岩石可钻性分级标准的改进建议

作     者：石祥超 陈帅 Shi Xiangchao;Chen Shuai

作者机构：西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室四川成都610500 

出 版 物：《石油学报》 (Acta Petrolei Sinica)

年 卷 期：2024年第45卷第9期

页      面：1432-1442页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(No.52474009) 中国石油-西南石油大学创新联合体项目(2020CX040103)资助 

主　　题：钻井工程 岩石 可钻性 分级 可钻性指数 PDC微钻头 牙轮微钻头 

摘      要：岩石可钻性分级是指导钻井工艺技术优化、提高钻井效率的重要依据,对推动钻井工程技术进步具有重要意义。在过去几十年,岩石可钻性分级标准不断完善,但随着工业的进步和钻井深度的不断增加,岩石可钻性分级标准也逐渐与钻井工业技术的进步不相适应,存在难以区分难钻地层、难以指导钻井工艺技术优化等问题。因此,有必要对可钻性分级方法进行改进以便适应当前和未来技术的发展。通过回顾岩石可钻性分级方法的发展历史及其局限性,开展了大量覆盖三大类岩性的可钻性试验并进行统计分析。分析结果表明,不能依据可钻性测试结果的统计分布情况建立分级标准,两种微钻头测试的结果相关性较差,PDC微钻头可钻性测试结果可重复性较好,作为可钻性测试方法更科学;通过对岩石可钻性计算模型进行讨论,建议未来可钻性的分级标准应将区分硬地层为重要目标进行改进;针对PDC微钻头和牙轮微钻头提出了可钻性指数概念及计算方法;建议将PDC微钻头有效钻进时间0~60 s、60~360 s、360~600 s和大于600 s分别归为软、中下—中—中上、硬下—硬—硬上和极硬,可钻性指数分别对应0~10、10~60、60~100和大于100;建议将牙轮微钻头有效钻进时间0~40 s、40~280 s、280~400 s和大于400 s分别归为软、中下—中—中上、硬下—硬—硬上和极硬,可钻性指数分别对应0~10、10~70、70~100和大于100。