需要是发明之母。”这句流行的格言在钻井行业年复一年被证明是正确的。钻井技术的进步极大地促进了更安全、更创新、更用户友好的设备的产生。这并不是说仅仅使用最新的、最昂贵的设备就能获得最佳的钻井速度。例如,如果钻机没有足够的扭矩来转动螺旋钻,即使是最好的螺旋钻也会失效。反之亦然,即使是最有能力的钻机在坚硬的岩石上钻孔也会遇到很大的困难。

潜孔锤钻井、泥浆钻井、声波钻井、水锤钻井和许多其他方法也是如此——每种方法都有其相应的应用。因此,将井下条件和钻井应用与钻机的功率规格和工具相匹配仍然是实现最佳钻速的最重要原则。由于钻井技术的进步,许多钻机使用各种各样的钻井系统,这意味着总是可以采用最有效的方法。

如果每个钻井地点的地面条件都相同,那么在不同的钻井方法和工具之间做出选择是相当简单的。然而,在许多地区,不同的钻井地点条件不同。甚至一个井眼也可能涉及多种材料,包括覆盖层、未固结和固结材料、含水层等。

在这种情况下,选择钻井方法有时需要做出妥协。例如,如果一个200英尺的井眼80%由粘土和沙子等未固结的地层组成,只有20%是固结的岩石,那么泥浆钻井虽然在岩石中钻得很慢,但在80%的井眼中钻井是有效的,因此是最可能的选择方法。相反,如果20%是未固结的覆盖层,80%是岩石,则可以使用螺旋钻有效地钻透覆盖层,必要时可以插入套管。螺旋钻可以快速移除,潜孔锤将有效完成钻孔的其余部分。应该注意的是,为了示例目的,上面的场景已经简化了。在为特定井眼和应用选择最有效的钻井方法时,还需要考虑许多其他变量。

然而,如果遇到的固结材料和未固结材料的百分比几乎相等,折衷就不是一个有效的选择。好消息是,你不必妥协。再次,由于钻井技术的进步,许多旋转头提供了扭矩、转速和向下力的万能平衡,以匹配您的钻井方法——与潜孔锤钻井相比,泥浆钻井需要更高的转速和向下力,而螺旋钻钻井需要更多的扭矩。此外,通用钻杆可以在不更换钻杆的情况下使用泥浆和空气,这也降低了成本。然而,这也有其局限性。

虽然有些钻井平台同时配备了泥浆泵和空气压缩机,但也可以购买或租用便携式设备,方便连接到钻井平台上钻机,提供必要的空气或水流量和压力。对某些人来说,这听起来像是手头有很多支持设备和工具,但当您考虑到所提供的效率和多功能性时,这就很有意义了。

Techno Drill & Hammer Drilling Rigs公司首席执行官Simon Duck表示:“钻穿重载岩石和坚硬岩石对许多钻井公司来说都是一个挑战。但如果能够匹配合适的扭矩和转速,问题就迎刃而解,钻速也会显著提高。”

“这就是为什么我们对JT200-M系列钻头感到非常兴奋的原因。”Duck继续说道:“凭借6400英尺磅的扭矩和205转/分钟的转速,钻机操作人员能够根据不断变化的地下条件和钻井应用情况调整钻井方法;从螺旋钻到泥浆旋转或潜孔锤钻进。”

北美钻井服务公司(North American Drill Services)的马克•尼科尔斯(Mark Nichols)使用TD410(现在称为K60)钻井已有多年,并使用这种“匹配方法”取得了惊人的钻井速度。

尼科尔斯说:“如果人们想看到一个努力工作的钻井平台,我们的单位已经工作了4500多个小时,完成了大约50万英尺的钻井;钻井平台非常不可思议。”

“我们钻井最好的一天,钻进了1700英尺。我们最近打破了这一记录,在一天内走了1800多英尺。”尼科尔斯补充说:“我们通常每天钻800英尺。钻井平台是防弹的。”

他们成功的关键是什么?它一直在为他们的地面条件匹配合适的设备和工具。

钻井人员不断分析和调整他们的工作方法,以应对不断变化的、有时是意想不到的油田条件。与此同时,制造商在不懈地追求使设备更安全、更友好、更高效。难怪操作员的反馈对改善设备设计和功能如此重要。他们的共同努力造就了一个不断进步的行业和技术。


布兰登·朗斯基(Brandon Wronski)是北卡罗来纳州钻井设备供应商Hammer Drilling Rigs的销售主管。如需更多信息,请联系brandon@hammerdrillingrigs.com或访问www.hammerdrillingrigs.com