海上油田開(kāi)發(fā)后期調(diào)整對(duì)初期鉆修井機(jī)具選擇的影響分析＊

郭 華 馮 定 劉書(shū)杰 何保生

（1.長(zhǎng)江大學(xué)； 2.中海油研究總院）

海上油田開(kāi)發(fā)后期調(diào)整對(duì)初期鉆修井機(jī)具選擇的影響分析＊

郭 華1，2馮 定1劉書(shū)杰2何保生2

（1.長(zhǎng)江大學(xué)； 2.中海油研究總院）

海上油田開(kāi)發(fā)初期鉆井方式、中后期修井和鉆調(diào)整井方式直接影響海上平臺(tái)的數(shù)量和形式，同時(shí)開(kāi)發(fā)后期調(diào)整井作業(yè)又制約著前期總體開(kāi)發(fā)方案機(jī)具選擇。以渤海A油田開(kāi)發(fā)實(shí)例，計(jì)算分析了油田開(kāi)發(fā)后期鉆調(diào)整井的時(shí)間和工作量對(duì)前期研究時(shí)鉆修井機(jī)具選擇的影響。研究結(jié)果表明，后期調(diào)整井作業(yè)影響油田新建時(shí)鉆修井機(jī)具的選擇，該認(rèn)識(shí)可為海上油田開(kāi)發(fā)初期鉆修井機(jī)具選擇提供參考。

海上油田 開(kāi)發(fā)后期調(diào)整 初期鉆修井機(jī)具選擇 影響分析

我國(guó)淺海海域油田目前已進(jìn)入開(kāi)發(fā)中期，隨著對(duì)地下油藏認(rèn)識(shí)的不斷加深，油田調(diào)整的工作量也越來(lái)越大。油田開(kāi)發(fā)初期鉆完井和后期修井及鉆調(diào)整井等機(jī)具選擇問(wèn)題一直是油田開(kāi)發(fā)前期研究中的重要研究?jī)?nèi)容，而初期作業(yè)機(jī)具選擇直接影響后期作業(yè)方式，后期調(diào)整井作業(yè)量和作業(yè)時(shí)機(jī)又反過(guò)來(lái)影響前期鉆完井機(jī)具的選擇。由于海上油田具有高風(fēng)險(xiǎn)、高投資的特點(diǎn)，在油田開(kāi)發(fā)前期研究階段統(tǒng)籌考慮油田后期生產(chǎn)、調(diào)整等因素，對(duì)于降低油田開(kāi)發(fā)初期投資、提高油田收益率顯得更為重要。目前，常規(guī)的海上鉆完井方式選擇更多地關(guān)注油田開(kāi)發(fā)初期鉆完井和中后期修井，后期調(diào)整井由于機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、作業(yè)量和作業(yè)時(shí)機(jī)難以確定等原因而關(guān)注相對(duì)較少。筆者通過(guò)渤海A油田開(kāi)發(fā)實(shí)例，建立了計(jì)算模型，對(duì)該油田后期鉆調(diào)整井的時(shí)間點(diǎn)和工作量進(jìn)行了定量敏感性分析，結(jié)果表明后期調(diào)整井作業(yè)影響油田新建時(shí)鉆修井機(jī)具的選擇。

1 渤海A油田開(kāi)發(fā)后期調(diào)整機(jī)具組合分析

渤海A油田位于渤海北部海域，水深約30 m，可選擇的調(diào)整井作業(yè)機(jī)具分為固定式和移動(dòng)式兩大類(lèi)。固定式鉆井機(jī)具由于固定在生產(chǎn)平臺(tái)上，所以具有作業(yè)靈活、機(jī)動(dòng)的特點(diǎn)[1]；而移動(dòng)式鉆井裝置在鉆井完畢后，其上的鉆井設(shè)備機(jī)具可以隨移動(dòng)裝置遷至新井位再鉆井，特別適用于鉆探井或叢式生產(chǎn)井。具體來(lái)講，固定式鉆機(jī)主要指模塊鉆機(jī)和鉆機(jī)井架式修井機(jī)，移動(dòng)式鉆機(jī)具主要包括自升式鉆井平臺(tái)、半潛式鉆井平臺(tái)、多功能修井船等。

在對(duì)渤海A油田進(jìn)行前期研究設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在各種鉆修井機(jī)具的作業(yè)能力條件下，充分考慮在不同生產(chǎn)階段由于對(duì)油藏的認(rèn)識(shí)等原因引起的調(diào)整需求，為油田全壽命開(kāi)發(fā)提供技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上最優(yōu)的機(jī)具組合。該油田技術(shù)上可行的調(diào)整井作業(yè)機(jī)具主要有模塊鉆機(jī)、自升式懸臂梁鉆井平臺(tái)、HXJ180修井機(jī)和多功能鉆修井船等?？紤]初期鉆井、后期修井和鉆調(diào)整井的實(shí)際需求，適合渤海A油田的機(jī)具組合見(jiàn)表1。

表1 適合渤海A油田開(kāi)發(fā)的機(jī)具組合

2 渤海A油田開(kāi)發(fā)后期調(diào)整對(duì)初期鉆修井機(jī)具選擇的影響分析

在進(jìn)行油田開(kāi)發(fā)初期鉆修井機(jī)具選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)油田所在海域自然環(huán)境條件、油田開(kāi)發(fā)進(jìn)度要求及各種機(jī)具與平臺(tái)接口等實(shí)際情況統(tǒng)籌考慮，在技術(shù)上可行的條件下進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比選。主要考慮的比選因素有導(dǎo)管架及平臺(tái)建造安裝費(fèi)用、初期開(kāi)發(fā)井鉆完井費(fèi)用、動(dòng)復(fù)員費(fèi)用、修井費(fèi)用、機(jī)具建造安裝費(fèi)用、機(jī)具維修保養(yǎng)費(fèi)用和后期鉆調(diào)整井費(fèi)用。其中，機(jī)具維修保養(yǎng)和后期鉆調(diào)整井費(fèi)用為油田中后期投資，其他各項(xiàng)則是油田開(kāi)發(fā)的初期投資。進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比選時(shí)把中后期投資按照凈現(xiàn)值算法折算至同一時(shí)間點(diǎn)（一般為油田投產(chǎn)初期），凈現(xiàn)值最低的方案即為最優(yōu)方案。

凈現(xiàn)值計(jì)算方法為

式（1）中：NPV為凈現(xiàn)值，依據(jù)未來(lái)的現(xiàn)金流進(jìn)行計(jì)算；t為間隔相等的時(shí)間點(diǎn)；Vt為第t個(gè)時(shí)間點(diǎn)現(xiàn)金流量；h為現(xiàn)金流次數(shù)；R為評(píng)價(jià)期間貼現(xiàn)率。

根據(jù)公式（1），油田建設(shè)期總支出的凈現(xiàn)值計(jì)算方法如下：

式（2）中：N為油田建設(shè)期總支出凈現(xiàn)值；X為油田建設(shè)期投資；m為油田建設(shè)期內(nèi)投資支出項(xiàng)數(shù)量；A為油田生產(chǎn)期間修井設(shè)備維修保養(yǎng)逐年支出；n為油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)年限；R為油田生產(chǎn)期間的貼現(xiàn)率；B為油田生產(chǎn)期間修井逐年修井費(fèi)用支出；C為油田生產(chǎn)期間逐年調(diào)整井費(fèi)用支出；i為油田建設(shè)期內(nèi)投資支出項(xiàng)序號(hào)；j、k、l為油田生產(chǎn)年數(shù)。

在渤海A油田的具體條件下，表1中各種機(jī)具的購(gòu)置費(fèi)用、日租金、每年的修井費(fèi)用、新建固定式鉆修井設(shè)施增加的平臺(tái)及導(dǎo)管架費(fèi)用、移動(dòng)式修井機(jī)具的動(dòng)復(fù)員費(fèi)用、鉆調(diào)整井費(fèi)用都是固定數(shù)值，各項(xiàng)費(fèi)用見(jiàn)表2。

根據(jù)表2基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，4種機(jī)具組合方案在該油田建設(shè)期內(nèi)的初期投資主要包括鉆修井機(jī)具購(gòu)置安裝費(fèi)、導(dǎo)管架及平臺(tái)增加費(fèi)用、初期鉆完井動(dòng)復(fù)員費(fèi)用、初期鉆完井作業(yè)費(fèi)用等（表3）。

假定渤海A油田開(kāi)發(fā)初期鉆完井工作量為10口油井，調(diào)整井作業(yè)量為9口（投產(chǎn)后第3、6、9年每年3口，其他年份不鉆調(diào)整井，模式一；投產(chǎn)后不鉆調(diào)整井，模式二；投產(chǎn)后第1、2、3年分別鉆3口調(diào)整井，其他年份不鉆調(diào)整井，模式三），油田經(jīng)濟(jì)開(kāi)采年限為20年，每口井的修井頻率為500 d修井1次，通過(guò)公式（2）凈現(xiàn)值折現(xiàn)法把3種模式4種機(jī)具組合方案的修井設(shè)備中后期修井費(fèi)用、維修保養(yǎng)費(fèi)用、打調(diào)整井費(fèi)用折算至油田建設(shè)期。以模式一為例，渤海A油田逐年投資凈現(xiàn)值折算表如表4所示。同一機(jī)具組合方案的初期投資費(fèi)用和逐年投資凈現(xiàn)值折算結(jié)果相加，可得3種模式4種方案的總初期投資額（圖1）。由圖1可知，在該油田經(jīng)濟(jì)開(kāi)采年限內(nèi)，按照調(diào)整井作業(yè)模式一，渤海A油田最佳鉆修井機(jī)具組合為機(jī)具組合方案三，即自升式鉆井平臺(tái)進(jìn)行初期鉆完井作業(yè)，HXJ180修井機(jī)進(jìn)行后期修井并在支持船提供支持的條件下鉆調(diào)整井；按照調(diào)整井作業(yè)模式二，渤海A油田最佳鉆修井機(jī)具組合為機(jī)具組合方案二，即自升式鉆井平臺(tái)進(jìn)行初期鉆完井作業(yè)，HXJ135修井機(jī)進(jìn)行后期修井，自升式鉆井平臺(tái)后期鉆調(diào)整井；按照調(diào)整井作業(yè)模式三，渤海A油田最佳鉆修井機(jī)具組合方案為機(jī)具組合方案一，即：模塊鉆機(jī)進(jìn)行初期鉆完井作業(yè)、后期修井和鉆調(diào)整井作業(yè)。由此可以得出，在其他影響因素相同的條件下，油田開(kāi)發(fā)后期調(diào)整井時(shí)間和數(shù)量是影響油田開(kāi)發(fā)初期機(jī)具選擇的重要因素。后期調(diào)整井作業(yè)量越大、作業(yè)時(shí)間距離投產(chǎn)時(shí)間愈近，選擇固定式鉆修井機(jī)具愈有利；反之，選擇移動(dòng)式鉆修井機(jī)具愈有利。

表2 渤海A油田機(jī)具比選基礎(chǔ)數(shù)據(jù) /萬(wàn)元

表3 渤海A油田各種機(jī)具組合的初期投資費(fèi)用 /萬(wàn)元

表4 渤海A油田逐年投資凈現(xiàn)值折算表（以模式一為例） /萬(wàn)元

圖1 渤海A油田3種鉆調(diào)整井模式4種鉆修井機(jī)具組合方案初期總投資凈現(xiàn)值計(jì)算結(jié)果

3 結(jié)束語(yǔ)

海上油田開(kāi)發(fā)中進(jìn)行機(jī)具選擇時(shí)應(yīng)考慮貫穿油田全生命周期，比如機(jī)具初期購(gòu)置、初期鉆完井作業(yè)、中后期修井及鉆調(diào)整井等因素。本文研究結(jié)果表明，海上油田開(kāi)發(fā)后期調(diào)整井作業(yè)影響油田開(kāi)發(fā)初期鉆修井機(jī)具的選擇，該認(rèn)識(shí)可為海上油田開(kāi)發(fā)初期鉆修井機(jī)具選擇提供參考。

[1] 馮定，楊成，王鵬，等.海洋鉆修機(jī)模塊劃分研究[J].石油機(jī)械，2011，39（5）：75－78.

Analysis on the influence of later adjustment of offshore oilfield development on the initial selection of drilling and workover rig

Guo Hua1，2Feng Ding1Liu Shujie2He Baosheng2
（1.Yangtze University，Hubei，434023；2.CNOOC Research Institute，Beijing，100027）

Initial drilling，middle－later workover and adjustment well drilling methods directly affect the number and general layout of offshore oilfield development platform，meanwhile the later adjustment restricts previous rig selection in overall development plan.Taking the development of Bohai A oilfield as example，we calculated and analyzed the influence of later adjustment well drilling time and workload on the selection of drilling and workover rig in the early study.The results show that later adjustment affects the initial selection of drilling and workover rig in early oilfield development，which could provide reference to initial selection of drilling and workover rig for offshore oilfield development.

offshore oilfield；later adjustment of oilfield development；initial selection of drilling and workover rig；influence analysis

＊中國(guó)海洋石油總公司青年科技與管理創(chuàng)新研究課題“海洋石油鉆完井方式優(yōu)選及投資估算一體化軟件的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用（編號(hào)：JZTW2011KJ05）”部分研究成果。

郭華，男，工程師，2005年畢業(yè)于原西南石油學(xué)院自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)主要從事海洋石油鉆修井裝備研發(fā)、選型設(shè)計(jì)工作。地址：北京市東城區(qū)東直門(mén)外小街6號(hào)海油大廈（郵編：100027）。

2012－02－17改回日期：2012－05－20

（編輯：孫豐成）