具备的造斜能力也相对越强，但是在实际的施工建设活动中，施工方并没有将弯接头与动力钻具进行有效地结合使用，导致在钻井过程中不具备较高的工作效率。其次在钻井作业期间，单獨结合相应的增斜钻具往往不具备良好的施工管控效果，具体来说，由于在钻井作业中施工方则是结合了单个稳定器钻具的使用，从而导致相应的增斜钻具不具备良好的施工效果，最终使得钻井的稳斜性也不理想。

（二）地层结构

地层构造也会对钻井工程机械的工作效率带来相应的影响，针对部分岩石硬度相对较大的区域，机械设备的钻具会受到相应的影响，比如在石油勘探活动中，部分石油资源往往储存在地层岩石相对较厚的区域，此时开展钻井作业容易出现卡钻或井漏的现象，最终给钻井工程带来不良的影响，因此施工方在钻井活动中需要提前分析相关区域的地层构造，严格管控机械钻井的速度以及钻井钻具组合的类型。同时，在钻井活动中，相关工作人员还需要对地层构造以及地层内部可能潜在的风险隐患进行分析、考量，最大限度地减少钻井损失。

（三）钻井参数

在当前钻井作业中，施工方需要对钻井参数进行合理设置，比如调整钻矩、钻数、钻压、泵压，作业人员应当根据地层中岩石的结构特性来选取适当的钻头，并且在钻井期间严格管控扭矩，例如为了实现对钻井参数的有效控制，施工方可考量钻井岩石碎屑状况计算相关区域可能存在的洗井液流量，以此来合理设置钻井参数。除此之外，在设置钻井参数的过程中，相关技术人员需要优化现有的成本预算管理工作，合理管控钻压以及转速，采取行之有效的管控措施，若在钻井过程中施工方未对钻井参数进行合理设置，则会造成相应的影响，如钻压过大会导致钻头破损，同时排量过大也会导致井壁脱落，因此施工方需要严格管控施工建设进度，同时合理设置钻井参数来提高施工建设的安全性、稳定性。

二、解决措施分析

（一）改良破岩工具

企业在经营运作过程中需要结合先进的科学理念，以及相应的科学技术，为相关工作的开展提供相应的支撑。针对在钻井作业期间特殊的地质岩层时所存在钻井效率低下的问题，施工方应当对相关问题进行定向化分析和考量，比如结合先进的破岩工具或优化现有的破岩工具，提高钻井工作的效率，具体来说，在当前油气资源勘查以及钻井作业中，我国与国外先进水平还具备较大的差距。当前我国在相关领域结合PDC钻头的使用相对较为常见，但是此类钻头在应对复杂的地质条件时却存在相应的不足，从而导致钻井速度受到相应的影响，而国外先进的钻头具备较强的抗压特性，具备较高的转速，其使用寿命也相对较长。因此，我国需要积极引进先进的钻井技术，对现有的岩层结构进行改良、优化，提高钻头的使用寿命，延长其使用年限。比如在当前钻井作业中，结合旋冲钻井技术的使用往往具备良好的功效，具体来说，相关工作人员结合旋冲钻井技术来开展钻井工作可以进一步提高钻井速度以及相应的钻井效率，即便是遇到坚硬的岩石，结合相关技术也能够起到良好的钻井效果。旋冲钻井技术主要是利用高频率撞击将岩石击碎，同时由于钻头经过特殊的处理也不容易在撞击过程中受到相应的损坏，能够进一步延长钻头的使用寿命，提高钻井效率。

（二）优化钻具组合

在钻井作业期间，影响机械转速的原因相对较多，其中钻具之间的组合形式会影响钻井效率，工作人员需要合理组合钻井设备，提高在钻井过程中的钻头工作效率，减少在钻井期间所投入的人力、物力、财力，以此来提高相应的工作效率。比如在钻井作业中可以结合PDC+螺杆的钻具组合策略以此来提高钻井效率，而在应对地质相对较为坚硬的地层结构，可以结合涡轮+PDC钻头进一步提高钻井速度。除此之外，工作人员也可以结合双稳定钻具组合的策略，借助相应的杠杆原理，将钻具作为相应的支点，结合稳定器来实现对增斜率大小的有效管控，以此来提高钻井效率。因此在实际的工作管理过程中，作业人员需要根据当地的地质、地矿、地貌的状况来对钻具组合的策略进行有效地分析、考量，提高钻井效率。

（三）强化参数

在钻井过程中，要想进一步提高作业效率，工作人员需要设置科学合理的钻井参数，比如在钻井过程中对钻头的钻速、钻压以及喷水的水马力进行管控，借助水力来实现破岩管控的作用，因此在钻井施工设计期间，设计师需要考量钻头尺寸大小以及相关钻速需求，分析各项数据信息，选择合理的参数，同时在钻井过程中，若长时间工作会导致钻头出现疲劳磨损的现象，导致钻井效率低下，因此在钻井期间，工作人员需要适当的管控钻头工作的时间，优化相应的钻井参数。但是在钻井过程中，工作人员也需要结合特定的地质环境状况，对相关参数进行科学、合理地设置。

三、结束语

总体来说，在现阶段钻井工程项目中，工作人员需要采取因地制宜的管控策略，结合当地的地形、地貌以及地质环境特征，对当前钻井工程中各项机械设备的参数进行科学合理调整，提高钻井效率，保障钻井速度，确保相关钻井工作能够稳定、高效地进行。除此之外，施工团队还需要对现有的钻具设备以及钻井技术进行优化、改善，结合国内外先进的钻井技术，以此来提高现场施工管理的效率。

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