浅谈提高机械钻速的钻井液理论与技术摘要：钻井是油气勘探和开发中的一个关键环节，对其进行研究具有一定的现实意义。钻井工具的风险较高，因此为确保工程的顺利开展，需要投入大量的财力、物力、人力。钻井操作中，许多因素都会对钻井速度造成影响，因此为了确保油气开发的回报率，保障开发能够按时完成，需要提高钻井速度。关键词：机械钻速；钻井液；岩石强度DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.206为了提高油气开发投资回报率，确保企业的经济效益能够达到要求，必须要提高机械钻速，缩短开发时间，降低开发成本。油气开发过程中，能够影响机械转速的因素有很多种，其中主要有水文条件、地质条件客观因素，钻井液性能是其中为数不多的主观因素，因此对其进行研究意义重大。1机械钻速受钻井液性能的影响1.1压特效应钻进作业中会形成压特效应，而这一效应将会对机械钻速造成较为严重---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---的影响。在作业过程中，如果机械钻头与地下岩层产生接触，钻头在旋转过程中因为自身的切削力和压力，处于钻头切削周围的岩石会出现裂缝，对作业会造成较为严重的不良影响。在实际作业中，为了确保钻井工作的顺利开展，需要对出现的裂缝进行处理，如果放任不管，对钻进工作的开展来说危险极大。一般情况下，在钻井过程中，针对出现的裂缝情况，需要采取钻井液填充的方式对裂缝进行处理，在裂缝中填充钻井液过程中，钻头的运行速度将会有所减缓，从钻探速度的整体角度对问题进行分析，利用钻井液对裂缝进行填补与机械钻头的实际旋转速度成正比例关系。在钻井过程中，如果通过研发，制造出一种不仅能够保证裂缝填充效果，并且能够提升井壁性能效果的填充速度钻井液，那么将会大幅度提升机械钻头的钻速。1.2岩石强度机械钻速与岩石强度有着一定的关联性，通过分析不难发现，两者呈负相关，也就是说随着压实强的变弱，机械转速将会有所提高。钻井作业中，钻井液与底层发生接触时，岩石强度在两者发生接触的瞬间，将会发生较为明显的变化，如果---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---钻井液在与岩体发生接触的瞬间能够使岩体的强度发生改变（这种改变通常指降低岩体强度），钻井速度将会得到显著提升。需要注意的是，通过钻井液改变岩石强度过程时，需要确保井壁的稳定性，不能因为钻井液的应用，导致井壁出现松动，给施工造成安全隐患。此外，还需要降低钻井液中的相关物质（微米粒子、亚微米粒子）、降低扭矩、提高钻井液的润滑性，从而提高转速。1.3钻头吸附铁屑对钻速的影响钻头表面吸附铁屑，将会对机械钻头的钻速造成较为严重的影响。在钻动过程中，遇到了钻至页岩地层，极其容易导致钻头表面被铁屑吸附，钻头端面将会承担一定的钻压，对钻头的切削深度产生限制，此外，境地钻头与岩石的作用效率偏低，钻屑容易出现重复性破碎，也会对钻头的转速造成不良影响。高压下钻深井泥岩时，钻头上如果吸附钻屑颗粒，对机械的钻速的影响将会进一步加大。在钻井过程中，随着井深度的增加，钻屑的弹性特征将会变得更强，尤其是膨胀性和黏性页岩，在压力增加的作用下，钻头表面的吸附强度也会有所提高，此时从钻头表面移走的铁屑的---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---剪切力也会有所提高。通过相关分析不难发现，从钻头侧面将铁屑移走要比从钻头正面剪切地层需要的剪切力更大。2提高机械钻速的钻井液途径2.1钻井液在性能上的要求钻井作业中，存在于铁屑中的黏土矿物质容易溶于水，因此粘土在遇水后容易发生膨胀。矿物质遇水膨胀与粘土中所含矿物质的种类有着一定联系，黏土水化膨胀会受到表面水化力、毛细管作用、渗透水化力三种力的影响。钻具上吸附大量的铁屑是一种必然现象，并且这一现象在高压差环境下将会变得更为严重。因此，在实际作业中，要尽量消除或减少钻屑中矿物质在井壁、钻具、钻屑之间的吸附，对钻屑中的钻具、矿物、井臂表面的矿物质的性能进行适当的改变，从而降低表面张力。其中一种比较有效的方法就是在钻井液中添加钻具、矿物...