1、鉆壓對(duì)鉆進(jìn)的影響
   
    鉆壓是井底破巖的必要條件。鉆壓的大小決定著破巖的方式和特點(diǎn)，直接影響到鉆進(jìn)速度和鉆頭的破壞形式。在鉆進(jìn)中，鉆頭受軸向壓力和回轉(zhuǎn)力的作用，切削齒在壓入、剪切巖石的過(guò)程中被磨損、變鈍或損壞，必然影響鉆進(jìn)速度。隨著鉆壓的增加，鉆速會(huì)不斷提高，而鉆頭的軸承和切削齒等部件也會(huì)加速磨損，影響到鉆速。鉆壓與鉆速的關(guān)系變化有三個(gè)不同階段。

     表面破碎階段：當(dāng)鉆壓小于巖石壓入硬度時(shí)，切削齒不能切入巖石，只能在巖石表面以磨擦形式破碎巖石，對(duì)切削齒磨損較大，雖然鉆速也隨鉆壓的加大而正比增加，但鉆速很低；
   
    疲勞破碎階段：當(dāng)鉆壓接近巖石壓入硬度時(shí)，切削齒雖未切入巖石，但在巖面產(chǎn)生許多裂紋，經(jīng)切削齒的反復(fù)作用，也產(chǎn)生體積破碎；
   
    體積破碎階段：當(dāng)鉆壓加到大于巖石壓入硬度以上時(shí)，切削齒切入巖石產(chǎn)生體積破碎，鉆進(jìn)效果才能明顯，才屬正常鉆進(jìn)。因此，施加在牙輪鉆頭上的鉆壓必須滿足切削齒能壓入巖石，使巖石產(chǎn)生體積破碎。
   
    通過(guò)提高一倍鉆壓，試驗(yàn)牙輪鉆頭鉆進(jìn)不同級(jí)別的巖石，結(jié)果表明：不同的巖石，對(duì)增大鉆壓時(shí)所獲得的鉆速是不相同的。其中以中硬巖層（巖石級(jí)別6～7級(jí)）鉆速的增長(zhǎng)率較高，而較軟（巖石級(jí)別4～5級(jí)）和較硬（巖石級(jí)別8～9級(jí)）的巖層則相對(duì)增長(zhǎng)不大。鉆進(jìn)粘結(jié)性軟巖時(shí)，易產(chǎn)生堵水糊鉆，鉆壓應(yīng)選得小些。鉆進(jìn)研磨性較大的巖層時(shí)，鉆壓不足易造成鉆頭早期磨損，鉆壓要適當(dāng)加大。鉆遇裂隙巖層時(shí)，易產(chǎn)生跳鉆，鉆壓應(yīng)適當(dāng)降低，避免崩、斷切削齒。鉆壓是鉆進(jìn)的重要參數(shù)，即要有利充分發(fā)揮切削齒切入巖層的能力，又要{zd0}限度地降低切削齒的磨損。

（—）不同地層巖性對(duì)鉆頭失效的影響

     地層巖性對(duì)鉆頭失效的影響表現(xiàn)在鉆井工藝上：影響鉆進(jìn)速度、鉆頭進(jìn)尺；使鉆井過(guò)程出現(xiàn)井漏、井噴、井塌和卡鉆等復(fù)雜情況；使泥漿性能發(fā)生變化；影響井眼質(zhì)量，如井斜、井徑不規(guī)則，進(jìn)而影響固井質(zhì)量。通過(guò)分析地層巖性及其對(duì)鉆井工藝的影響，可對(duì)鉆頭選型和使用的合理性進(jìn)行判斷。

    粘土、泥巖和頁(yè)巖層影響：極易吸收泥漿中的自由水而膨脹，使井徑縮小，造成下鉆遇阻，甚至卡鉆，隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，又會(huì)產(chǎn)生掉塊剝落，使井徑擴(kuò)大，造成井塌。應(yīng)盡量使用清水或低比重低粘度的泥漿鉆進(jìn)。炭質(zhì)頁(yè)巖聯(lián)接力弱，容易垮塌。泥質(zhì)巖層質(zhì)軟，鉆速快，也容易泥包。

    砂巖：其性質(zhì)依顆粒的大小、成分以及膠結(jié)物的不同有很大差別。顆粒越細(xì)、石英顆粒越多、硅質(zhì)和鐵質(zhì)膠結(jié)物越多則越硬，對(duì)鉆頭磨損越大，如石英砂巖；泥質(zhì)膠結(jié)物越多，云母和長(zhǎng)石的成分越多則較軟易鉆；顆粒越粗，膠結(jié)物越少，滲透性越好，易產(chǎn)生泥漿的滲透性漏失，并在井壁上形成較厚的泥餅，引起粘附卡鉆等復(fù)雜情況，造成鉆頭的非正常使用。

    礫巖：在礫巖層中鉆進(jìn)易產(chǎn)生跳鉆、蹩鉆和井壁垮塌；當(dāng)泵排量小或泥漿粘度低時(shí)，礫石顆粒不易上返，對(duì)鉆頭牙輪體和牙齒損壞較大。

    石灰?guī)r：一般質(zhì)硬，鉆速慢、進(jìn)尺少。有的有縫縫洞洞發(fā)育，鉆遇縫洞時(shí)，會(huì)引起蹩鉆、放空、泥漿漏失等，井漏后有時(shí)還會(huì)發(fā)生井噴。

    石灰?guī)r地層對(duì)鉆頭進(jìn)尺、機(jī)械鉆速和鉆頭失效影響很大。另外，當(dāng)?shù)貙榆浻步诲e(cuò)，如泥巖與較硬的砂巖相間，易產(chǎn)生井斜；地層傾角較大時(shí)易產(chǎn)生井斜。鉆頭在斜井中鉆進(jìn)易造成損壞。當(dāng)巖層中含有可溶性鹽類，如石膏層、巖鹽層等，會(huì)破壞泥漿的性能，影響到鉆頭的正常使用。

    ２、轉(zhuǎn)速對(duì)鉆進(jìn)的影響
   
    轉(zhuǎn)速表示直徑一定的鉆頭旋轉(zhuǎn)的快慢，是鉆進(jìn)過(guò)程中用以衡量回轉(zhuǎn)速度的指標(biāo)。鉆進(jìn)時(shí)，不同硬度巖石的破巖狀態(tài)不同，鉆壓對(duì)其影響也不相同，因而鉆頭轉(zhuǎn)速對(duì)破巖過(guò)程和機(jī)械鉆速的影響，要考慮巖性與破巖時(shí)間因素。

    （1）軟地層鉆進(jìn)中的轉(zhuǎn)速
   
     在軟而塑性大、研磨性小的巖層（如粘土類巖層）中鉆進(jìn)時(shí)，切削齒切削下來(lái)的巖屑厚度等于切削齒切入巖石的深度，且鉆進(jìn)中切削齒的磨損很小。因此，在軟地層中鉆進(jìn)，當(dāng)鉆壓一定時(shí)，轉(zhuǎn)速與機(jī)械鉆速成正比增長(zhǎng)。

    （2）中硬及硬地層鉆進(jìn)中的轉(zhuǎn)速
   
    中硬及硬地層壓入硬度較大、研磨性較高，切削齒在鉆進(jìn)中不斷被磨鈍，齒與巖石接觸面積也不斷增大，使得巖石破碎時(shí)變形和裂隙發(fā)育時(shí)間延長(zhǎng)，難度增加，鉆速變慢，而需要更大的鉆壓。隨著地層硬度的提高，鉆頭破巖時(shí)間延長(zhǎng)，增大鉆速，會(huì)使巖石破碎過(guò)程發(fā)育不能wq，切削齒還未充分破碎巖石，就與巖石分離開(kāi)，引起破巖深度減小。因此，受破巖時(shí)間的限制，為避免切削齒較快磨損，在中硬及硬地層中鉆進(jìn)時(shí)不能過(guò)分增大轉(zhuǎn)速。

   （3）不同巖石中鉆進(jìn)的轉(zhuǎn)速
   
    不同的巖石，鉆速隨轉(zhuǎn)速增長(zhǎng)均有一定的變化曲線和極限轉(zhuǎn)速。在粘土類巖石中鉆進(jìn)，鉆速隨轉(zhuǎn)速成正比增長(zhǎng)；在堅(jiān)硬的、高研磨性巖石中鉆進(jìn)，鉆速隨轉(zhuǎn)速增加而增長(zhǎng)相對(duì)緩慢，由于破巖時(shí)間延長(zhǎng)，極限轉(zhuǎn)速比其它類巖石要小，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)極限轉(zhuǎn)速，將導(dǎo)致鉆速下降。
   
    通過(guò)提高一倍轉(zhuǎn)速，試驗(yàn)牙輪鉆頭鉆進(jìn)不同級(jí)別的巖石，結(jié)果表明：巖石級(jí)別為4級(jí)的大理石，鉆速增長(zhǎng)率為93%，巖石級(jí)別為9級(jí)的斑狀花崗巖，鉆速增長(zhǎng)率僅為28%，從4級(jí)到9級(jí)，鉆速增長(zhǎng)率呈遞減曲線。因此，對(duì)較軟的研磨性地層，提高轉(zhuǎn)速有利，而對(duì)堅(jiān)硬的高磨性地層，則意義不大。
   
    在實(shí)際工作中，提高轉(zhuǎn)速受到鉆桿柱強(qiáng)度、長(zhǎng)度和鉆頭性能及鉆井設(shè)備能力的限制?，F(xiàn)階段，隨著小井眼鉆井技術(shù)的發(fā)展，以及鉆桿柱在井內(nèi)工作狀態(tài)的改善和采用先進(jìn)的潤(rùn)滑劑以減小回轉(zhuǎn)磨阻的研究，高轉(zhuǎn)速將得到充分應(yīng)用。

    （二）、鉆井工藝
   
    一般指鉆壓、轉(zhuǎn)速和泥漿排量三個(gè)鉆進(jìn)過(guò)程中可控制的工藝參數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，鉆井工藝應(yīng)根據(jù)地層條件、鉆頭類型、鉆井設(shè)備和操作人員技術(shù)水平制定。按其要求和條件的不同，鉆井工藝分有：

    1）優(yōu)化鉆井工藝：在一定條件下，能達(dá)到{zh0}經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的鉆井工藝參數(shù)。

    2）強(qiáng)化鉆井工藝：為達(dá)到更高的鉆進(jìn)速度，采用比一般鉆井參數(shù)高的鉆井參數(shù)。

    3）特殊鉆井工藝：為了特殊目的而采用特殊措施或受限制的鉆井參數(shù)。

    不同的鉆井參數(shù)要求選用不同規(guī)格、型號(hào)的鉆頭，鉆進(jìn)中其鉆頭失效形式也各具特點(diǎn)，應(yīng)區(qū)別對(duì)待。