钻头优选与合理使用技术

1、钻头优选与合理使用技术一、概述在旋转钻井中，钻头是破岩造孔的主要工具，它的质量优劣与其与地层、岩性和它钻井 工艺条件的适应程度，直接影响着钻井速度的上下，因而根据地层条件合理选择钻头类型和 钻井参数，如此是提高钻速、降低钻井本钱地重要技术环节。在深井钻井过程中钻头要钻遇、 钻穿多套地层中和多种岩石，由于岩石是具各向异性的非均质体，其品种极多且性质各异， 因而从事钻头选型工作研究的石油钻井科技工作者，面对的是一庞大而复杂的集合体。故钻 头类型优选方法的先进性与其所选钻头类型与地层的适用程度，从一定意义上讲制约着深井 钻井速度的大幅度提高和钻井本钱大幅度下降，是目前国内外钻井工程技术领域相当重视与

2、 关注的一项重要研究工作，多年来各国都在下大力，投入大量资金和众多人员进展该方面的试 验与研究，以期获取行之有效且能为优质高效钻井提供技术支持的钻头选型方法。石油勘探开发高速度与低本钱目标的实现，很大程度上取决于钻井的高速度。目前国内 外畅行的提高钻井速度的主要技术途径，是实施优快钻井配套技术，该项技术的核心内容是 由软件技术-高水平的钻井工艺技术和硬件产品-与地层适用性强的高效钻头两局部内容组 成。因而欲求获取钻井的高速度，即实现提高钻井速度、缩短建井周期的工作目的，除应在 不断进展钻井工艺技术方面技术创新、研究开发外，另一重要技术途径是注重研制新型钻头 和合理选择与使用钻头。二、国内外相关

3、钻头选型方法综述自钻井应用于探矿工程开始至今，新型钻头研制与钻头选型工作，一直是钻井技术领域 中研究的主要课题，随着钻井工艺技术的不断进步与提高， 钻头选型方法在不断提高与完善, 但此项工作将永远是该项技术领域中研究的主题。现将国内外有代表性的几种钻头选型方法 予以归类综述。一）经验钻头选型法本方法俗称现场钻井资料选型法，其提出和应用开始于钻井工程的初始阶段，后经从事 石油钻井工程现场施工和科研人员几代人的不断完善提高、逐步形成为一套行之有效的实用 方法，目前现场钻井技术人员多采用这一方法选择钻头类型。本方法的技术路线梗概为：以现场钻井资料为根底，通过统计分析目标井所在地区大量 的邻井实钻资料

4、，按照各种类型钻头在一样地区、一样地质层段、一样井深条件下，其平均 进尺多、平均机械钻速较高的理念选择和使用的钻头类型。本方法具有简单实用、在一样地 区和一样地质层段适用性强的优点。其不足之处表现在：1. 由于统计分析资料中涵盖的钻头种类有限，其所选定的钻头类型是否为最优；2. 钻井工程的流动性较大，其选型结果受所钻地区与地层的影响较大，当地区或地层变 化后，其推广应用价值和适用性就大打折扣;3. 统计分析资料依据的是井史，其数据品质的优劣，直接影响到选型结果的可靠性与应 用价值；4. 统计分析太过具体、局限性大，不利于新型钻头或其他钻头类型的推广应用；5. 选型方法陈旧、统计结果未能与地层因

5、素挂钩，与以地层因素为前提的现代科学化钻 井技术开展不协拍。目前国内有关研究单位与石油院校提出的神经网络钻头选型法，亦属于本方法的技术X畴，是对本方法的完善与提高。近几年，胜利石油管理局钻井工艺研究院李祖奎高级工程师，基于目前在深井、复杂硬 地层钻井中，钻头本钱已不作为钻井本钱主要计算依据的技术与经济现实现状，从充分注重 钻头破岩效率出发，总结、学习与借鉴国内外多种评价钻头技术指标的方法与研究成果，从 最可经济法的理念出发，构造了一个新的统计量“ JX= 平均机械钻速X钻头进尺作为评价钻 头技术性能上下的指标，并将其定义为“技术效益指数。“技术效益指数的计算，以钻井资料中最为准确的数据-“钻头

6、进尺为根底，并作为“权参与计算与统计，其反映的是 某一地区近几年的钻井技术水平、钻头选择和使用水平与其技术效能，具有极高的参考应用 价值。这一以技术效益指数最高选择钻头类型的方法，使经验钻头选型法的应用得以进一步 的理性与务实。二参比钻头选型法本方法是20世纪末国外钻头制造商在经验钻头选型方法根底上， 为克制经验钻头选型方 法的上述不足，引入间接地层因素-声波测井资料，使钻头选型方法向科学化方面开展而研 发的一种新方法。本方法之所以称之为参比法，是因为最终参与钻头选型的地层参数为声波 测井数据，钻头供给商获取这些数据资料后，必须经与标准化钻头选型模板的数据进展比对 后，才能选定和推荐出的钻头类

7、型。本方法较经验钻头选型法先进科学，其主要表现为：钻头选型方法研究中，在充分注重 钻井资料应用的根底上，引入了对地质、录井、测井资料的应用，虽然在标准化钻头选型模 板中只出现了声波测井数据，但实际上钻井、地质、录井等资料的应用价值已隐含在其中。本方法的优点主要表现为：一是表现了地层因素对钻头选型工作的重要意义与作用，钻 头选型依据充分，方法具科学性；二是方便快捷，钻头供给商仅需根据用户提供的井身结构、 声波测井资料就可方便快捷的推荐出内容包括：钻头型号与其进尺和在推荐钻进技术参数、 水力参数条件下的钻井速度与钻井周期在内的钻头选型方案。用两分法观点分析问题，其不 足之处有以下四点：1. 基于测

8、井声波速度与岩性关系密切这一定性结论，这种以“隐含地层与岩性因素为 根底，求取的声波测井速度“中值与其“偏差 X围，其数据的代表性强弱尚需商榷，在 岩性变化频繁与地层起伏变化较大的地区应用，其推广应用前景将受到一定限制；2. 虽然理论与试验研究已经明确，岩石的声波速度与岩石的工程力学特性参数存在有较 好的相关关系，但它仅是一个间接的参数，不能真正确切的代表和表征岩石本身的抗钻特性，在两者之间的量化研究尚未具体到相当高精度的今天，所选钻头类型与地层的适用性又是一 个值得商榷的技术问题；3. 本方法的提出与应用，属钻头制造商和供给商专有，现场不能自主进展有关钻头选型 工作，应当选购的钻头价格昂贵。

9、三）等概钻头选型方法等概钻头选型方法，是本文编者对目前我国石油行业内部行之有效的利用岩石可钻性选 择钻头类型这一方法，经理论升华后的最新定名。本方法基于“地层因素而提出和建立， 是我国石油钻井科技工作者，自20世纪80年代初开始自主研发、并历经20余年应用和不断 完善提高而形成的一种新方法。本选型方法的技术路线梗概为：1. 应用试验法或预测法或检测法，获取地层可钻性级值；2. 应用数理统计方法对试验获取得的岩石可钻性数据进展统计分析，获取地层整体的量化信息并确定出各地质层段的地层可钻性代表值-均值Kd和标准误差S;3. 选取各地质层段地层可钻性代表值-均值 Kd和标准误差S,应用胜利石油管理局

10、钻井 工艺研究院李祖奎高级工程师，根据休斯钻速预测诺模图版编制的、以地层可钻性级值界定 区间的IDAC编码钻头选型对照表，就可以按地层可钻性级值界定区间值的 X围，合理选定出 适应各地质层段的钻头类型。本方法利用能真正表征岩石破碎综合性质、确切和定量反映地层抗钻特性的岩石可钻性 级别值，选择与地层配伍且适用性强的钻头类型，其优点是方法先进且具科学性、使用更加 简便易行，亦是科学化钻井的重要组成局部。等概钻头选型法，基于一类地层必有一种钻头最为适宜，其本钱低、进尺多、钻速高， 这一在钻井工程界已达成共识的理念而提出。其建立的技术根底为：数理根底一岩石可钻性 级别服从正态分布；宏观均质原理一地层可

11、钻性的宏观均质特性；统计规律-地层可钻性级 别与钻头类型的等概关系。钻井地层整体的岩石条件可钻性服从Kd，S正态分布的理论，由华东石油学院尹宏 锦教授创立，业已被国内三十余年来的试验研究与数理统计分析获取的多项研究和应用成果 所证明，其重大意义在于为等概钻头选型方法建立奠定了坚实的数学根底，无此如此无法进 展概率计算，其等概关系的建立，如此无数据资源。作为示例说明的全国统计分析样本结果 见表2-1、图2-1，胜利油田全区的统计样本结果见表 2-2、图2-2。表2-1全国岩石条件可钻性等级统计分析表等级区间频数累积频数频率累积频率分布概率累积概率分布密度-X022015712916 :23102

12、6343561 455912056922126761273 :7827300894317910532110+x3324:注样本容量N=324均值Kd =5.4438标准差S=1.74980.30.25频率分布密度曲0.20.150.10.05可钻性级别0频率图2- 1全国岩石条件可钻性等级统计频率直方与分布密度曲线表2-2 胜利油田全区宏观地层剖面岩石条件可钻性等级统计分析表等级区间频数累积频数频率累积频率分布概率累积概率分布密度一 X000166121521236889348417345942675685352676942178284498914463910346610+x2468注样本容量

13、N=468均值Kd =4.726标准差S=1.859图2-2胜利油田岩石条件可钻性等级统计频率直方与分布密度曲线图根据概率论定义，宏观均质原理是指一个服从正态分布的随机变量 X,以数学期望E(X)=x 的技术原理。而地层可钻性的宏观均质特性，是基于这一原理针对地层微观不均质性而提出 的一种合理构想，其由统计推断和验证而建立。在地层可钻性应用研究工作中，宏观均质原 理应用的技术核心在于：在承认地层微观不均质的前提下，由试验和统计分析，推断出地层 的宏观均质特性，并以此为根底研究微观不均质地层，即在室内试验与其对试验数据与现场 资料进展大量统计分析的根底上，推断出研究所涉与地区地层的宏观均质特性一

14、地层因素代 表值。由于试验所采用的岩样与其收集的现场资料来自不同区域、不同深度的各地质层段， 其数量众多，因而从广义上讲，这种试验实际上是进展了一次宏规模试验，而宏规模试验结 果所具有的较强代表性，可使研究结果的应用前景具有普遍意义。等概关系，是指在数理统计过程中，两个或两个以上相关联的统计样本呈现一种在概率 相等的统计关系。国内通过二十余年来的试验研究与数理统计分析，获取了地层可钻性级别 与使用钻头类型，存在有在概率上相等的统计关系。1980年华东石油学院尹宏绵教授依据国内各大油田不同地层与井深的钻头类型配伍资料与地层可钻性综合样本理论分布函数统计分 析而得出的结果，相当有代表性，见表2-3

15、。而由本文编者完成的胜利油田全区研究结果也验证了这一关系存在的客观性，见表 2-4。地层可钻性级别与钻头类型的等概率关系，是等概钻头选型方法建立技术核心。它既验 证了人们理性化、科学化思维：一类地层必有一种钻头最为适宜，其本钱低,进尺多,钻速高的 必然性，又为本方法的建立提供了科学依据。表2-3全国钻头类型同地层级值的等概关系统计分析表1钻头 型号名称极软软中软中中硬硬极硬符号JRRZRZZYYJY234钻头数量% 概率地层极值5地层级别<WIVVVDVffl>X表2-4胜利油田宏观区域剖面地层级别与钻头类型等概关系表类别软软一中一硬硬地层可钻性级别InVVVVfflIXX概率类累

16、计概率累计概率钻头类型粘软软软-中中一硬硬极硬统计量1092186401418442统用量计每类占累计占4.等概钻头选型方法的先进性由上述分析与阐述可知，建立在以“地层因素为根底之上的等概钻头选型方法，依据 的是岩石可钻性级别服从正态分布、地层可钻性宏观均质特性和地层可钻性级别与钻头类型 等概关系等岩石可钻性应用研究成果，其根底物质条件坚实、技术根底条件厚实、理论依据 充分、“选择因子代表性强、建立方法科学，从技术的先进性方面分析问题，其主要表现在 如下几个方面：1基于“地层因素是根据地层岩性理性而科学选择钻头类型的根本，本方法实现了 这一工作目标，具科学性；2室内直接用微型模拟钻头在地层岩样

17、的横切面上做钻孔试验，获取的试验数据来源于地层岩石，其反映钻头破碎岩石的真实情况，方法建立的根底物质条件坚实；3采用和选定的钻头选型“地层因素，为测定的地层直接参数一岩石可钻性，其能 真实反映和代表地层岩石的抗钻特性，选择“地层因素代表值作为钻头选型的指标，科学 而又具有极强的代表性；4方法建立的理论根底为数理统计理论，其统计推断获取的结果代表性强，方法建立 的理论依据充分；5方法建立的方式为室内试验与数理统计相结合的方法，具先进性。三、某某盆地的地层特征与钻进特性（一）地层特征概述某某盆地是我国海相地层富含油气的地区之一。本地区自震旦系，在较稳定的地台开展 时期沉积了一套海相碳酸盐岩夹碎屑岩

18、。其沉积地层系统粗划分框架为：海相沉积下组合震 旦系一志留系，海相沉积上组合志留系一二迭系、三迭系一侏罗系，陆相地层组合侏 罗系一白垩系。本地区自震旦系开始至志留系经历了三次大的海进和海退，海进期沉积了一套碳质泥页岩、泥质灰岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩；海退期沉积了一套以局限台地为主的 白云岩、石灰岩与碎屑岩，岩石致密。晚加里东运动不但造成该区中、上志留系严重剥蚀， 而且使下泥盆系缺失。而上三迭系是在印支运动抬升后，遭受严重剥蚀的古地貌承受陆相碎 屑岩沉积物为主夹泥灰岩、介壳灰岩的沉积。从沉积环境分析：震旦系-志留系为陆缘海沉 积物组合，泥盆系-下三迭系为陆表海沉积体系，而上三迭系-侏罗系如此为

19、陆相沉积组合。二地层与岩石的钻进特性某某盆地地层岩石坚硬、可钻性低，这是人所共知的。依据该地区地层柱状剖面和地层 岩性统计数据，从已钻井的地质取心中选取代表性岩样，按我国石油天然气行业规定的试验 方法测定其岩石可钻性，获取试验数据，应用数理统计方法对获取的样本数据进展了等级统计分析，获取了如下地层与岩石的钻进特性信息。1982年1986年，原石油部石油勘探开发科学研究院和华东石油学院，分别采样共计选取钻井取心岩样745块，共同开展和完成了某某盆地岩石可钻性测定与应用研究，依据其岩 石可钻性数据进展数理统计分析，获取了某某盆地地层整体的钻进特性信息，某某盆地岩石 可钻性剖面汇总统计结果见表 2-

20、5,其整体岩石可钻性等级分布直方图见图 2- 5。word表2-5某某盆地岩石可钻性剖面地层主要 岩性岩石可钻性级别每级占地层的百分比%均值波动X围In川IVVVDVfflIX侏 罗 系下沙溪庙砂岩4060凉咼山页岩砂岩602020大安寨灰岩页岩马某某页岩灰岩7525东岳庙页岩25252525珍珠冲泥岩砂岩602020三迭系须家河砂岩页岩雷口坡白云岩灰岩嘉陵江白云岩灰岩飞仙关泥岩灰岩二迭系长兴灰岩46432龙潭泥岩,砂岩茅口灰岩栖霞灰岩梁山泥岩砂岩832364164石碳系-+-H r>. 黄龙白云岩志留系泥岩550305奥陶系灰岩寒武系洗象池白云岩页岩龙王庙白云岩页岩震旦系白云岩2040

21、40某某盆地样本谷量N=7457 / 20图2-5某某盆地岩石可钻性等级分布图2001年2004年，胜利石油管理局钻井工艺研究院， 为完成原南方海相油气勘探经理部委托的“南方海相复杂勘探区钻井技术研究课题，选取川东北地区地层岩样48块，测定了其牙轮钻头可钻性和PDC 钻头可钻性、硬度和塑性系数、单轴抗压强度和弹性模量、单轴抗 拉强度、密度、纵波声波速度和横波速度，应用数理统计方法对获取的岩石可钻性样本数据 进展了等级统计分析，牙轮钻头岩石可钻性等级分布统计结果，见表2-6和图2-6, PDC钻头岩石可钻性等级分布统计结果，见表 2-7和图2- 7,川东北地区岩石工程力学特性剖面 见表2-&am

22、p;表2-6川东北地区牙轮钻头地层可钻性等级统计分析表级别频 数累计 频数频率累计频率FN(Xi)可钻性密度 分布概率累计概率F(Xi)IFN(Xi)F(Xi) I12110.0210.02123120.0210.04234130.0210.06345580.1040.1675612200.2500.4176715350.3130.729788430.1670.896895480.1041.000备注均值 x=6.03均方差s=1.4772样本容量48图2-6 川东北地区可钻性等级频率分布直方图与分布密度曲线表2- 7川东北地区PDC钻头地层可钻性等级统计分析表可钻性级别频累计频率ni/n累计

23、频率概率累计概率| Fn(Xi)数频数Fn（xi）F(Xi)F(Xi) |010000121123123446459155611667723789328973991024110 + OC344110图2-7 川东北地区PDC钻头地层可钻性等级频率直方图与分布密度曲线四、钻头选型与根底技术参数推荐（一）全层位钻头类型推荐方案2001年2004年，胜利石油管理局钻井工艺研究院的科技工作者，依据室内试验建立的某某盆地岩石可钻性剖面和川东北地区岩石工程力学特性剖面并结合现场钻井和录井资料统 计分析结果，应用等概钻头选型方法，推荐出适用于某某盆地和通南巴构造和宣汉-某某地 区全层位、主要井身结构应用的综

24、合钻头选型推荐方案，见表2-9。本方案依据IADC编码与地层可钻性级值的对应关系进展编制， 列出了适应各地质层段的国产、进口牙轮钻头类型。 国产钻头由于型号、尺寸不全，多数层段适宜的钻头类型用相近类型替代。二全层位钻进根底技术参数推荐合理的钻头类型选择与合理的使用相配合，即配以适当的钻进技术参数，才能有效的发 挥其技术性能，为此，胜利石油管理局钻井工艺研究院的科技工作者，应用通用钻速预测方 程中计算钻压指数、转速指数、水功率指数的回归方程式和利用岩石可钻性计算门限钻压的 经验公式，通过相应计算，推荐出某某盆地全层位钻进根底技术参数，见表 2-10。9 / 20word表2-8川东北地区岩石工程

25、力学特性剖面地层与岩性剖面抗压强度弹性模量抗拉强度岩石可钻性密度声波Vp声波Vs硬度塑性地层 剖面岩性剖面MPaMPaMPa牙轮钻头PDC占头g/cm3m/sm/sMPa系数类型占地层%X围均值X围均值X围均值级值X围平均 级值级值X围平均 级值X围均值X围均值X围均值X围均值X围均值沙 溪 庙砂岩50207103385402218141966400670侏 罗泥岩50444820711000自 流砂岩44系泥岩503012763412200井碳酸 盐岩6须砂岩711372314471224081370家泥岩2821751488026921580河其它12675017499129411940雷

26、 口碳酸 盐岩812211924422375749861795234469022011叠坡其它1926250593627763680系嘉 陵碳酸 盐岩681848725521210252691420251441017061江其它3232734660934403280飞 仙碳酸 盐岩9520189032402948095856212027588501321关其它528090634131491550叠长 兴碳酸 盐岩994106584550541669266821691120205014981系茅 口碳酸 盐岩100566329691290word表2-9某某盆地钻头选型推荐方案地层推荐钻头类型剖

27、面可钻性 级别岩性占地层井眼直径(mm)IADC编码国产牙轮进口牙轮侏罗系上沙溪庙组砂岩50GA535HP53AF3DHJT537G泥岩50下沙溪庙组砂岩48617GA535HP61AF4DHJT617LG泥岩52千佛崖组砂岩60617GA535HJT617LG泥岩40自流井组砂岩44627GA535P62AF5HJT637G泥岩49HJ637G三叠系须家河组砂岩71637HJT637GHP63F57D泥岩28HJT637GH雷口坡组碳酸盐岩81727HJT637GHP73F7其他19HJT737G嘉陵江组碳酸盐岩68647HJT637GF670D其他32HJT637GHHA637飞仙关组碳酸

28、盐岩95647HJT637GH其他5HA637二叠系长兴组碳酸盐岩100647HJT637G其他0HA637龙潭组碳酸盐岩24547HJ547GHHP54F35A泥岩72HA617茅口组碳酸盐岩100717HJT737GH83F其他0HA637栖霞组碳酸盐岩727HJT737GHP73F7其他HA637梁山组碳酸盐岩547HJ547GHHP54F35A其他HA617石炭系黄龙组碳酸盐岩637HJT637GHP63F57D其他HA637志留系龙马溪组碳酸盐岩547HJ547GHHP54F35A其他HA617奥陶系717HJT737GH83FHA637寒武系737HJT737GHP73F7HA63

29、7震旦系737HJT737GHA637word表2- 10某某盆地全层位钻进根底技术参数推荐表地层剖面可钻性级值门限钻压kN钻井敏感指数钻压转数水功率侏罗系下沙溪庙组千佛崖组自流井组三叠系须家河组雷口坡组嘉陵江组飞仙关组二叠系长兴组龙潭组茅口组栖霞组梁山组石炭系黄龙组志留系龙马溪组三普光构造地层可钻性剖面与钻头选型推荐方案1.岩石工程力学特性参数预测剖面建立普光地区是近几年中石化集团公司油气勘探的重点地区，为配合该地区油气勘探工作的 顺利进展，2006年胜利石油管理局钻井工艺研究院的科技工作者，受中石化集团公司西部石 油工程技术服务管理中心的委托，在钻井地质取心获取困难的情况下，开展了利用测井

30、资料 预测地层可钻性，进而建立该地区地层可钻性剖面的研究工作。通过对普光1、普光3、普光5、普光6四口井的完井地质报告和完井测井数据进展分析研究，在完成上述四口井利用测井资料单井预测的根底上，汇总四口井各地质层段的预测数据，建立起普光地区全层位岩石工 程力学特性参数预测剖面，见表 2-11。在收集并整理了普光1、普光2、普光3、普光4和普光6五口井钻头资料的根底上，应 用“ JX=VL均机械钻速X钻头进尺"的“钻头技术效益指数"计算法，对上述五口井中各 种型号钻头的实钻数据，归类进展了分地质层段和分井眼尺寸的统计分析。依据上述统计结 果，按钻头技术效益指数最高的方法进展了选

31、择经验钻头选择，结果见表2- 12和表2-13。利用地层级别-钻头类型等概关系进展钻头选型是科学合理的一种方法，依据该地区地 层岩石工程力学特性参数预测剖面和按“技术效益指数最高为标准，进展钻头类型优选的 现场钻头使用资料统计分析结果，应用等概技术原理，编制出由IADC编码表示的普光地区全 层位钻头选型推荐方案，见表 2- 14。本表由四局部内容构成：word表2- 11普光地区全层位岩石工程力学特性参数预测剖面地层剖面岩性剖面地层底深m预测 点数牙轮钻头 可钻性PDC钻头可钻性岩石硬度MPa系组岩性厚度m波动X 围'均值波动X围均值波动X围均值某某组砂泥岩2077侏罗系上沙溪庙组砂泥

32、岩54525下沙溪庙组砂泥岩23699千佛崖组砂泥岩10985自流井组砂泥岩9179三叠系须家河组砂泥岩19033雷口坡组碳酸盐岩14127嘉陵江组碳酸盐岩23652飞仙关组碳酸盐岩15198二叠系长兴组碳酸盐岩7437龙潭组碳酸盐岩1776茅口组碳酸盐岩1568栖霞组碳酸盐岩904梁山组碳酸盐岩44石炭系黄龙组碳酸盐岩116志留系碳酸盐岩1121地层与岩性剖面：表内列出了普光地区全层位细化到组的地层名称与其厚度和钻遇 的岩性；2地层可钻性剖面与等概钻头选型推荐方案：表内给出了应用国内多年来诸多研究成 果、经精练研发而形成的地层可钻性级值与 IADC编码对应关系，依据地层可钻性级值界定的 普光

33、地区归类到系的全层位IADC编码钻头选型推荐方案；3经验钻头选型推荐方案：表内列出了由该地区钻头使用资料统计分析结果获取的、 且分别适用于© 660.4 +© 311.2 +©© 444.5+ © 311.2+ © 215.9井眼结构的经验钻头选型推 荐方案；4钻井工程根底技术参数推荐数据：表内给出了由相关参数计算公式、用岩石可钻性 级值计算获取的钻压、转速、水功率指数和门限钻压推荐值。这些参数值可作为钻进根底技 术数据，在施工过程中优化钻进技术参数、水力参数应用word表2-12各地质层段钻头型号选择结果层位井眼尺寸钻头 型号数量进

34、尺m单只钻头 平均进尺m纯钻 时间h平均纯钻 时间h最大钻速m/h最小钻速m/h平均钻速m/h技术效益 指数蓬莱组PC21GA515G1某某组PC21GA515G4SHT22RG1上沙溪庙组PC21GA515G1HJ517G3下沙溪庙组HJ517G1千佛崖组HJT537GK12自流井组HJT537G1须豕河组HJT537GK16HJ537GHK1雷口坡组HJT537GK3BD446D1嘉陵江组HJT5371BD446D2飞仙关组HJT547GDGi 1BD435D1长兴组HJT537GK5HMQ3842龙潭组HJT617G1word表2-13各种井眼尺寸钻头型号选择结果井眼尺寸层位钻头 型号数

35、量进尺m单只钻头 平均进尺m纯钻时间h平均纯钻 时间h最大钻速m/h最小钻速m/h平均钻速m/h技术效益 指数蓬莱组PC21某某组1上沙溪庙组1r蓬莱组GA515G1某某组4上沙溪庙组1某某组SHT22RG1上沙溪庙组HJ517G3下沙溪庙组1千佛崖组HJT537GK12自流井组HJT537G1须家河组HJT537GK16须家河组1雷口坡组3BD446D1嘉陵江组HJT5371BD446D2飞仙关组HJT547GDG扌1BD435D1长兴组HJT537GK5HMQ3842龙潭组HJT617G1word表2- 14普光地区全层位钻头选型与钻井根底参数推荐表地层与岩性剖面等概钻头选型推荐方案经验钻

36、头选型推荐方案钻井根底技术参数推荐数据组段地层可 钻性级值IADC 编码系段地层可 钻性级值IADC编码钻头尺寸©mm系组岩性厚度m波动X围均值波动X围均值钻压 指数转速 指数水功率 指数门限钻压kN某某组砂泥岩145525PC2GA515GK侏罗系上沙溪庙组砂泥岩617627HJ517下沙溪庙组砂泥岩627千佛崖组砂泥岩617HJT537G自流井组砂泥岩627三叠系须家河组砂泥岩627647HJ537GHK雷口坡组碳酸盐岩717HJT537GBD446DK嘉陵江组碳酸盐岩717HJT537BD446D飞仙关组碳酸盐岩717HJT547GDBD435D)G二叠系长兴组碳酸盐岩7176

37、47HJT537GHMQ384Kr龙潭组碳酸盐岩647HJT617G茅口组碳酸盐岩717栖霞组碳酸盐岩717梁山组碳酸盐岩637石炭系黄龙组碳酸盐岩717717志留系碳酸盐岩647647word五、钻头合理选择与使用须知事项（一）川东北地区合理选择与使用的原如此依据2001年2004年胜利石油管理局钻井工艺研究院的科技工作者，在对室内试验获 取的实验数据进展统计分析获取的定性定量结论，推荐如下合理选择与使用钻头的原如此， 供现场施工单位参考。1. 依据该地区地层可钻性等级频率统计和概率分布计算获取的数据信息分析问题，该地 区可钻性级值为V 区级的地层占地层总体的75%以上，而其中的V、切级地层

38、占地层总体的50%以上，此项数据说明在该地区钻井，其钻进速度不会有我国北方油田陆相、河湖相沉 积那么快，由此可以得出：该地区钻井速度低的主要原因由地层性质所决定。2川东北地区的地层可钻性级值较高，地层可钻性总体平均级值为6.03，下部碳酸盐岩地层平均级值为6.16，最高级值为8.4，属高抗压强度、低可钻性地层。因此对于这种岩石 可钻性5级以上、占地层总体近93%的硬到极硬地层，按IADC编码选择钻头类型应该在： 2134或6284X围内。3. 该探区三叠系以上的砂泥岩地质层段，因岩性特殊、复杂多变，岩石中因石英质、钙 质含量较高且成岩性好，岩石相当坚硬、塑性系数小，因此以刮切破岩方式为主、以钻软-中硬岩石见长的PDCB头，不适应在这种由硬脆性、高抗钻强度岩石组成的地层中钻井使用， 其破岩效果大大低于牙轮钻头。4. 该探区三叠系与其三叠系以下，占各地层厚度67.799.6 %的中中硬、塑脆性碳酸盐岩地层，岩性相对均质，虽然其岩石可钻性级值、硬度值较高，但其数值变化X围较小，破碎此类地层用适宜的牙轮钻头或金刚石钻头均可。但基于PDC钻头