影響鉆頭工作效率的因素

1地層沉積年代遠，地層硬度高、不均質(zhì)，部分層段研磨性高。
厚度在500m以上的自流井組，泥頁巖，砂巖互層，砂泥巖致密，硬度高，須家河段為泥巖夾石英砂巖，硅質(zhì)膠結(jié)，巖石硬度達7級；二疊系陽新統(tǒng)地層巖石可鉆性級值為4.7～7.5，巖石軟硬變化大，因高圍壓作用，二疊系灰?guī)r硬度高出三疊系3倍以上，且央帶燧石結(jié)核，煤及黃鐵礦 。
2井眼不穩(wěn)定。
川東高陡構(gòu)造井的上部沙溪廟組一珍珠沖組地層井深0～2500m，巖性主要是砂，泥、頁巖互層。由于巖石水敏性強以及高陡構(gòu)造的地應(yīng)力聯(lián)合作用，使井眼很容易失穩(wěn)，井壁嚴重坍塌。為了平衡垮塌而提高鉆井液密度，導(dǎo)致機械鉆速大幅降低，如天東26井在沙溪廟組、自流井組地層鉆井中鉆井液密度提至1.35～1.63g/cm3，由高液柱壓力產(chǎn)生的“壓持效應(yīng)”使機械鉆速降至0.96m/h；二疊系的龍?zhí)督M、梁山組也極易垮塌。
3地層傾角大，地層傾角8～55°，高達85°，容易發(fā)生地層自然造斜。
為了控制井斜往往采取輕壓吊打的措施，從而大大降低了鉆井速度。
4地層壓力系統(tǒng)復(fù)雜，從負壓到異常高壓相互交錯，具有縱向上壓力系統(tǒng)的多樣性和橫向上壓力系統(tǒng)相對獨立性。
碳酸鹽巖氣藏有裂縫性、孔隙性和裂縫一孔隙性3類產(chǎn)層。孔隙性氣藏壓力規(guī)律性較清楚，基本表現(xiàn)為常壓，能實現(xiàn)平衡鉆井，如川東石炭系、長興生物礁等。而裂縫性氣層壓力依賴于地質(zhì)運動的強弱及巖石本身的強度·規(guī)律性差，很難預(yù)測。鉆井時按有裂縫存在而采用高密度鉆井液鉆進。導(dǎo)致過平衡影響機械鉆速，但采用低密度鉆井液快速強鉆，突遇裂縫井噴的風(fēng)險很大。陽新組、長興組兩個高壓產(chǎn)層，由于壓力梯度高，巖石硬度大，并且地層深度深，鉆井液密度通常為1.50g/cm3；云安6井高壓力梯度達2.45mpa/hm，鉆井液密度2.41g/cm3，致使鉆速長期徘徊在1.00m/h左右。
5大尺寸井眼長。
川東地區(qū)大于 311.imm井眼的井段約占總進尺的1/2～3/4，由于井斜因素導(dǎo)致鉆壓加不上。 in頭鉆壓一般只能加到120～180kn，轉(zhuǎn)速一般為60r/min。大尺寸井眼鉆頭破巖體積大，如 in鉆頭的破巖體積為8min鉆頭破巖體積的4.24倍， in鉆頭的破巖體積為 in鉆頭的2.08倍。顯然鉆頭在井底的機械破巖能量嚴重不足，牙齒很難吃入地層.破巖方式主要以研磨為主，而不是體積破碎，導(dǎo)致鉆頭破巖效率很低。由于井眼尺寸大、井深，實際環(huán)空返速在0.8m/s以下，水力能量也嚴重不足，導(dǎo)致井底清洗效果差，巖屑重復(fù)破碎；同時，深井鉆井經(jīng)驗表明，隨著大尺寸井段的加深.牙輪鉆頭的蹩跳現(xiàn)象尤為突出，鉆頭在井底的有效鉆進時間不到50%，也嚴重影響了機械鉆速的提高 [6

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