淺析鉆井的鉆頭選擇及鉆井液確定

劉玉鋒

摘要：鉆井施工在整個石油的勘探開發過程中作用非常重要，直接決定了后期石油開采質量，可見，鉆井施工的質量水平在很大程度上對石油開采效率會產生巨大影響。而在鉆井施工過程中鉆頭是非常關鍵的一個設備，而很多因素都與鉆頭的使用直接關聯，鉆井液鉆井施工過程中非常重要的一項輔助工具，在石油鉆井施工中也起到了關鍵作用。本文主要針對鉆井施工過程中鉆頭和鉆井業的選擇進行了簡要分析。希望能夠對石油鉆井施工起到一定幫助。

關鍵詞：鉆井施工;鉆頭;鉆井液;選擇

引言

石油資源在勘探勘探過程中鉆井是其中非常關鍵的一個環節。在實際開展鉆井施工作業的時候，機械化操作方式的應用比較廣泛，在這種情況下，鉆頭的合理選擇直接關系著整個鉆井工程質量，因此必須要針對鉆頭選擇進行合理評價，以此來保障鉆井施工順利開展。

一、石油鉆頭的分類和選擇

在實際進行鉆頭選擇的過程中應該綜合多方面的因素，鉆井施工所在地的地質和地貌是其中非常關鍵的兩個因素，對于鉆頭選擇也有決定性的作用。以地層條件為例，鉆頭選擇過程中地層巖石的機械力學性能產生一定的影響。

在實際進行鉆井施工的過程中，鉆頭的主要動作是破碎巖石，并在巖層中打出鉆孔，應該充分結合地層巖石本身的強度來選擇相對應的鉆頭質量，如果地層巖石的強度相對比較大，在鉆井施工過程中鉆頭會產生非常嚴重的損壞現象，因此鉆頭在實際選擇時不僅要對鉆井施工成本進行充分考慮，而且還要從鉆井施工效率方面進行綜合，在當前的個體施工作業過程中金剛石鉆頭、牙輪鉆頭、刮刀鉆頭是最常用的一種鉆頭類型[1]。而牙輪鉆頭是使用最為廣泛的一種。

1.金剛石鉆頭的基本概況與選擇

金剛石鉆頭主要指的是鉆具的切削刃是利用金剛石材料制作而成。在鉆井施工領域所使用的金剛石鉆頭又可以分為簡單型和復雜型等兩種類型[2]。對于復雜型金剛石鉆頭來說，聚晶金剛石是目前使用比較廣泛的一種，尤其是在鉆井開鉆過程中應用更為廣泛，這種鉆頭能夠對所有的地層類型都有很好的適用性。而常規的金剛鉆鉆頭通常情況下是應用在地層比較堅硬的狀況下。在選擇金剛石鉆頭的過程中，必須要對刀片的選擇給予高度重視，要充分結合鉆井速度和井深來進行合理選擇。在實際進行鉆井施工的過程中，由于金剛石鉆本身質地比較脆，因此必須要注重鉆井施工作業的規范性。金剛石鉆頭本身成本相對較高，在完成鉆井作業之后必須要做好冷卻和清洗工作，保證科學保養，這樣才能有效延長其使用壽命。

2.牙輪鉆頭的基本概況與選擇

根據本身構造可以將牙輪鉆頭分為鉆頭體、軸承、巴掌、牙輪以及水眼5個主要組成部分[3]，牙輪鉆頭在一些應用情況下還需要配備儲油補償系統。在鉆頭的上方設置了螺紋，就來實現與鉆柱好的相互連接;鉆頭下部設置了牙輪;牙輪與鉆頭的牙軸連接，牙輪和牙軸之間都會安裝相應的軸承，牙輪上面配備了切削齒，其主要的作用是破碎巖石。開鉆后，鉆井液會通過水眼進行流動。牙輪在鉆井施工過程中，可以通過多種作用來破碎巖石，這樣就能夠充分保證鉆井施工速度。另外，在正式施工之前必須要對施工所在地的地質環境進行即勘測，并在此基礎上來充分綜合鉆井設備實際狀況進行鉆井參數的合理調整，保障鉆井施工順利開展。牙輪鉆頭在實際使用過程中，必須要對鉆井深度以及鉆井過程中巖石狀況高度重視，與此同時還要對施工過程中鉆頭的傾斜問題給與高度關注。

二、鉆井液在確定過程中應該注意的事項

當前整個石油行業正在實現快速發展，在這種形勢下各種新型的鉆井技術不斷出現，并在實際重點施工過程中得到應用。欠平衡鉆井技術就是當今鉆井施工領域比較先進的一種戰略技術。該技術在實際應用過程中為了能夠進一步提升鉆井施工效果，就必須要對鉆井業進行合理選擇。在這種情況下，最大程度保證實際選擇鉆井液與欠平衡鉆井技術相符是當前鉆井施工領域中非常關鍵的一項工作，在進行欠平衡鉆井使用過程中鉆井液選擇的時候，主要有以下一些過程。

1.環空壓耗

在實際控制施工過程中鉆井液密度與很多因素存在聯系，環空壓耗與鉆井液存在緊密關聯。在鉆井過程中根據實際狀況，對泵的排量進行合理控制，并充分結合過平衡或者欠平衡狀況來對鉆井液進行合理設計。合理的鉆井液密度能夠充分保障鉆井施工的高效率進行。在具體施工過程中，如果一旦遇到井壓不平衡現象，需要及時對鉆井液調整。要在充分保證鉆井平衡的基礎上，針對鉆井環空壓耗進行精確計算。

2.確定鉆井地層縫隙的壓力

鉆井施工過程中，鉆井液密度與地層孔隙壓力之間也存在緊密聯系。這種空氣壓力通常情況下是由試油靜壓、鉆桿測試壓力和MFT測試壓力等三個部分組成，在具體確定地層孔隙壓力的過程中，相關的工作人員必須要對爭取施工過程中的各項數據參數進行深入的分析和精確計算，在此基礎上才能夠充分保證地層空氣壓力的精確性。

此外，在進一步確定地層孔隙壓力和環空壓耗之后，才能夠選擇出更加合理的鉆井液密度，在這種情況下才能夠在實際鉆井施工過程中將將欠平衡鉆井技術的真正作用充分發揮出來。

三、結束語

綜上所述，在實際進行鉆井施工的過程中，鉆頭選擇以及鉆井液密度的選擇對鉆井施工效果都會產生巨大影響，也是撰寫施工領域非常關鍵的一個環節，因此在鉆井施工過程中針對鉆頭的選擇和鉆井業密度的選擇進行合理控制具有十分重要的現實意義。

參考文獻：

[1]谷兆海，殷嘉偉，唐國棟，李龍，李增年.石油鉆井液的選擇和使用[J].云南化工，2018，45（04）：184.

[2]劉麗.石油鉆井液的選擇及使用[J].化工設計通訊，2018，44（09）：245.

[3]李亞琛，段晨陽，鄭秀華.高溫地熱鉆井的最佳實踐[J].地質與勘探，2016，52（01）：173-181.