摘要：鄂尔多斯东缘临兴区块煤层气资源丰富，但受限于埋藏深度大、地层非均质性强等因素，钻井作业面临效率低、施工难度高等挑战。现有机械比能模型对于井下复杂情况的钻压、转速、扭矩的准确计算存在困难，造成能量浪费。为此，针对临兴区块深煤层地质特征，结合水力能量对岩石破碎和井底净化的作用，考虑螺杆钻具对转速和扭矩的影响，提出了考虑射流-螺杆作用的机械比能模型。经验证，相比于Teale模型、Pessier模型、孟英峰模型，提出的模型计算的机械比能值与岩石抗压强度的相关性较好，更加接近真实的机械比能值。以临兴区块LX-55-7D井2 368～2 776 m井段为例，基于皮尔逊相关性法则，对钻井参数进行相关性分析，得到了与机械比能正相关性较强的参数依次为转速、钻压、排量、立压、钻头压降、岩石抗压强度、大钩负载，负相关性较强的参数为机械钻速、扭矩，确定了机械比能的主要影响因素为钻压、转速、排量；再通过响应面法设计了交叉试验，进行了钻井参数优选，得到了适用于该井段煤岩钻进的最佳参数为：钻压50 MPa、转速55 r/min、排量35 L/s。将优化的钻井参数应用于LX-58-6D井的钻井现场设计，结果显示：优化后的钻进参数组合使机械能量转化效率提升了50.5%，钻速提高了19.1%；该方法可降低煤岩互层导致的能量耗散，为深煤层高效钻井提供了技术支撑。
