李 琪，屈峰涛，何璟彬，王六鹏，陈超凡

(1.西安石油大学 石油工程学院，陕西 西安 710065；2.川庆钻探工程有限公司 长庆钻井总公司，陕西 西安 710021；3.中国石化江苏石油勘探局 技术监督中心，江苏 扬州 225200)

引 言

提高钻井效率、降低钻井成本是钻井工程领域的重要研究内容之一。机械钻速是评价钻井效率的重要指标，而机械钻速的影响因素众多，主要可分为两类：一类是不可控因素，主要表征地层性质及岩石物性，如岩石类型、岩石可钻性、泥质含量、孔隙体积等；另一类是可控因素，主要有钻进过程的钻井液参数及作业参数，如钻井液密度、黏度、排量及钻压、转速、扭矩等[1-2]。精确建立机械钻速与影响因素之间的模型对预测机械钻速、优化工程参数至关重要。

国内外众多学者自上世纪五十年代以来建立了不同的机械钻速预测数学模型，按研究进展归为4个主要阶段：(1)现场数据统计回归预测模型。Maldia和Young F.S等[3-4]考虑岩石机械性质、钻头类型、钻压、转速、牙齿磨损、水利参数等因素影响，利用多元回归分析建立机械钻速方程。(2)考虑所钻地层性质和钻头结构的机械钻速预测模型。Maurer和Warren等[5-6]用可钻性强度S来反应岩石性质，并以实验为依据建立机械钻速预测方程，但由于岩石性质参数具有较大的离散性，限制了模型在复杂结构井的推广应用。(3)计算机仿真预测模型。在实验数据的基础上，应用计算机仿真来模拟钻头对岩石冲击、剪切破碎的过程，在冲击回旋机械钻速预测和钻进过程中的钻柱震荡等工作中应用效果良好[7-8]。……