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与钻头使用相关的知识
(一)、地层岩性
地层由岩石组成，岩石主要由石英、长石、云母、方解石、粘士矿物等十几种矿物组成，按照成因岩石分为三大类：火成岩、变质岩和沉积岩。
1、地层岩性的种类和特点
粘士和黄土：由直径0.01mm以下的粘土矿物微粒组成的沉积岩。
泥岩及页岩：粘土类的沉积物经成岩作用而形成的岩石。成块状为泥岩，呈薄片层状的为页岩。含石油沥清丰富，可提炼石油的页岩为油页岩。
砂岩：砂粒经胶结在一起形成的岩石。直径为0.5~1mm叫粗砂岩，直径为0.25~0.5mm的叫中砂岩，直径为0.1~0.25 mm的叫细砂岩，直径为0.01~0.1mm的叫粉砂岩。按胶结物的不同，砂岩分为硅质、钙质等。砂岩有孔隙，可储存流体。孔隙大的砂岩与裂缝发育的灰岩 是渗透性好岩石。
砾岩：岩石的颗粒大于1mm叫砾石。由砾石和胶结物形成的岩石叫砾岩。按砾石的大小不同，又分为粗砾岩、中砾岩和细砾岩三种。形状不一且带有棱角的叫角砾岩。
石灰岩：主要成分为碳酸钙，由化学沉积作用，在海洋或陆地湖泊内生成，呈块状，比较致密和坚硬。按成分不同，石灰岩又可分为石灰岩、泥灰岩、砂质灰岩、泥质灰岩、白云岩和介壳灰岩（生物骸壳沉积成岩）。含泥质的灰岩塑性较大，质纯的灰岩脆硬。
2、地层岩石可钻性与分级
岩石的可钻性是决定钻进效率的基本因素，它反映了钻进时岩石破碎的难易程度，是合理选择钻进方法、钻头结构及钻进规程参数的依据。对钻头钻遇地层岩石可钻性进行分析，能了解钻头选型的合理性和对地层的适应能力。一般以钻头的机械钻速和进尺的乘积作为衡量的指标。
影响岩石可钻性的岩石基本属性有：岩石的矿物成分和结构构造、密度、孔隙度、含水性及透水性；力学性质有硬度、强度、弹性、脆性、塑性和研磨性等。一般造 岩矿物中石英多、胶结牢固、颗粒细小、结构致密、未经风化和蚀变时，岩石可钻性差；而岩石的硬度和强度高、研磨性强，岩石可钻性差。
影响岩石可钻性的工艺因素有：加在钻头上的压力、转速、泥浆类型和井底排屑情况等。
影响岩石可钻性的技术条件有：钻探设备、钻孔直径和深度，钻进方法，破岩工具的结构和质量等。岩石可钻性分级的观点有四种，其划分方法也有四类。由于工艺技术水平的不断提高，各级岩石可钻性等级间的相对和**关系也有变动。
3、地层岩性资料的收集
钻井过程中收集地层岩性资料的工作叫录井工作。因此，地层岩性资料的收集应注重地质录井原始资料的收集
砂样录井：又称岩屑录井。新探区一般每米取砂样一次，生产井一般在地层分界处或标准层，油、气层处取样。通过砂样录井资料可判断钻遇地层岩性。
钻时录井：记录每钻一米所需的时间，按井的深度绘成曲线，与其它资料综合使用，作为判断地层的参考。地层的软硬直接影响钻进的速度，通过记录钻时的快慢也可了解地层变化情况，钻头在井下的工作情况。
泥浆录井：钻进中泥浆性能的变化常与所遇地层的性质有关。如钻遇石膏层，泥浆粘度会增大、失水量增加，含钙量增大，硫酸根增加；钻遇油、气层，泥浆槽和池上会出现大量油花、气泡，粘度增加，比重下降。通过泥浆录井资料判断钻遇地层岩性。
4、地层岩性与钻头使用
钻头选型和钻头使用的依据是岩石的机械物理性能和地层条件。与钻头使用密切相关的岩石性质是：硬度、塑性和研磨性。