鉆井工程中影響機械鉆速的因素和措施分析

馮曉宇

摘 ?要：在鉆井工程中，影響機械轉速的因素相對較多，比如鉆具的組合形式、地層結構、鉆井參數(shù)均會對鉆井效率造成相應的影響，工作人員應當在工作管理過程中根據(jù)當?shù)氐牡匦?、地貌特征，選取適當?shù)你@具組合形式，優(yōu)化現(xiàn)有的鉆井參數(shù)，以此來提高鉆井效率。本文對鉆井工程中影響機械鉆速的因素進行分析考量，并且給予相應的解決管控措施。

關鍵詞：鉆井工程;機械鉆速;因素;措施

引言：

在鉆井工程中，影響機械轉速的因素相對較多，在此期間，施工團隊應當優(yōu)化現(xiàn)有的工作開展形式，在鉆井作業(yè)之前實施相應的施工設計，確保鉆井工作具備針對性和側重性，同時在調控鉆速的過程中，工作人員還需要采取科學合理的鉆具組合策略，針對不同的地質結構采取不同的管控措施，以此來提高鉆井效率。

一、影響機械轉速的因素

（一）鉆具組合形式

在鉆井作業(yè)開展之前，相關機械鉆井設備的工作效率受到多種因素的影響，并且在該過程中鉆具之間相互組合、相互配合也會影響鉆井工作開展的質量和效率，具體來說在鉆井過程中借助單一的鉆具組合往往很難以提高相應的工作效率，同時還會影響到相應的施工進度，施工方需要合理設置鉆具組合形式才能夠在鉆井過程中進一步提高鉆井效率，降低鉆井成本，最終提高工程項目的經(jīng)濟效益。在鉆井作業(yè)期間部分鉆具在某種地形、地貌、地況的環(huán)境下往往不具備良好的造斜或扭轉方向，其鉆井效率低下，同時部分鉆井設備在特殊的地質環(huán)境下還可能出現(xiàn)方向偏離或定位不精確的現(xiàn)象，從而影響鉆井工作正常地進行。而在鉆井作業(yè)中，施工方需要嚴格管控造斜鉆具與彎接頭角度的關系，通常情況下，其角度越大則表明鉆頭的剛性強度則越大，其自身所具備的造斜能力也相對越強，但是在實際的施工建設活動中，施工方并沒有將彎接頭與動力鉆具進行有效地結合使用，導致在鉆井過程中不具備較高的工作效率。其次在鉆井作業(yè)期間，單獨結合相應的增斜鉆具往往不具備良好的施工管控效果，具體來說，由于在鉆井作業(yè)中施工方則是結合了單個穩(wěn)定器鉆具的使用，從而導致相應的增斜鉆具不具備良好的施工效果，最終使得鉆井的穩(wěn)斜性也不理想。

（二）地層結構

地層構造也會對鉆井工程機械的工作效率帶來相應的影響，針對部分巖石硬度相對較大的區(qū)域，機械設備的鉆具會受到相應的影響，比如在石油勘探活動中，部分石油資源往往儲存在地層巖石相對較厚的區(qū)域，此時開展鉆井作業(yè)容易出現(xiàn)卡鉆或井漏的現(xiàn)象，最終給鉆井工程帶來不良的影響，因此施工方在鉆井活動中需要提前分析相關區(qū)域的地層構造，嚴格管控機械鉆井的速度以及鉆井鉆具組合的類型。同時，在鉆井活動中，相關工作人員還需要對地層構造以及地層內部可能潛在的風險隱患進行分析、考量，最大限度地減少鉆井損失。

（三）鉆井參數(shù)

在當前鉆井作業(yè)中，施工方需要對鉆井參數(shù)進行合理設置，比如調整鉆矩、鉆數(shù)、鉆壓、泵壓，作業(yè)人員應當根據(jù)地層中巖石的結構特性來選取適當?shù)你@頭，并且在鉆井期間嚴格管控扭矩，例如為了實現(xiàn)對鉆井參數(shù)的有效控制，施工方可考量鉆井巖石碎屑狀況計算相關區(qū)域可能存在的洗井液流量，以此來合理設置鉆井參數(shù)。除此之外，在設置鉆井參數(shù)的過程中，相關技術人員需要優(yōu)化現(xiàn)有的成本預算管理工作，合理管控鉆壓以及轉速，采取行之有效的管控措施，若在鉆井過程中施工方未對鉆井參數(shù)進行合理設置，則會造成相應的影響，如鉆壓過大會導致鉆頭破損，同時排量過大也會導致井壁脫落，因此施工方需要嚴格管控施工建設進度，同時合理設置鉆井參數(shù)來提高施工建設的安全性、穩(wěn)定性。

二、解決措施分析

（一）改良破巖工具

企業(yè)在經(jīng)營運作過程中需要結合先進的科學理念，以及相應的科學技術，為相關工作的開展提供相應的支撐。針對在鉆井作業(yè)期間特殊的地質巖層時所存在鉆井效率低下的問題，施工方應當對相關問題進行定向化分析和考量，比如結合先進的破巖工具或優(yōu)化現(xiàn)有的破巖工具，提高鉆井工作的效率，具體來說，在當前油氣資源勘查以及鉆井作業(yè)中，我國與國外先進水平還具備較大的差距。當前我國在相關領域結合PDC鉆頭的使用相對較為常見，但是此類鉆頭在應對復雜的地質條件時卻存在相應的不足，從而導致鉆井速度受到相應的影響，而國外先進的鉆頭具備較強的抗壓特性，具備較高的轉速，其使用壽命也相對較長。因此，我國需要積極引進先進的鉆井技術，對現(xiàn)有的巖層結構進行改良、優(yōu)化，提高鉆頭的使用壽命，延長其使用年限。比如在當前鉆井作業(yè)中，結合旋沖鉆井技術的使用往往具備良好的功效，具體來說，相關工作人員結合旋沖鉆井技術來開展鉆井工作可以進一步提高鉆井速度以及相應的鉆井效率，即便是遇到堅硬的巖石，結合相關技術也能夠起到良好的鉆井效果。旋沖鉆井技術主要是利用高頻率撞擊將巖石擊碎，同時由于鉆頭經(jīng)過特殊的處理也不容易在撞擊過程中受到相應的損壞，能夠進一步延長鉆頭的使用壽命，提高鉆井效率。

（二）優(yōu)化鉆具組合

在鉆井作業(yè)期間，影響機械轉速的原因相對較多，其中鉆具之間的組合形式會影響鉆井效率，工作人員需要合理組合鉆井設備，提高在鉆井過程中的鉆頭工作效率，減少在鉆井期間所投入的人力、物力、財力，以此來提高相應的工作效率。比如在鉆井作業(yè)中可以結合PDC+螺桿的鉆具組合策略以此來提高鉆井效率，而在應對地質相對較為堅硬的地層結構，可以結合渦輪+PDC鉆頭進一步提高鉆井速度。除此之外，工作人員也可以結合雙穩(wěn)定鉆具組合的策略，借助相應的杠桿原理，將鉆具作為相應的支點，結合穩(wěn)定器來實現(xiàn)對增斜率大小的有效管控，以此來提高鉆井效率。因此在實際的工作管理過程中，作業(yè)人員需要根據(jù)當?shù)氐牡刭|、地礦、地貌的狀況來對鉆具組合的策略進行有效地分析、考量，提高鉆井效率。

（三）強化參數(shù)

在鉆井過程中，要想進一步提高作業(yè)效率，工作人員需要設置科學合理的鉆井參數(shù)，比如在鉆井過程中對鉆頭的鉆速、鉆壓以及噴水的水馬力進行管控，借助水力來實現(xiàn)破巖管控的作用，因此在鉆井施工設計期間，設計師需要考量鉆頭尺寸大小以及相關鉆速需求，分析各項數(shù)據(jù)信息，選擇合理的參數(shù)，同時在鉆井過程中，若長時間工作會導致鉆頭出現(xiàn)疲勞磨損的現(xiàn)象，導致鉆井效率低下，因此在鉆井期間，工作人員需要適當?shù)墓芸劂@頭工作的時間，優(yōu)化相應的鉆井參數(shù)。但是在鉆井過程中，工作人員也需要結合特定的地質環(huán)境狀況，對相關參數(shù)進行科學、合理地設置。

三、結束語

總體來說，在現(xiàn)階段鉆井工程項目中，工作人員需要采取因地制宜的管控策略，結合當?shù)氐牡匦巍⒌孛惨约暗刭|環(huán)境特征，對當前鉆井工程中各項機械設備的參數(shù)進行科學合理調整，提高鉆井效率，保障鉆井速度，確保相關鉆井工作能夠穩(wěn)定、高效地進行。除此之外，施工團隊還需要對現(xiàn)有的鉆具設備以及鉆井技術進行優(yōu)化、改善，結合國內外先進的鉆井技術，以此來提高現(xiàn)場施工管理的效率。

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