国内外钻头优选方法述评

式 中 ：＿ 每 米钻井 成本 ， ｍ； 一钻 头费用 ， 只 ； ｃ＿ 元， 元／ Ｃ 钻 机 运转 作 业 费 ，元 ／ ； ｈ
一
钻 头纯 钻 时 间 ， ； ｈ
（ ｊ ３ ）
钻 井 辅 助 时 间 （ 下 钻 、 环 钻 井 液 及 接 单 根 时 起 循
间 ）ｈ 钻 头总进 尺 ， ，； ｍ。
用 相应 的软 硬程 度 予 以标 识 ． 此 相 互 匹 配选 择 钻 据
头 成本 ３ 因 素 的数 学计 算 结 果 来评 价 钻 头 的使 用 个
效果 。计 算公 式如 下 ：
Ｅ＝ ｌ ｂＯ ——
Ｃｂ
（） ２）
头 ； 量则 是 钻头 使用 效果 评 价法 ， 已钻井 的钻 头 定 用
第 １ ３卷 第 ４期
重 庆科 技学 院学报 （ 自然科 学版 ）
２１ ０ １年 ８月
国 内外钻 头优选方法述评
杨仲 涵 何世 明 周晓红 唐 洪发ｓ 周怀光 章景城
（ ． 南石 油 大学 ， 都 ６ ０ ０ ； １西 成 １５ ０
２塔 里木 油田公 司 ， 尔勒 ８ １０ ； ． ． 库 ４ ０ ０ ３川庆 钻探 工程 有 限公 司培训 中心 ， 都 ６ ０ １ ） 成 １２ ３
在经济效益。 关 键 词 ： 头 优 选 ； 轮 钻 头 ； Ｄ 钻 头 ； 头 使 用 资 料 ； 石 力 学 参 数 钻 牙 Ｐ Ｃ 钻 岩 中图 分 类 号 ： Ｅ ２ Ｔ ９２ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ３ １ ８ （０ ） ４ ０ ８ — １７ — ９ ０ ２ １ ０ — ０ ７ ０ １ ４
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１ 钻 头选 型传 统 方 法
（ ） 米钻 井成 本 法及 钻头 效益 指数 法 １每 每米 钻井 成本 法是 以钻 头 的单位 进 尺成 本作 为
期 经 济效 益 ， 比每米 钻 井成本 法 更合 理， 不需 要计 算
难 以确 定 的钻井 辅 助 时间 。
（） ２ 比能法
将 钻 头 比能 ｆ 钻头 从井 底 地层 钻 掉单 位 体积 岩 石 所 需要 做 的功１作 为衡 量 钻进 效果 好 坏 的主 要 因
摘 要 ： 钻 井 工 程 中， 头 用 于 破 碎 岩 石 形 成 井 眼 。 钻 头 的 类 型 、 量 优 劣 与岩 性 及 钻 井 工 艺 条 件 是 否 适 应 对 钻 井 在 钻 质 速 度 、 井 成 本 和 井 身 质 量 有 直 接 影 响 。 头 的优 选 方 法 可 分 为 三 类 ： 石力 学 参 数 法 、 头使 用效 果 评 价 法 及 综 合 钻 钻 岩 钻 法 。介 绍 常 见 的 几 种 优 选 方 法 ， 析 目前 各 种 钻 头选 型方 法 的基 本 思 想 、 本 原理 和简 要 的操 作 流 程 ， 其适 用 情 况 分 基 及 和 优 缺 点 。 最 后 指 出 ． 佳 的钻 头 优 选 方 法 应 当是 综 合 考 虑 钻 头 工 作 性 能 和 岩 石 力 学 特 性 ， 时 兼 顾 钻 头 直 接 和 潜 最 同
式 中 ： 钻 头 经 济效 益 指数 ； 系数 ， 般 取０６ Ｅ一 一 一 ．；
Ｒ 钻 头机 械钻 速 ， ／。 一 ｍ ｓ
使用 效 果作 为待 钻井 钻 头 选 型依 据 ； 合法 是 将 前 综
两者 结合 起来 进行 考 虑 。
此方 法综 合考 虑 了钻头 近期 经济 效益 和潜 在 远
・
８ ・ ７
杨仲涵， 何世 明 ， 晓红 ， 洪发 ， 周 唐 周怀 光 ， 景城 ： 内外钻 头优 选方 法述评 章 国
钻头 比能 低 ， 明钻头 与地 层相 适应 ， 岩效 率 说 破 高， 进尺 多 ， 进成 本低 。但在 实 际应用 中钻 头扭 矩 钻 不易 计算 ， 往需 要用 转盘 扭矩 参数 来 近似代 替 。 往
式 中 ： 比能 ； 一钻 头扭 矩 ，Ｎ・ 一 钻压 ，Ｎ； 一 ｋ ｍ； ｋ Ｄ 钻头 直径 ， ｍ。 一 ｍ
收 稿 Ｅ 期 ：０ １ ０ — ９ １ ２ １－ ４ ２
基金项 目： 国家 自然 科 学 基 金 项 目（０ ７ ０ ７ ； 家 ８ ３项 目（０ ６ Ａ ９ ３２ ５６４７ ）国 ６ ２０ Ａ ０ Ｚ １ ） 作 者 简 介 ： 仲 涵 （９ ５ ）男 ， 南 石 油 大 学 油 气 井 工 程 专 业 在 读 硕 士 研 究 生 ， 究 方 向为 钻 井 工 程 。 杨 １８ 一 ， 西 研
钻 头 的类 型 、 量 优 劣 与岩 性 及 其 他 钻井 工 艺 质 条 件是 否适 应 对 钻 井速 度 、 身 质 量 和 钻井 成 本 有 井
此方 法着 重 于投入 成本 ，将 经济 成本 作 为唯 一 的评 判标 准 。但是 影 响钻井 成本 因素 并不 仅仅 与钻
直接 影 响 。在钻井 过 程 中人们 总是 期望 起 下钻 次数
减少 、 建井 速 度 加快 、 井 成 本 降低 。 因此 ， 选 钻 钻 所
头选 择有关 ， 不 能直接 反 映选择 方案 的好 坏 。而 因而
效 益 指数 法则 根据 钻头 总进 尺 、钻头 机械 钻速 和钻
头 既要适 合待 钻 地层 又能 同时 兼顾 经济 效 益 。钻 头
选 型方 法有 定 性 和定 量之 分，定 性 就 是岩 石 力学 参 数法 ． 照岩 石力 学 划分 岩石 软硬 程度 ． 应钻 头也 按 对
（） ３ 利用 岩石 可钻 性指 导钻 头选 型 通 过实 验 室 微钻 头 法 ． 定 钻 取 实 验岩 样 所 需 测
优选 钻头 的依 据， 计算 公 式如 下 ：
ｃ ± ：
’
（） １
素 。钻头 比能 越低 ， 明钻头 的破 岩效 率越 高 ， 头 说 钻
使 用效 果越 优 。 比能 的计算公 式 如下 ：
４８ Ｔ ０ ｂ Ｎ Ｓｏ — — ＋ — ：— — ＝— — — ＲＤ