不同流体在相同外部条件下钻进速度不一致是一普遍现象,针对造成钻速不一致的原因的讨论也由来已久。本文使用微钻法探究了水基钻井液组分(表面活性剂、CMC、PHPA、膨润土)对岩石可钻性的影响规律及作用机理,其中表面活性剂针对复杂岩石硬脆性泥页岩进行了针对性研究,其余组分使用天然大理石研究。本文从流体与岩石的相互作用出发,设计了一系列实验。研究了五种表面活性剂对硬脆性泥页岩的钻速度影响,先期研究认为表面活性剂对于钻速普遍有提速作用,本文发现针对硬脆性泥页岩,低浓度的表面活性剂对钻速有促进作用,高浓度的表面活性剂对钻速反而起抑制作用。通过测量硬脆性泥页岩的理化性质和表面活性剂的一系列性质,以机械和化学性质为出发点,探究了表面活性剂对于钻速的影响。认为低浓度下表面活性剂对岩石的钻速的促进作用,主要是因为表面活性剂能够促进水溶液与岩石的接触;高浓度表面活性剂对岩石钻速的抑制作用主要是硬脆性页岩中高浓度的石英颗粒研磨性和硬度大,表面活性剂的润滑性能较好,降低了研磨效率。本文还设计了一种不停钻交替钻进的方法,排除了因为溶液性质和摩擦系数不一致而产生的热力学因素对于机械钻速的影响。针对PHPA溶液、CMC溶液、膨润土浆对钻速的影响,本文从粘度、润滑性质、井底净化效率等方面分析了其对钻速的影响,认为与先期研究相符,主要从粘度、固相含量等方面来影响钻速。