你能说一下井深是多少吗?
有的时候只说岩性(可能现场也只能看到岩性)是很难判断地层的软硬程度的,所以这样给个参数不一定非常适用,如果能描述一下岩屑的颗粒大小或者机械钻速的情况会更好;
先说一下你所说的跳钻现象,这个和井深,钻机的自然震动频率等诸多方面因素有关,一般在使用方钻杆转盘的钻机上比较常见;井越浅,钻杆的长度也越短,一旦发生钻机的自然震动和钻柱的自然震动频率重叠的时候,也就是物理上所说的共振现象,这时钻柱和钻机的震动幅度达到最大,在钻台上听到各种响声几乎在听一时间响,钻机的摇摆的幅度也最大,也就是跳钻最严重的时候;过一会以后钻机和钻柱的震动频率错开,钻机的震动幅度降低,跳钻现象也逐渐平息。钻柱越长发生共振的几率就会降低,因为钻柱长度增加,柔韧度增加,即便发生共振,钻柱也起到阻尼的作用,降低共振发生频率;使用牙轮的时候更容易发生跳钻,这和牙轮钻头的冲击破岩方式有关。
下面说一下,岩性、岩性硬度和使用参数的关系,这个也是和井深有关的:
如果使用牙轮钻头的话,钻压就是推荐的正常钻压,如果是电动钻机---转盘的转速可线性调节的,那么可以通过调节转盘的转速尽量避开钻柱和钻机的共振频率;PDC钻头基本上也是同样的方法,但是PDC钻头还有一个问题就是PDC引发扭转震动和共振同时发生,一般情况发生在井比较深、钻柱比较长、转盘转速中等、地层比较硬或者机械钻速比较快的情况。第一井比较深、地层比较硬的情况下,PDC钻头破岩需要比较大的扭矩,但是由于转速低、需要的扭矩大,钻头只有在钻杆上传递过来的扭矩大于破岩需要的扭矩的时候钻头才向前运动,这种运动的速度很快,但是由于传递来的扭矩无法跟上破岩扭矩这样钻头又停下来,等到传递的扭矩大于破岩扭矩时,钻头又开始向前运动......这种忽停忽走的情况被定义为扭转震动,这时在钻井过程中需要被尽量避免的,因为他的危害是比较大的,但是现场上所说的是没有这种扭矩波动就没有进尺了,我觉得只能算对了一半,对的是扭转震动发生的不严重的情况下、地层也比较软的情况下的事实是这样的;但是如果地层比较硬、扭转震动比较严重的情况下,钻头在这种工况下工作很快就会失效,常出现的是钻头外肩部磨损平整且严重、钻头本体出现热裂纹(在地层比较均质的情况下,地层不均质的情况下还可能有其他的破坏形式出现在钻头上,比如崩齿),这时需要做的就是调整转盘转速,转速越高钻头需要的破岩扭矩就会很快传递过来,这样避免发生扭转震动。
在电动钻机上转速可以线性调节这种跳钻现象可能通过慢慢增加转盘转速或者适当降低转盘转速来实现,这个是一个比较慢的过程,不是调了就能马上见效,需要观察和继续调整,有时也需要适当配合钻压的增加和降低来完成;另外一个需要注意的是泥浆泵的进水效率的问题,有时泥浆泵的进水出现问题,导致水龙带跳动,从而引发钻机的振动幅度增加,加剧跳钻现象。
回到你的问题上来,砂岩地层如果比较软,也就是说机械钻速比较快的情况下,适当提高转速,可以不降低钻压,可以尝试90转的转速和4-6吨的钻压,当然钻压和转速都还可以增加;如果地层比较硬,也就是机械钻速不高,只建议增加转速(现场安全生产的最高可用转速,有时会听到共振的时间变短,震动加剧的情况,需要把转速降下来,毕竟安全最重要,实在不行可以上提钻具、把转盘停下,然后重新启动转盘)
下面是一个共振和解决防范的图,可以了解一下正常的解决方法。