地層巖性對(duì)鉆頭失效的影響表現(xiàn)在鉆井工藝上:影響鉆進(jìn)速度、鉆頭進(jìn)尺;使鉆井過程出現(xiàn)井漏、井噴、井塌和卡鉆等復(fù)雜情況;使泥漿性能發(fā)生變化;影響井眼質(zhì)量,如井斜、井徑不規(guī)則,進(jìn)而影響固井質(zhì)量。通過分析地層巖性及其對(duì)鉆井工藝的影響,可對(duì)鉆頭選型和使用的合理性進(jìn)行判斷。
粘土、泥巖和頁巖層影響:易吸收泥漿中的水而膨脹,使井徑縮小,造成下鉆遇阻,甚至卡鉆,隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng),又會(huì)產(chǎn)生掉塊剝落,使井徑擴(kuò)大,造成井塌。應(yīng)盡量使用清水或低比重低粘度的泥漿鉆進(jìn)。炭質(zhì)頁巖聯(lián)接力弱,容易垮塌。泥質(zhì)巖層質(zhì)軟,鉆速快,也容易泥包。
砂巖:其性質(zhì)依顆粒的大小、成分以及膠結(jié)物的不同有很大差別。顆粒越細(xì)、石英顆粒越多、硅質(zhì)和鐵質(zhì)膠結(jié)物越多則越硬,對(duì)鉆頭磨損越大,如石英砂巖;泥質(zhì)膠結(jié)物越多,云母和長(zhǎng)石的成分越多則較軟易鉆;顆粒越粗,膠結(jié)物越少,滲透性越好,易產(chǎn)生泥漿的滲透性漏失,并在井壁上形成較厚的泥餅,引起粘附卡鉆等復(fù)雜情況,造成鉆頭的非正常使用。
礫巖:在礫巖層中鉆進(jìn)易產(chǎn)生跳鉆、蹩鉆和井壁垮塌;當(dāng)泵排量小或泥漿粘度低時(shí),礫石顆粒不易上返,對(duì)鉆頭牙輪體和牙齒損壞較大。