郑明明1鲍挺1高晓星1张思渊1（1.中国地质大学(武汉)工程学院，湖北，武汉，430074）
摘要：岩石可钻性是优选钻头，制定生产定额以及降低钻井成本的基础。因此，可靠你、快速、低成本地预测。岩石可钻性显得尤其重要。文章在分析现有岩石可钻性预测方法的基础上，探讨了岩石可钻性与测井参数间的关系，开展了利用测井资料和实钻井录井资料相结合实时监测岩石可钻性的方法研究，方法更加全面科学，通过对井底钻井液密度的实时监测等措施提高了计算岩石可钻性的精确度。结果表明，利用测井资料及其导出资料和实钻井录井资料结合计算岩石的可钻性，可以快速实时地在现场计算分析出岩石的可钻性级数，提高了工作效率，对工程施工具有重要意义。
关键词：岩石可钻性；钻井资料；钻井液密度；实时监测
岩石可钻性指标是钻井工程中必需的一个基本数据，它在钻井工程中有重要的应用价值，如指导钻头选型、用于钻头参数优选、预测钻速、制定生产定额等，因此，岩石可钻性的表示及测定是钻井工程中的一项基础性工作。归纳总结得出获取岩石可钻性的方法主要有微钻头钻进法、D指数法和利用测井参数预测岩石可钻性的3大类方法。微钻头钻进法和D指数法在预测岩石可钻性上虽有一定的效果和经济意义，但其都存在一定的缺点。但现有的预测地层岩石可钻性的方法，因受主客观条件的限制，都存在以下问题：①难以全面反映岩石在地下所处的高温高压环境的影响；②难以全面反映非均质地层岩石性质的变化；③在井下岩性变化大的区域，室内测定数据对钻井指导意义不大，测定得到的数据可能对钻井缺乏可对比性i④受岩心资料和经费的限制，难以建立连续剖面；⑤要想掌握某地区岩石性质要重新进行测定，需投人大量的资金、时间及巨大的工作量。由于现有的岩石可钻性预测方法存在诸多不足，而岩石的可钻性又是用于指导钻井过程必需的，因此，从其它途径考虑来获取岩石的可钻性十分必要。已知岩石可钻性级值与钻速方程密切相关。因此，本文就以钻速方程为基础，预测岩石可钻性的方法进行了研究。
1钻速方程反求法计算岩石的可钻性
方程中的机械钻速、钻压、转速、钻井液参数都为实钻参数，因此可以通过处理现场的钻井参数计算出岩石的可钻性级值。
2随钻钻井液密度测量
现今钻井液密度通常是在地面的压力、温度条件下测量的，不同于地下原始环境。而在自然条件下，由钻井液携带地下地层信息中的气体在返至井口过程中散失严重，与此同时钻井液内的微气泡体积在井口附近急剧膨胀，可能汁致井涌或井喷事故。显然，这类地面测量方法也存在测量时间滞后的问题。又因为钻井液的密度在钻井内部随着时间与所处深度、地层岩性、压力的变化而不断变化，如果采用入口前的钻井液密度或者出口时的钻井液密度带入计算，所得的岩石的可钻性级值将会有很大的误差而失去其应有的价值。
为了解决钻井液密度测量的时间滞后问题，防止钻井事故的发生，和得到较为精确的岩石可钻性的级值，必须在地下实时测量。而本文提供的采用压力传感器计算方法可以满足上述的要求，满足可以在地下对井底钻井液的密度进行实时测量的同时得到较为精确地钻井液实时密度值，从而保证了岩石可钻性级值的精确度。
假设在压力传感器A和B间的钻井液密度是均匀的，压力传感器A测得压力为F1，压力传感器A的受力面积为S1，深度为H1，压力传感器B测得的压力为F2，压力传感器B的受力面积为S2，深度为H2。
只要知道两个压力传感器所受的压力、受力面积及传感器的井下深度。就可求出钻井液密度。在制作密度测量工具时，确定两个压力传感器的间距是个重要问题。既要保证在单个信号采集间隔内井底流体能循环到两个压力传感器的范围内(这样测得的密度能真实反映地层流体的性质)，又要兼顾对压力传感器的灵敏度要求(灵敏度太高的传感器有可能不适应井下工作环境)，这样就要求两个压力传感器之间的高度差有一定的要求。
3有效钻头水功率的计算
钻头水功率是指钻井液流过钻头喷向井底所消耗的水力功率，钻头水功率等于各喷嘴的射流压力降乘以各喷嘴流量的总和。它可以通过调整泵量和改变喷嘴直径来控制钻头水马力越大，钻井速度会越高，但是钻头水马力受到泵功率等的限制。
C:喷嘴流量系数，与喷嘴的阻力系数有关，C的值总是小于1；：喷嘴出口断面面积；Q：钻井液喷射量；：钻井液密度。：有效钻头水功率。钻井液喷射量为钻进实测参数，喷嘴流量系数和喷嘴出口断面由钻头的类型型号可知。
4结论
利用钻速方程反求法可以精确测量岩石的可钻性，可应用于现场计算。利用利用上述方法通过测井资料对岩石可钻性进行计算,将计算结果与微可钻性试验结果比较，两者的相对误差较小，小于5%,说明利用钻速方程可以较为精确地测量岩石的可钻性，是作为实时监测岩石可钻性的有效方法，另外通过对钻井参数的数据收集，通过计算机的程序处理就可以实时显现岩石的可钻性级值。