实钻条件下井底岩石可钻性预测模型研究

›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (3): 859-863.

实钻条件下井底岩石可钻性预测模型研究

郑德帅^{1, 2}，高德利²，冯江鹏¹

1. 中国石化石油工程技术研究院，北京100101；2. 中国石油大学石油工程教育部重点实验室，北京102249

收稿日期:2010-11-04 出版日期:2012-03-10 发布日期:2012-03-12
作者简介:郑德帅，男，1983年生，博士，工程师，主要从事岩石破碎方面的研究。
基金资助:
973课题深井复杂地层破岩机理与高效破岩方法（No. 2010CB226703）。

A model for downhole rock drillability prediction under real drilling condition

ZHENG De-shuai^{1, 2}, GAO De-li², FENG Jiang-peng¹

1. Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering, Beijing 100101, China; 2. Key Laboratory of Petroleum Engineering of Ministry of Education, China University of Petroleum, Beijing 102249, China

Received:2010-11-04 Online:2012-03-10 Published:2012-03-12

摘要/Abstract

摘要： 标准岩石可钻性是在室内常压下测定的，主要反映岩石固有的力学性质，没有考虑围压对于可钻性的影响。实际钻井条件下岩石受到井底各种应力的作用，其可钻性会发生变化。根据对可钻性测定原理的分析，牙齿吃入深度是影响可钻性的重要因素，基于摩尔-库仑准则，在考虑岩石本身的力学性质和岩石围压的基础上，建立了牙齿吃入深度计算公式。通过对某油田岩芯进行可钻性试验测定，并计算出试验条件下各岩芯的牙齿吃入深度，经过拟合发现，两者可以建立较为密切的关系。由于牙齿吃入深度的计算公式中包含围压以及岩石的力学性质两方面的影响，因此，可以利用计算吃入深度来预测实际钻井条件下的岩石可钻性。

关键词: 实钻条件, 可钻性, 岩石破碎, 井底应力, 钻速

Abstract: Standard drillability test is carried out at atmosphere pressure without considering the effect of confining pressures. The test results mainly reflect the intrinsic characters of rock. Downhole rock is under different stresses and these stresses influence the rock drillability a lot. Based on analysis of rock drillability test, the invasion depth of tooth is an important influential factor on rock drillability. A model for calculation invasion depth is presented considering both rock features and confining pressures, based on Mohr-Coulomb strength criterion. Through comparing rock drillability tested with invasion depth calculation, a close relationship can be built between invasion depth and drillability. Since the invasion depth formula includes the influences of rock features and confining pressures, the rock drillabilty under real drilling condition can be predicted by calculating invasion depth.

Key words: real drilling condition, drillability, rock failure, downhole stress, drilling rate

中图分类号:

TU 452

郑德帅，高德利，冯江鹏. 实钻条件下井底岩石可钻性预测模型研究[J]. , 2012, 33(3): 859-863.

ZHENG De-shuai , GAO De-li , FENG Jiang-peng. A model for downhole rock drillability prediction under real drilling condition[J]. , 2012, 33(3): 859-863.

参考文献

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[2]	蔡灿，伍开松，袁晓红，吴霁薇，赵攀,. 基于岩石损伤本构的破碎比功评价模型研究与应用[J]. , 2015, 36(9): 2576-2584.
[3]	杨岳峰、梁正召、唐春安、. 冲击作用下的压头破岩机制研究[J]. , 2013, 34(6): 1775-1785.
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[5]	郑德帅，冯江鹏. 井底压力对岩石破碎的影响机制及应用研究[J]. , 2011, 32(S1): 205-208.
[6]	王敏生，李祖奎，耿应春，唐洪林 . 室内岩石破岩机制试验及应用研究[J]. , 2008, 29(3): 711-716.
[7]	向文英，卢义玉，李晓红，李倩，冯欣艳,. 空化射流在岩石破碎中的作用实验研究[J]. , 2006, 27(9): 1505-1508.
[8]	卢义玉，李晓红，向文英. 空化水射流破碎岩石的机理研究[J]. , 2005, 26(8): 1233-1237.
[9]	李晓红，向文英，卢义玉. 脉冲磨料射流破碎岩石的实验研究[J]. , 2005, 26(7): 1043-1048.
[10]	孙清德，汪志明，于军泉，张文华,. 高压水射流破岩规律的数值模拟研究[J]. , 2005, 26(6): 978-982.
[11]	谷志孟；吕福庆；. 使用掘进机条件下岩石可钻性的试验研究[J]. , 1983, 4(1): 47-58.

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[6]	王敏生，唐波. 井底应力场对气体钻井井斜的影响[J]. , 2009, 30(8): 2436 -2441 .
[7]	曹平，张科，汪亦显，林杭. 多层边坡破坏机制数值模拟研究[J]. , 2011, 32(3): 872 -878 .
[8]	张志沛，彭惠，饶晓. 软土地基注浆扩散过程数值模拟研究[J]. , 2011, 32(S1): 652 -0655 .
[9]	武彩霞，许领，戴福初，闵弘 , 谭国焕，邝国麟，周跃峰. 黑方台黄土泥流滑坡及发生机制研究[J]. , 2011, 32(6): 1767 -1773 .
[10]	刘功勋，栾茂田，唐小微，邵琪，张俊峰. 复杂应力条件下原状饱和海洋黏土残余变形特性试验研究[J]. , 2011, 32(7): 1931 -1938 .