鉆井開(kāi)發(fā)方案的科學(xué)編制研究

韓朝輝，劉寶軍，高永偉

(川慶鉆探工程公司鉆采工程技術(shù)研究院，新疆庫(kù)爾勒841000)

·安全與管理工程·

鉆井開(kāi)發(fā)方案的科學(xué)編制研究

韓朝輝*，劉寶軍，高永偉

(川慶鉆探工程公司鉆采工程技術(shù)研究院，新疆庫(kù)爾勒841000)

鉆井工程方案編制與評(píng)價(jià)是油田開(kāi)發(fā)方案的重要組成部分，目前對(duì)鉆井方案的編制還沒(méi)有一個(gè)全面系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)體系，許多問(wèn)題需要深入的研究認(rèn)識(shí)。通過(guò)對(duì)鉆井方案編制中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的科學(xué)性統(tǒng)計(jì)，區(qū)塊突出問(wèn)題的分析解決，區(qū)塊方案的優(yōu)化，鉆井方案的科學(xué)性評(píng)價(jià)等方面剖析，進(jìn)一步探討了如何準(zhǔn)確地把握區(qū)域已鉆井情況，如何科學(xué)地編制鉆井方案；并希望通過(guò)對(duì)編制方案的科學(xué)性研究更貼近地指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)。

方案編制；綜合評(píng)價(jià)；鉆井；科學(xué)性

油田從第一口發(fā)現(xiàn)井開(kāi)始，到全面投入開(kāi)發(fā)實(shí)施以前，需要循序漸進(jìn)地進(jìn)行概念方案設(shè)計(jì)—初步方案設(shè)計(jì)—總體方案設(shè)計(jì)。總體方案設(shè)計(jì)是在油田地質(zhì)及油藏工程方案研究的同時(shí)，進(jìn)行鉆井工程、采油工程、地面工程方案的設(shè)計(jì)研究并進(jìn)行綜合經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，最終形成油田開(kāi)發(fā)建設(shè)總體方案設(shè)計(jì)，經(jīng)專(zhuān)家評(píng)審批準(zhǔn)后投入開(kāi)發(fā)實(shí)施［1］。

1 鉆井方案編制科學(xué)性

1.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的科學(xué)統(tǒng)計(jì)與分析

已鉆井?dāng)?shù)據(jù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)與分析是方案編制的基礎(chǔ)與依據(jù)。它包含鉆頭、井身結(jié)構(gòu)、鉆井液、套管、固井、井斜、井徑、分段工期、事故復(fù)雜、完井情況、周期、時(shí)效、消耗材料、費(fèi)用等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)?；A(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)關(guān)系到已鉆井中的區(qū)域的整體鉆井情況能否被正確地把握；區(qū)域性問(wèn)題能否被發(fā)現(xiàn)；區(qū)域的那些成熟技術(shù)可以被繼承，那些問(wèn)題還需要優(yōu)化或改進(jìn)。這都需要對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)性統(tǒng)計(jì)與分析，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的科學(xué)性統(tǒng)計(jì)需要針對(duì)具體的方案要求來(lái)專(zhuān)門(mén)制定。比如對(duì)區(qū)域的普遍性事故統(tǒng)計(jì)，則需要整理出整個(gè)區(qū)塊歷年來(lái)所發(fā)生的事故類(lèi)型、發(fā)生時(shí)間、層位、原因、處理經(jīng)過(guò)與結(jié)果、處理事故的時(shí)間等、并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、對(duì)比、發(fā)掘出區(qū)域性問(wèn)題；要了解單井特殊地層的時(shí)效，則需要先整理出不同層位的時(shí)效并進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，見(jiàn)表1。

表1 不同層位時(shí)效統(tǒng)計(jì)

1.2 區(qū)塊突出問(wèn)題的分析與解決

在已鉆井?dāng)?shù)據(jù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上采用整體把握，精細(xì)剖析，提取出區(qū)域性的成熟的技術(shù)及目前存在的共性問(wèn)題。針對(duì)區(qū)域共性問(wèn)題如“斷鉆具嚴(yán)重”，則需要調(diào)研，論證、剖析出斷鉆具的原因是疲勞、腐蝕、質(zhì)量缺陷，還是什么別的原因，然后給出行之有效的預(yù)防措施或解決辦法。在下一步方案的編制中繼承區(qū)域的成熟技術(shù)，針對(duì)存在的共性問(wèn)題，參考鄰區(qū)塊、新技術(shù)新工藝等提出解決方案。

2 區(qū)塊方案的優(yōu)化

區(qū)塊方案的優(yōu)化主要是區(qū)塊提速技術(shù)優(yōu)化。區(qū)塊提速技術(shù)的優(yōu)化可通過(guò)科學(xué)性的分析現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)存在的問(wèn)題及影響提速原因，論證區(qū)塊的提速潛力，提出區(qū)塊提速技術(shù)的集成化方案。包括鉆頭的優(yōu)選、鉆具的優(yōu)配、井身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、鉆井液及固井方案的優(yōu)選、現(xiàn)場(chǎng)管理的改進(jìn)等。

2.1 鉆頭統(tǒng)計(jì)與優(yōu)化

鉆頭統(tǒng)計(jì)主要從區(qū)塊單井使用鉆頭的尺寸、型號(hào)、地層、進(jìn)尺、機(jī)械鉆速、純鉆時(shí)間等方面統(tǒng)計(jì)著手，匯總、對(duì)比、篩選出適宜該區(qū)塊不同地層的不同型號(hào)鉆頭，見(jiàn)圖1。鉆頭的優(yōu)選以經(jīng)濟(jì)耐用為原則：上部地層，鉆頭優(yōu)選依機(jī)械鉆速兼顧進(jìn)尺為主；下部地層，鉆頭優(yōu)選可依鉆頭進(jìn)尺兼顧機(jī)械鉆速為主，見(jiàn)表2，對(duì)于特殊地層可考慮特定方案，如采用渦輪加特殊鉆頭組合。

圖1 單井鉆頭使用情況統(tǒng)計(jì)

表2 鉆頭優(yōu)選統(tǒng)計(jì)

2.2 井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化

井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化是方案優(yōu)化的重要組成部分，針對(duì)區(qū)塊地層地質(zhì)資料及已鉆井中的突出問(wèn)題結(jié)合新技術(shù)的應(yīng)用，在滿(mǎn)足方案部井要求的情況下，充分考慮鉆井周期和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，盡量?jī)?yōu)化井身結(jié)構(gòu)。如某區(qū)塊隨著對(duì)地層的認(rèn)知和技術(shù)水平的提高，井身結(jié)構(gòu)得到不斷的優(yōu)化，見(jiàn)圖2。

2.3 新技術(shù)的應(yīng)用

目前鉆井技術(shù)日新月異，不斷出現(xiàn)特質(zhì)鉆頭、新型鉆具、新型工藝技術(shù)。鉆井方案作為一種指導(dǎo)性的區(qū)域技術(shù)方案，要有一種創(chuàng)新思想，引領(lǐng)現(xiàn)場(chǎng)不斷地引進(jìn)新技工藝，加快提升鉆井技術(shù)快速向前發(fā)展。

圖2 井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化圖

3 鉆井方案的科學(xué)性呈現(xiàn)

3.1 高容量信息匯集

油田開(kāi)發(fā)方案設(shè)計(jì)，需經(jīng)專(zhuān)家評(píng)審批準(zhǔn)后才能實(shí)施開(kāi)發(fā)。匯報(bào)的內(nèi)容繁多，既要突出重點(diǎn)又要信息全面。特別是多媒體匯報(bào)，需要高容量信息的匯集，全面準(zhǔn)確的闡述內(nèi)容。以某區(qū)塊方案的已鉆井的鉆井液為例，見(jiàn)圖3。

圖3展示了該區(qū)塊地層、井身結(jié)構(gòu)、鉆井液密度曲線、區(qū)塊所用的主要鉆井液的體系等內(nèi)容，比較全面直觀地呈現(xiàn)該區(qū)塊所用鉆井液情況。

3.2 版面的美化

鉆井方案匯報(bào)時(shí)的多媒體版面設(shè)計(jì)也是方案質(zhì)量的一種體現(xiàn)，能夠在短時(shí)間內(nèi)清晰地向?qū)＜覀鬏敺桨杆硎龅膬?nèi)容，版面的干凈、清晰設(shè)計(jì)也是方案要求不可或缺的一部分。

4 鉆井方案的科學(xué)評(píng)價(jià)體系［2-5］

鉆井方案的科學(xué)評(píng)價(jià)體系主要由技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面來(lái)構(gòu)建，如圖4所示。技術(shù)評(píng)價(jià)是指在進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用時(shí)，預(yù)先從各個(gè)方面、采用各種方法來(lái)研究技術(shù)帶來(lái)的影響，并對(duì)其利弊得失進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。而經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)是指采用一定的方法和經(jīng)濟(jì)參數(shù)，對(duì)方案投入產(chǎn)出的各種因素進(jìn)行研究、分析計(jì)算和對(duì)比論證，為方案的投資決策提供科學(xué)的依據(jù)。區(qū)塊鉆井方案需要綜合考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的因素進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

圖3 已鉆井鉆井液統(tǒng)計(jì)

圖4 方案綜合評(píng)價(jià)程序圖

5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

鉆井方案的科學(xué)性編制研究，是為了使方案能更準(zhǔn)確地指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)。不同的方案要求可能側(cè)重點(diǎn)不同，但其實(shí)質(zhì)都是能更準(zhǔn)確地把握區(qū)塊信息，結(jié)合當(dāng)前鉆井新技術(shù)、新工藝，經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)研、論證及綜合評(píng)價(jià)，不斷優(yōu)化、提高區(qū)塊技術(shù)水平。

[1] 周波.吐哈油田開(kāi)發(fā)方案設(shè)計(jì)[J].吐哈油氣,1998,3（1）:31-36.

[2]楊曉宏,國(guó)際石油公司氣田開(kāi)發(fā)方案經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)及其特點(diǎn)[J].國(guó)際石油經(jīng)濟(jì),2006,10(1):41-42.

[3]鄒鴻雁,復(fù)雜油氣藏開(kāi)發(fā)方案編制中的彈性原則［J］.油氣藏評(píng)價(jià)與開(kāi)發(fā),2012,2（2）:24-27.

[4]范海軍,油氣田開(kāi)發(fā)方案綜合評(píng)價(jià)新方法的探討［J］.天然氣工業(yè)，1998,18（4）:66-68.

[5] C.B.Buzard.加密鉆井方案恢復(fù)了懷俄明氣田的產(chǎn)量［J］. Foreign Oilfield Engineering，2003，19（2）.

Research on the Establishment of the Drilling Program

HAN Zhao-hui，LIU Bai-jun,GAO Yong-wei
(CCDC Drilling&Production Technology Research Institute,Korla Xinjiang 841000,China)

Drilling engineering planning and evaluation is an important part of oil field development plan,but there is not a comprehensive for the establishment of the drilling program at present, so many problems need to be further studied.Based on the scientific statistics data from drilling plan,analyzing and solving the key problems for blocking,optimizing block scheme,and scientific evaluation of drilling program,how to accurately know the situation of regional drilling,how to planning scientific drilling project were further discussed,and hope the scientific study of programming is closer to the guiding field.

planning；comprehensive evaluation；drilling；science

TE2

A

1004-5716(2015)10-0186-03

2014-10-16

2014-11-04

韓朝輝（1976-），男（漢族），河南洛陽(yáng)人，工程師，現(xiàn)從事石油鉆采技術(shù)工作。