罗 鸣 朱海燕 刘清友 王兆巍 李炎军 韩 成 张 超

1. 中国石油大学（北京）油气资源与探测国家重点实验室 2. 中海石油（中国）有限公司湛江分公司

3. “油气藏地质及开发工程”国家重点实验室•成都理工大学 4. 中石化江钻石油机械有限公司

0 引言

中国南海西部地区莺琼盆地深部存在超高温高压泥岩储层，地层压力系数为2.30，储层温度在230℃左右[1]，近年来，随着高温高压井完钻井深更深，井底压力系数更高。目的层上部（如莺歌海组下部、黄流组、梅山组、三亚组等层系）存在低渗透强硬塑性泥岩层段。现场钻后评价表明，高密度钻井液静液柱压力和深部围压会对近井底区域形成“压持效应”[2]。这是莺琼盆地深部泥岩层段近井底区域机械钻速低的主要原因，导致了常规平面齿PDC钻头在此类储层中机械钻速极低，钻井作业进程缓慢，同时还有可能因此诱发其他井下复杂情况，增加钻完井成本。

近年来，国内外学者针对我国深部海域硬地层分别应用过以“点接触”式致裂破岩的牙轮钻头和以“剪切”式破岩常规平面齿PDC钻头[3-4]，进一步又根据两种破岩方式的特点提出了V形齿[5]、RDE齿（Ridge Diamond Element）[6-7]等非平面切削齿。这类非平面切削齿综合了“剪切”式破岩和“点接触”式致裂破岩两种破岩方式，更能适用于硬塑性储层[8]。但由于我国南海莺琼盆地深部钻探作业起步较晚，超高温超高压塑性泥岩钻头研究尚不成熟，非平面齿齿组—塑性泥岩互作用机理也鲜见报道。为此，笔者基于岩石……