岩石的可钻性

岩石可钻性

岩石可钻性是指岩石抗破碎的能力。它可以理解为在一定钻头规格、类型及钻井工艺条件下岩石抵抗钻头破碎的能力。可钻性的概念已经把岩石性质由强度、硬度等比较一般性的概念引向了与钻孔有联系的概念,在实际应用方面占有重要的地位。通常钻头选型、制定生产定额、确定钻头工作参数、预测钻头工作指标等都以若石可钻性为基础。 岩石可钻性是岩石在钻进过程中显示出来的综合性指标。它取决于许多因素,包括岩石自身的物理力学性质以及破碎岩石的工艺技术措施。岩石的物理力学性质主要包括岩石的硬度(或强度)、弹性、脆性、塑性、颗粒度及颗粒的连接性质;工艺技术措施包括破岩工具的结构特点、工具对岩石的作用方式、载荷或力的性质、破岩能量的大小、井底岩屑的排除情况等。要找出岩石可钻性与影响因素之间的灵敏度关系是比较复杂和困难的,岩石可钻性只能在这种或那种具体破碎方法和工艺规程下通过实验来确定。 目前,岩石可钻性的测定和分级方法并不统一。不同部门所用钻井方法不同,测定岩石可钻性的实验方法不尽相同;不同国家及地区的测定方法、测定条件及分类方法也不尽相同。 最初确定岩石的可钻性数值是以岩石的硬度和韧性为依据的。下表为岩石可钻性发展历程及标准

20 世纪以来,随着钻井工艺措施的不断进步,国内外学者研究发现了许多预测及评价岩石可钻性的方法,预测及评价岩石可钻性的办法主要有以下两种:第一种方法是比较传统的方法,假设地层是均质的,通过获取地层岩心在室内进行实验获得岩石可钻性级值;另一种方法是利用数理统计的方法来预测及评价地层岩石的可钻性。

1)传统方法

国家石油和化学工业局制定了岩石可钻性测定及分级方法(SYT 5426-2000)作为研究岩石可钻性的行业标准。此分类方法是用微钻头在岩样上钻孔,通过实钻时即钻速)确定岩样的可钻性。具体方法是在岩石可钻性测定仪(即微钻头钻进实验架)上使用Φ31.75mm( in)钻头,钻压889.66N、转速55r/min的钻进参数,在岩样上钻三个孔,孔深2.4mm,取三个孔钻进时间的平均值为岩样的钻时(td),对 取以2 为底的对数值作为该岩样的岩石可钻性,岩石可钻性级值的计算公式为:

kd=log2td

其中: kd---可钻性级值; td---钻进时间平均值。岩石可钻性级值对照表如下:

2)人工智能方法

将人工智能应用在岩石可钻性上的研究还处于起步阶段目前有以下方法:

①基于测井数据的岩石可钻性智能计算方法

②基于录井数据的岩石可钻性智能计算方法