石油钻井的钻头选择及研究 -全讯官网

　　在石油开采这一工作中，钻井作业可谓是尤为重要的一部分，钻井质量与钻井效率直接关系到后期石油开采效率。钻头的选择与钻井液的确定对钻井作业具有十分重大的影响。为此，石油开采企业有必要对石油钻井的钻头选择与钻井液的确定方面的问题引起高度重视，以此确保钻井质量与效率，鉴于此，本文对“石油钻井的钻头选择及研究”进行更深层次的分析具有极为重要的现实意义。

　　1.石油钻井的钻头选择分析

　　钻头作为钻井作业中尤为重要的组成部分，其主要是在机械带动下高速旋转，以此完成对岩石的磨削，同时利用钻头向下作用，以此完成油井的钻探。就目前石油行业所采用的钻头而言，主要有两种，分别是牙轮钻头与金刚石钻头。在不同开采环境条件下，所选择的钻头形状与规格存在一定的差异性，其中钻头的选择，不仅仅关系到钻井效率与质量，还对钻井成本具有较大的影响，究其原因在于钻井作业，一旦遭遇坚硬的岩石将会对钻头造成损伤，严重的情况下，直接崩断钻头[1]。为此，石油开采企业有必要合理选择钻头，以此确保钻井效率与质量，并有效降低钻井成本。

　　牙轮钻头，在现如今的钻井作业中，已然得到了广泛的应用。从结构角度而言，牙轮钻头主要分为五部分，分别是钻头体、巴掌、轴承、牙轮以及水眼[2]。在钻井作业过程中，牙轮钻头的使用一旦需要使用密封喷射式钻头，则需要建立储油补偿系统。牙轮钻头上部具有较多的螺纹，其主要作用是连接钻头与钻柱；牙轮钻头下部则由牙轮结构组成，一共含有三个巴掌。在实际操作当中，通常情况下需要将钻头牙轮安装在牙轮轴上，便于通过切削完成岩石破损工作。同时牙轮钻头上往往包含一些水眼，水眼的作用主要是方便钻井液的流入。钻井作业中钻头过层，其主要是利用横向剪切与纵向振动作用力，以此完成钻井作业。在实际的钻井作业过程中，牙轮钻头的选择，则需要工作人员对油井地区的地质条件进行必要的勘探，同时结合钻井位置的岩石特点，选择合适的钻头[3]。值得注意的是在勘探油井地区的地质条件时，需要对其进行必要的研磨性试验，并完成对实际钻井段深浅的测验。除此之外，相关工作人员还需要对地层中软硬交叉层进行勘察，以此避免钻头的损坏。

　　金刚石钻头，主要是利用金刚石材料制作而成的钻井刀具，由于金刚石材料较为坚硬，通常情况下，其制作而成的刀具主要用于切削[4]。纵观当前金刚石钻头主要有两种类型，分别是普通金刚石钻头与聚晶金刚石复合片钻头，当中聚晶金刚石复合片钻头的应用较为广泛，并且适用性较强，可在软、中、硬质地层中使用，普通金刚石钻头则只能使用于钻井地质较硬与研磨性较高的地层。从结构角度而言，普通金刚石钻头由四部分组成，分别是钻头体、胎体、喷嘴以及金刚石颗粒；聚晶金刚石复合片钻头则由钻头体、胎体、喷嘴以及金刚石复合片组成[5]。在具体的钻井作业中，金刚石钻头的选择，由于其具有良好的切割性能，可以配合较高的钻速。然而在实际操作中，相关工作人员需要对金刚石质地较脆、抗冲击性较差等特点引起高度重视，并且严格按照相关规定操作此类钻头。除此之外，由于金刚石钻头热稳定性差，就需要在完成钻井作业时，及时完成钻头清洗工作，确保钻头的冷却性能。与此同时，金刚石钻头成本较高，为此有必要合理使用金刚石钻头。

　　2.石油钻井的钻井液确定分析

　　2.1 钻井液概述

　　钻井液作为石油钻井的必备介质，可谓是石油钻井的血液。钻井液的具体作用为清洗井底异物，以此确保钻井作业的顺利进行。究其原因在于钻井液的使用，可以将岩屑等杂质清除到地面。除此之外，钻井液可以用于钻头的清理与冷却，以此确保钻井工作效率与质量。近年来，钻井技术得以迅速发展，钻井液发生了巨大的变化，并且市场中出现了更多的种类，就目前钻井作业中使用较为广泛的钻井液有以下几种，分别是清水钻井液、泥浆钻井液以及高分子钻井液等。然而从钻井液类型角度而言，可以分为三种。液相钻井液主要由水或者油构成，属于连续相类型的钻井液；活性固相钻井液则是由水、油以及膨润土组成，当中膨润土的来源钻井作业中进入的造浆粘土，亦或者是油基钻井液当中含有的膨润土；惰性固相钻井液主要是由钻削与多种材料组成，在实际配置钻井液时，需要结合钻井实际需求，合理配置钻井液，以此确保配置的钻井液具有完善的功效。在钻井作业过程中，钻井液的确定则可以有效控制钻头平衡，从而确保钻井效果良好。

　　2.2 密度的确定

　　就目前钻井作业而言，钻井液的确定需要完成多项工作，当中较为重要的工作有环空压耗、地层细缝压力确定以及密度计算等。究其原因钻井液性能是否能够充分发挥，关键在于是否能够确定钻井液的密度。为此，钻井液的确定，实质为钻井液密度的确定。关于密度的确定，主要从以下几个方面入手：首先，钻井液的密度与环空压耗紧密相连，这就需要率先确定环空压耗，从而进一步确定钻井液密度。值得注意的是钻井处于喷射状态时，相关工作人员需要完成油泵排量的控制。设计与安装平衡石油钻井排油泵时，则需要严格按照油井喷射情况，同时确保钻头功率达到最大、在此条件下，石油钻井液便具有较为稳定的循环流动状态，从而有助于确保钻井工作效率与质量。然而针对一些特殊状况，例如失去平衡的钻井则需要通过增加油井控制的可靠性，避免由于钻井液的稳定流动导致裸眼油气层被冲刷。通常情况下，此类情况的处理方式为控制钻井液排量，从而促使其处于层流状态。其次，钻井液密度与钻井地层缝隙的压力具有着一定的联系，为此可以通过有效测试方式完成地下压力测试，从而有效确定钻井液的密度。就目前所采取的声波测试方法，需要严格按照油井的深度与大小选择合适的测试方法，最终通过数据分析与计算加以确定。

　　3.结语

　　综上所述，在石油开采作业中，石油钻井工作可谓是十分重要的一部分，然而钻井的选择与钻井液的确定对钻井效率与质量具有十分重要的影响。为此，石油开采企业工作人员有必要重视起钻头的选择与钻井液的确定，结合油井实际情况，合理选择钻头，并合理使用钻井液，以此确保钻井工作的顺利完成。鉴于此，本文对石油钻井的钻头选择与研究问题展开研究，对石油钻井工作的开展具有十分重要的现实意义。