[摘 要]钻井过程中，同一构造不同井位的相同深度所需钻时差异较大，这其中除了地层特性影响钻速外，另外一个主要原因是钻井工程师所实施的钻井参数也对钻时高低起着决定性作用。 当前在对钻速评价过程中，往往是把邻井实钻资料进行对比分析，这方法对新勘探的区块来说缺乏足够数据进行有效评价，对于老区块来说以往的钻井作业不能代表较好的施工技术。 因此，文章对钻井参数、钻具组合以及井下安全等因素进行研究，应用了一个新的方法对钻井性能进行评价分析，新评价方法建议在不影响安全钻进的前提下通过优化钻井参数来提高机械钻速，从而更加有效的评价了钻井性能，同时提高了钻井效率、节约了钻井成本，更与现场施工实际要求相吻合，能达到提速增效的目标。
　　[关键词]钻井；技术条件；参数；机械钻速；提速增效
　　中图分类号：S394 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）04-0045-01
　　钻井技术条件和参数影响着机械钻速。在钻进过程中，通过优化钻井液性能、钻压、转速以及水功率等可控制因素提高机械钻速。在施工过程中，通过优选可控钻井因素来提高机械钻速、缩短作业时间及减少成本，在一定钻井条件下，每个可控钻井参数都存在着最大和最小的实际操作极限，在保证整个井段安全钻进前提下这些限制因素才能实施。为此，本文分析了钻井液密度、钻压、转速和排量对机械钻速的影响，并确定了合理的实施参数，较好地指导了最佳机械钻速的安全实施。
　　一、钻井液性能
　　流体性質是钻井优化中最重要的参数。钻井液密度对机械钻速产生重要的影响，它与钻速成反比，即当量循环密度越小机械钻速越大，减小当量循环密度的最有效的途径是降低钻井液密度，其次为减小黏度。因此，钻井液密度降低的下限考虑因素：（1）地层流体流入井筒的速度与井底压差有关，负压差过大，易造成井喷。（2）钻井液密度过小，易造成井壁失稳，井壁岩石掉快甚至垮塌，掩埋钻具；钻井液密度过大会导致地层破裂，大量的钻井液漏失。在渗透性地层钻进时，如果静液柱压力小于地层孔隙压力时，地层流体将流入井筒。这时设计的最低液柱压力应略高于地层孔隙压力，因此，防止溢流的最小钻井液密度为：
　　二、钻压
　　钻压也是影响机械钻速的一个重要因素，如果井底净化完善，在通常情况下机械钻速随着钻压的增加而增大，然而钻压不能超过其上限，下面两个临界条件决定着钻压的上限值：
　　（1）减少钻头使用数量少，降低钻进成本最低；（2）钻进中避免钻杆超过其纵向弯曲载荷。前一因素为钻井操作费用最低，这是满足钻井成本效益的最基本需求。由于钻井过程中钻压取值有一定范围，通常最小成本钻压不能确保钻速趋于最大值。因此，如果要达到最大机械钻速，将不会满足每米钻进成本最低要求。在钻前施工设计中，如果在拥有足够数据的前提下建立钻压、转速与钻头使用费用关系图标，然后利用图解方法可以确定最小成本的钻压与转速。如果最低成本钻压超过了钻杆临界纵向弯曲载荷，这时钻压应该减少至钻杆的临界纵向弯曲载荷模型如下：
　　四、钻井液排量
　　室内实验和现场试验表明在钻头水功率达到使井底净化完善前，机械钻速随水功率的增加而增大，随后再增大水功率，机械钻速基本无增大的趋势。因此，钻井液排量需要达到钻头底部岩屑完全净化值。然而，这值可能不会完全把岩屑携出井口，需要提高排量来阻止斜井和水平井中岩屑床的形成，通过建立环空流速图表，在图标中输入已知井斜，然后做相交线即可得到满足携岩要求的流速（见图1）。
　　五、结论
　　（1）降低钻井液密度是提高机械钻速的有效途径之一，但选用最小钻井液密度时要防止地层溢流和井壁发生垮塌，否则难以保证井段或层位安全钻进技术的成功实施。（2）优选钻压和转速时不但要到达提高机械钻速的要求，同时要保证减少钻头使用数量，减少不必要的起下钻次数，满足钻头使用成本最低、钻井成本最小的目标，此外，在优化钻具组合时，要考虑在一定的钻压—转速—钻具组合结构的条件下，保证钻进过程中钻具不产生屈曲、稳定性好的要求。（3）优选合理的水力学参数，建立水力学参数与机械钻速的关系，在一定的钻头水功率条件下分析井底是否净化完善，在此前提下选择最优排量。（4）在钻进过程中，如果钻井液性能—钻压—转速—钻具结构—钻头水力学参数在满足实际操作条件下的最优值，则可以达到在技术限制条件下安全钻进的最佳机械钻速。
　　参考文献
　　[1] 四川盆地威远地区页岩气水平井优快钻井技术[J].陈海力，王琳，周峰，赵昊，张华.天然气工业.2014（12）.
　　[2] 苏北工区提高机械钻速的钻井液技术现状与对策探讨[J].赵建建.油气藏评价与开发.2012（06）.