鉆井的鉆頭選擇及鉆井液確定

丁海軍 劉建軍 丁隨軍（河南油田勘探局鉆井工程公司 河南 南陽 473132）

一、前言

我國在開采石油的過程中，鉆井是一道非常重要的工序，而鉆井過程中，目前一般是機(jī)械化的操作，那么在機(jī)械化的操作過程中，無疑鉆頭的選擇對于整個(gè)工程有直接的影響，因此對于鉆頭的選擇必須經(jīng)過一定的評價(jià)之后再進(jìn)行使用，這樣能夠保證工程能夠順利的進(jìn)行。

二、石油鉆頭的分類和選擇

鉆頭的選擇應(yīng)該根據(jù)很多的方面，而對于在石油開采過程中的地質(zhì)地貌無疑是非常關(guān)鍵的，并且也起到了決定性的作用。以鉆頭選型中所依據(jù)的地層條件為例，所鉆地層的巖石所具有的機(jī)械力學(xué)方面的特性對鉆頭選型都有一定的影響。又如軌跡控制，是造斜還是穩(wěn)斜等等。

對于在鉆井的過程中，其實(shí)一般鉆頭是用來對巖石進(jìn)行打眼的，因此鉆頭的質(zhì)量的選擇應(yīng)該是巖石的強(qiáng)度進(jìn)行對應(yīng)，尤其對于強(qiáng)度比較大的巖石而言，其實(shí)在鉆井的過程中，鉆頭的損壞是非常嚴(yán)重的，因此選擇合適的鉆頭一方面是可以節(jié)約成本，另外一方面是可以提高工作的效率，目前鉆頭一般在使用的過程中是分為三種的，其中本文重點(diǎn)介紹金剛石的鉆頭、牙輪鉆頭以及刮刀鉆頭等三種。而第二種又是在實(shí)際的使用過程中最多的。

1.金剛石鉆頭的基本概況與選擇

所謂金剛石的鉆頭，是利用金剛石材料制作成切削刃的鉆具。在金剛鉆的選擇過程中，也是分為兩種型號，第一種是簡單的鉆頭，第二中就是復(fù)合型的。目前復(fù)合型的目前在金剛鉆中，最長使用到的就是聚晶金剛石，這種鉆頭在鉆井開鉆過程中無疑是使用最為廣泛的，一般對于所有的底層都使用，相比于一般的精鋼鉆而言，僅僅是適用于地質(zhì)較硬的地層。在進(jìn)行金剛鉆的選擇過程中，刀片其實(shí)是非常重要的，良好切割性能的刀片無疑是能夠讓切割的速度事半功倍，在進(jìn)行刀片的選擇過程中洪，要注意鉆井的速度以及油井的深度。對于鉆井的過程中，由于金剛鉆的質(zhì)地比較脆，因此在施工過程中，一定要注意操作的規(guī)范性。由于在鉆井的過程中，金剛鉆的價(jià)格比較貴，因此在使用完以要及時(shí)的進(jìn)行清洗和冷卻，保證金剛鉆的使用壽命。

2.牙輪鉆頭的基本概況與選擇

根據(jù)牙輪鉆頭的構(gòu)造可分為鉆頭體、軸承、巴掌、牙輪以及水眼等5個(gè)部分，有時(shí)還包括儲油的補(bǔ)償系統(tǒng)。牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)分布主要是：鉆頭上方裝有螺紋，將其和鉆柱相互連接；鉆頭下方附帶牙輪，其上部裝有3個(gè)巴掌；將牙輪裝在鉆頭的牙軸上面，其中各牙輪和牙軸間裝有軸承，牙輪可通過切削齒破碎巖石。在開采的期間，可以將水眼作為鉆井液的流動(dòng)的渠道，在進(jìn)行鉆井的過程中，牙輪也可以通過各種方式對于地下的巖石進(jìn)行擊碎，這樣保證了在開采過程中的速度。其次在進(jìn)行牙輪開鉆的過程中，需要注意的就是在進(jìn)行鉆井之前對于地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行有效的勘測，這樣能夠保證在鉆井的過程中根據(jù)實(shí)際設(shè)備的情況可續(xù)的進(jìn)行施工。使用牙輪鉆頭的過程中，同時(shí)需要注意的是以下問題，鉆井的深度，以及在鉆進(jìn)的過程中是否存在的是軟土和硬土加錯(cuò)的情況，對于鉆井的郭晨中防止鉆頭的傾斜也是非常重要的。

三、鉆井液在確定過程中應(yīng)該注意的事項(xiàng)

當(dāng)前石油鉆井的鉆井技術(shù)種類繁多，欠平衡的鉆井技術(shù)作為其中的一種，其的實(shí)踐效果令人較為滿意，是近些年來發(fā)展較為迅速的技術(shù)之一。由于鉆頭的平衡對于鉆井的效果有非常大的影響，這個(gè)過程中，鉆井液的確定能夠有效的控制由于失衡對鉆井過程中的影響。鉆井液的確定一般是包括以下幾個(gè)關(guān)鍵的步驟：環(huán)空壓耗、地層細(xì)縫的壓力確定以及密度計(jì)算等。

1.環(huán)空壓耗

在進(jìn)行鉆進(jìn)的施工過程中，鉆井液的密度和很多方面是緊密相連的，例如和環(huán)空壓耗是緊密連載在一起的。根據(jù)鉆井的噴射情況，一般是嚴(yán)格的控制油泵的排量，在偏平衡或者是過于平和的情況下，在這種情況下進(jìn)行設(shè)計(jì)。而鉆井液能夠維持機(jī)械在最大的功率下穩(wěn)定的運(yùn)行，但是對于在實(shí)際施工中，如遇鉆井存在不平衡的現(xiàn)象，那么這樣的技術(shù)無疑是不使用的。同時(shí)，為了保持對于鉆井的可靠性，需要做到的減少油氣層的沖刷。

2.確定鉆井地層縫隙的壓力

在使用鉆井的過程中，地下的壓力測試無疑是非常重要的，但是由于測試的方法和儀器不同，因此所得出來的數(shù)據(jù)可能會有很大的差距，而這樣的情況在深井的開鉆過程中經(jīng)常會出現(xiàn)的，在實(shí)際的施工過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)的狀況就是測量出來的差值會超出實(shí)際的負(fù)壓值。無疑這對整個(gè)鉆井工程中技術(shù)環(huán)節(jié)的控制是非常不利的，目前使用聲波測量的方法會導(dǎo)致壓力的測量值較大，因此對于鉆井液的密度確定無疑是非常不利的。目前在勘探油井的過程中，經(jīng)常會使用到鉆桿試壓和靜壓測試的方法。對于不同地域在進(jìn)行測量的過程中，要根據(jù)深度和油井的大小適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行調(diào)整。對于油井中縫隙中的壓力實(shí)際是可以通過測量中測得的數(shù)據(jù)在進(jìn)行有效的計(jì)算分析，最后獲得和實(shí)際情況想符合的結(jié)果。

結(jié)束語

總之，在鉆井的過程中，不管是鉆井的鉆頭的質(zhì)量還是鉆井液的密度，都是在鉆井施工過程中的關(guān)鍵控制因素，因此在鉆井的過程中，為了確保質(zhì)量，應(yīng)該在施工之前有好的規(guī)劃，在進(jìn)行規(guī)劃之后嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行施工。

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