江苏油田地处水网地带，地面条件差，地下构造复杂，断层繁多，属复杂小断块油田。地层中含有大段的泥岩，分散性强、容易泥包钻头，给使用pdc钻头带来限制，给提高机械钻速、节约时效、降低钻井成本造成很大的难度。江苏油田从常规定向井、丛式井到大斜度井与水平井，井身质量要求越来越高，因此，容易造成摩阻增大，容易出现键槽，易形成岩屑床，使得施工难度越来越大，2005－2007年平均钻机月速度2467m/台月。通过研究攻关，形成了适合于江苏油田的地层可钻性预测技术。研制出了个性化高效钻头，使江苏油田地层的钻井速度比同一区块最高机械钻速提高了约7%以上，缩短了钻井周期，降低了钻井成本，取得了良好的技术经济效益。
江苏油田地层可钻性分析
利用实钻岩心对硬度和可钻性级值进行了室内试验(表1)，岩心分别取自各井阜宁组层位的岩样。
表1 江苏油田地层岩石硬度和可钻性室内实验数据
由表1可知，江苏油田阜宁组地层岩石可钻性级别分为2-4级，岩石硬度为262-733mpa，根据国内硬度分级分为2-4级，属于软到中软地层。
通过统计分析，地层可钻性与声波时差的关系模型为：
其中：-岩石可钻性级值，无量纲；
同理得到硬度与声波时差的关系模型为：
其中：-岩石硬度值，mpa；
利用已完钻井测井资料对江苏油田地层可钻性规律进行了分析。分析结果表明其地层可钻性级别达1-6级，该泥岩地层属于软到中地层，而且，岩性不均质性极强，这就要求钻头应具有较好的抗泥包能力[1]。
2. 个性化高效pdc钻头设计
从江苏油田的地层岩性来看，主要以砂泥岩为主，地层有大段泥岩，分散性强、容易泥包钻头。根据前面计算的岩石可钻性结果可知，江苏油田地层属于软到中地层。优选适用于软地层到中软夹层钻进，采用深内锥、低密度布齿设计[3-4]。利用pdc钻头优化设计软件，对布齿数量、各切削齿位置和倾角进行优化设计[2]，使钻头具有针对江苏油田地层的个性化特征。表1为个性化钻头的主要切削结构特征和设计参数。
表1个性化钻头的切削结构特征和设计参数
现场试验效果
根据不同的地层情况，推荐的钻头类型及参数，应用于庄13－15井，该井根据邻区块的地层特性，为中软地层。根据地层可钻性级值分析，选用了由江汉钻头厂生产的四刀翼pdc钻头，同新型连续导向单弯双稳钻具组合相配合，有效地提高了该井的施工速度（表2、表3）。
表2 庄13－15钻头使用情况表
表3 fl1654m(四刀翼)钻头经济技术指标对比表
从上表可以看出：在井型、钻具组合、钻进参数基本相同的情况下，四刀翼pdc钻头比五刀翼pdc钻头机械钻速有较大幅度的提高。
结论
(1)江苏油田地层可钻性级别为1-6级，硬度为169~733mpa，属于软到中地层，要求钻头具有较强抗泥包能力。
(2)根据地层可钻性分析，通过个性化钻头设计和室内试验，证实江苏油田地层可以使用pdc钻头钻进，并能显著地提高其机械钻速和单只钻头钻进进尺。
(3) pdc钻头切削齿的选择、切削结构设计是泥岩地层个性化高效钻头设计的关键。
(4) fl1654m型个性化钻头较好地适应了江苏油田泥岩地层特点，机械钻速和单只钻头进尺均取得较好效果，为加快江苏油田勘探和开发提供了重要的全讯官网的技术支持。