塔里木油田哈得區(qū)塊標(biāo)準(zhǔn)井及標(biāo)準(zhǔn)井標(biāo)準(zhǔn)工藝流程的構(gòu)建

白登相，鄧寬海，鐘聯(lián)玉，史鴻翔，林元華，馬尚余

1.中國石油塔里木油田分公司(新疆庫爾勒841000)

2.西南石油大學(xué)石油管工程重點實驗室(四川成都610500)

塔里木油田哈得區(qū)塊標(biāo)準(zhǔn)井及標(biāo)準(zhǔn)井標(biāo)準(zhǔn)工藝流程的構(gòu)建

白登相1，鄧寬海2，鐘聯(lián)玉1，史鴻翔1，林元華2，馬尚余2

1.中國石油塔里木油田分公司(新疆庫爾勒841000)

2.西南石油大學(xué)石油管工程重點實驗室(四川成都610500)

為縮短鉆井周期、節(jié)約鉆井成本，塔北項目部率先提出了以標(biāo)準(zhǔn)井及標(biāo)準(zhǔn)工藝流程為經(jīng)度，以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)化安全管理、標(biāo)準(zhǔn)化工期及費用、標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量控制及考核機(jī)制為緯度的“五標(biāo)”管理理念，而標(biāo)準(zhǔn)井及標(biāo)準(zhǔn)工藝流程為構(gòu)建“五標(biāo)”管理理念的關(guān)鍵。根據(jù)對哈得區(qū)塊已完鉆的直井、水平井、側(cè)鉆井、定向井的統(tǒng)計分析，并結(jié)合實際生產(chǎn)開發(fā)情況，確定了以直井和水平井作為哈得區(qū)塊標(biāo)準(zhǔn)井的井型;根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)井產(chǎn)層的各項地層參數(shù)，確定了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)井的鉆頭尺寸組合、鉆進(jìn)深度、套管規(guī)格、套管下深、泥漿體系、測井等參數(shù)，從而構(gòu)建了哈得區(qū)塊直井和水平井2種井型的標(biāo)準(zhǔn)井;同時依據(jù)各標(biāo)準(zhǔn)井構(gòu)建了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)井的標(biāo)準(zhǔn)工藝流程。通過塔北項目部的生產(chǎn)實踐表明，標(biāo)準(zhǔn)井及標(biāo)準(zhǔn)井的標(biāo)準(zhǔn)工藝流程的構(gòu)建大大有助于提高油田的經(jīng)濟(jì)效益和管理效率。

標(biāo)準(zhǔn)井;標(biāo)準(zhǔn)工藝流程;“五標(biāo)”;塔北項目部;鉆井

鉆井工程是石油天然氣勘探開發(fā)系統(tǒng)工程中的重要環(huán)節(jié)，具有高投入、高風(fēng)險等特點。中國石油塔里木油田公司每年完鉆井?dāng)?shù)量約為150口，鉆井投入高達(dá)幾十億元［1-2］。面對如此大的鉆井工程量，塔北項目部實施了“五標(biāo)”建設(shè)，即標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)化工藝流程、標(biāo)準(zhǔn)化安全管理、標(biāo)準(zhǔn)化工期及費用、標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量控制及考核機(jī)制，旨在提高油田的經(jīng)濟(jì)效益和管理效率。

“五標(biāo)”管理有助于推進(jìn)項目標(biāo)準(zhǔn)化管理并提升項目管理水平，主要體現(xiàn)在:①有利于推進(jìn)項目全生命周的標(biāo)準(zhǔn)化管理和市場化進(jìn)程，實現(xiàn)利用“五標(biāo)”進(jìn)行高效的資源配置;②有利于工程承包商進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新或者使用新技術(shù)來降低成本，有利于發(fā)包方和承包方在規(guī)范、公平、公正、公開的環(huán)境中開展協(xié)作，提高工作效率;③有利于扎實有效地優(yōu)化和修訂與油田公司銜接的業(yè)務(wù)流程，并建立具有項目部特色的、囊括各崗位、各專業(yè)的業(yè)務(wù)流程;④有利于防范“五個風(fēng)險”(工程、管理、財務(wù)、法律、腐敗);⑤有利于全面推進(jìn)油田勘探開發(fā)一體化進(jìn)程，加快增儲上產(chǎn)步伐，培育承包方鉆井工程EPC(設(shè)計、采購、施工)總承包能力和專業(yè)服務(wù)能力，達(dá)到發(fā)包方和承包方提速保質(zhì)、控投降本，實現(xiàn)油公司和鉆井承包商雙贏;⑥縮短產(chǎn)能建設(shè)工期、杜絕不必要的重復(fù)勞動，充分發(fā)揮精益生產(chǎn)的作用，提高工作效率。總之，有利于規(guī)范項目設(shè)計、施工、質(zhì)量、安全、工期管理，有效控制成本，提高項目管理和建設(shè)效率。

其中，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計是“五標(biāo)”建設(shè)的核心，標(biāo)準(zhǔn)化工藝流程、標(biāo)準(zhǔn)化安全管理、標(biāo)準(zhǔn)化工期及費用、標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量控制及考核機(jī)制都是以此為基礎(chǔ)展開的。標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計包括鉆井工程標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、固井工程標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、測井工程標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、錄井工程標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，基于上述設(shè)計才能構(gòu)建本文提出的“標(biāo)準(zhǔn)井”。標(biāo)準(zhǔn)化工藝流程包括鉆前準(zhǔn)備、鉆井工程、固井工程、測井工程、錄井工程及HSE。鑒于，標(biāo)準(zhǔn)井及標(biāo)準(zhǔn)工藝流程的構(gòu)建作為“五標(biāo)”建設(shè)的關(guān)鍵，本文將以塔北的哈得區(qū)塊為例，對標(biāo)準(zhǔn)井及標(biāo)準(zhǔn)井的標(biāo)準(zhǔn)工藝流程的構(gòu)建進(jìn)行詳細(xì)的研究及分析。

除了塔北項目部，包括塔里木油田其他項目部在內(nèi)的其他國內(nèi)油田也實施了類似的建設(shè)［3-4］，如:延長油田、勝利油田等［5-6］。生產(chǎn)實踐表明，標(biāo)準(zhǔn)井及標(biāo)準(zhǔn)井的標(biāo)準(zhǔn)工藝流程的構(gòu)建大大有助于油田企業(yè)制定和實施原材料采購標(biāo)準(zhǔn)、簡化材料規(guī)格，合理確定各項材料、費用消耗定額，縮短工期，減少重復(fù)勞動，節(jié)約成本，保護(hù)環(huán)境，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和管理效率。

1 哈得區(qū)塊標(biāo)準(zhǔn)井的構(gòu)建

1.1 哈得區(qū)塊地質(zhì)概況

哈得區(qū)塊位于滿加爾凹陷的哈得遜構(gòu)造帶上，哈得遜構(gòu)造帶是一個形成于塔北隆起，輪南低凸起，并向南延伸的鼻狀隆起帶上的低幅度背斜構(gòu)造帶，屬典型的凹中隆，具有十分有利的成藏地質(zhì)條件。由于構(gòu)造位置位于地臺區(qū)中央，受各期構(gòu)造運動的影響均不強(qiáng)烈，以斜坡為主，斷裂和二級構(gòu)造帶不發(fā)育。

鉆遇地層自上而下為第四系、新近系、古近系、白堊系、侏羅系、三疊系、二疊系、石炭系和志留系，石炭系與上覆二疊系和下伏志留系之間均為不整合接觸。哈得區(qū)塊砂巖油藏的目的層為石炭系巴楚組的東河砂巖段，東河砂巖段為一套巨厚層狀褐色、淺灰色含油石英砂巖。該層段結(jié)構(gòu)成熟度及成份成熟度均較高，為濱岸相的海灘砂沉積。

哈得區(qū)塊已鉆井的情況表明，在二疊系和石炭系易出現(xiàn)井下復(fù)雜情況，其井眼易跨塌、漏失。在鉆進(jìn)該地層時要加強(qiáng)對鉆井液的維護(hù)，同時密切監(jiān)控泥漿量的變化情況。出現(xiàn)井下漏失后要根據(jù)漏失情況及時采取相應(yīng)方案，確保鉆進(jìn)的正常進(jìn)行。同時根據(jù)已鉆井對地層的溫度、壓力進(jìn)行了測試，得出哈得區(qū)塊的平均地層溫度梯度為1.92℃/100m，平均地層壓力梯度為0.99MPa/100m，為正常的溫度壓力系統(tǒng)。

本區(qū)石炭系中的薄砂層油藏和東河砂巖油藏中的天然氣含有H2S、CO2等酸性氣體。其中，H2S含量為0～3.5%，CO2含量為0.21%～16.13%。施工過程中應(yīng)做好必要的防護(hù)措施。

1.2 哈得區(qū)塊標(biāo)準(zhǔn)井的構(gòu)建

哈得區(qū)塊目前有定向井、側(cè)鉆井、直井和水平井4種基本井型。本文搜集了2006～2010年間該區(qū)塊32口已完鉆井資料，其中，定向井3口、側(cè)鉆井1口、直井4口、水平井24口。定向井提高采收率的效果不及水平井，不是必需的井型，因此，不具備構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)井的條件。側(cè)鉆井作為開發(fā)方案調(diào)整井，同樣不具備構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)井的條件。根據(jù)目前開發(fā)情況，直井是最基本的井型，水平井是油田提高采收率、增加產(chǎn)量的重要井型，且該區(qū)塊將會繼續(xù)使用，均具備構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)井的條件，故標(biāo)準(zhǔn)井的井型為直井和水平井。

1.2.1 哈得區(qū)塊直井標(biāo)準(zhǔn)井的構(gòu)建

哈得區(qū)塊在2006～2010年間共完鉆4口直井，均符合定額編制的標(biāo)準(zhǔn)，且均采用二開井身結(jié)構(gòu)，如表1所示。

根據(jù)目前哈得區(qū)塊實鉆情況，并結(jié)合塔北項目部后續(xù)生產(chǎn)需求，推薦該區(qū)塊直井標(biāo)準(zhǔn)井采用311.2mm+215.9mm的鉆頭組合。

醫(yī)養(yǎng)結(jié)合融入社區(qū)養(yǎng)老,構(gòu)建醫(yī)養(yǎng)結(jié)合的社區(qū)養(yǎng)老模式是提升養(yǎng)老服務(wù)質(zhì)量的有效舉措．以社區(qū)為依托,整合醫(yī)療機(jī)構(gòu)、養(yǎng)老機(jī)構(gòu)以及社區(qū)自身的優(yōu)勢,為老年人提供多層次的養(yǎng)老服務(wù),既提高了資源的利用效率，又提升了服務(wù)質(zhì)量．而養(yǎng)老設(shè)施是養(yǎng)老服務(wù)有效傳遞的重要場所和物質(zhì)載體,也是養(yǎng)老模式順利開展的重要依托和保障．因此,該研究為實現(xiàn)醫(yī)養(yǎng)結(jié)合服務(wù)提供相應(yīng)的設(shè)施載體和平臺,為構(gòu)建社區(qū)醫(yī)養(yǎng)結(jié)合的養(yǎng)老設(shè)施體系提供了必要的理論支撐．此外,社區(qū)養(yǎng)老設(shè)施的配套建設(shè)在實踐中需要從規(guī)劃到空間布局模式進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃設(shè)計.醫(yī)養(yǎng)結(jié)合模式具有很大的研究空間及潛力,有待進(jìn)一步實踐探索,以形成成熟而完整的社區(qū)養(yǎng)老設(shè)施體系．

在完鉆的4口二開直井中，一開均采用244.5mm×8.94mm的套管封固表層，其中，HD4-9-1H井的套管下至499.37m，其他3口井的套管均下至1 000m;二開固井完井的套管有3種:HD4-9-1H井采用177.8mm×10.36mm+139.7mm×9.17mm的復(fù)合套管進(jìn)行固井，并進(jìn)行射孔完井，其中，177.8mm ×10.36mm的套管下至4 588.6m，139.7mm×9.17mm的套管下至5 119.2m;HD4-84、HD4-87井直接下入139.7mm×9.17mm的套管至目的井深，然后進(jìn)行固井，并進(jìn)行射孔完井;HD22井采用裸眼完井。

表1 哈得區(qū)塊直井井身結(jié)構(gòu)

為提高固井質(zhì)量，保護(hù)油氣層和提高油氣泄流面積，及保證生產(chǎn)安全等多方面考慮，推薦該區(qū)一開采用244.5mm×8.94mm的N80套管封固表層，套管下至800m;二開采用177.8mm×10.36mm+139.7mm 9.17mm的BG110-3Cr復(fù)合套管進(jìn)行固井，并進(jìn)行射孔完井，其中，177.8mm×10.36mm的BG110-3Cr套管下至3 500m，139.7mm×9.17mm的BG110-3Cr套管下至5 100m。哈得區(qū)塊直井標(biāo)準(zhǔn)井井身結(jié)構(gòu)如表2所示。

1.2.2 哈得區(qū)塊水平井標(biāo)準(zhǔn)井的構(gòu)建

哈得區(qū)塊在2006～2010年間共完鉆24口二開水平井，均符合定額編制的標(biāo)準(zhǔn)，其中，21口井有導(dǎo)眼;3口井無導(dǎo)眼，如表3所示。

根據(jù)目前哈得區(qū)塊實鉆情況，并結(jié)合塔北項目部后續(xù)生產(chǎn)需求，推薦該區(qū)水平井標(biāo)準(zhǔn)井采用311.2mm+215.9mm的鉆頭組合，并在二開先采用215.9mm的鉆頭直井導(dǎo)眼鉆達(dá)目的層，以落實巖性和油氣層，并為水平鉆進(jìn)提供必要的地質(zhì)信息，再回填、定向鉆進(jìn)至目的層。

在已完鉆的24口水平井中，一開均采用244.5mm×8.94mm套管封固表層，其中，有1口井的套管下至175m，有7口井的套管下至500m，有16口井的套管下至1 000m;二開固井完井套管主要有2種:一種是采用177.8mm×10.36mm+139.7mm× 9.17mm的復(fù)合套管進(jìn)行固井，并進(jìn)行射孔完井，其中，177.8mm×10.36mm的套管下入侏羅系底部，侏羅系以下地層下入139.7mm×9.17mm的套管;另一種是采用177.8mm×10.36mm+139.7mm×9.17mm的復(fù)合套管進(jìn)行固井，并采用139.7mm×9.17mm的篩管進(jìn)行完井，其中，177.8mm×10.36mm的套管下至3 500m，139.7mm×9.17mm的套管下至水平段A點，139.7mm×9.17mm的篩管從A點下至井底。

為提高固井質(zhì)量，保護(hù)油氣層和提高油氣泄流面積，及保證生產(chǎn)安全等多方面考慮，推薦該區(qū)一開采用244.5mm×8.94mm的N80套管封固表層，套管下至800m;二開采用177.8mm×10.36mm+139.7mm× 9.17mm的BG110-3Cr復(fù)合套管進(jìn)行固井，并采用139.7mm×9.17mm的BG110-3Cr篩管進(jìn)行完井，其中，177.8mm×10.36mm的BG110-3Cr套管下至3 500m，139.7mm×9.17mm的BG110-3Cr套管下至水平段A點(造斜結(jié)束與水平段開始的交點，如圖1所示，該點是具有哈得區(qū)塊歷史井原始數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析而得到的)，139.7mm×9.17mm的BG110-3Cr篩管從A點下至井底。哈得區(qū)塊水平井標(biāo)準(zhǔn)井井身結(jié)構(gòu)如表4所示。

2 哈得區(qū)塊標(biāo)準(zhǔn)井的標(biāo)準(zhǔn)工藝流程

2.1 哈得區(qū)塊直井標(biāo)準(zhǔn)井的標(biāo)準(zhǔn)工藝流程

根據(jù)已建立標(biāo)準(zhǔn)井的井身結(jié)構(gòu)可知哈得區(qū)塊直井標(biāo)準(zhǔn)井采用了兩開兩完的方式，如表2所示。首先，進(jìn)行鉆前準(zhǔn)備，包括井位勘測、井場修建、道路修建、安裝供水供電設(shè)施、安裝設(shè)備等;鉆前準(zhǔn)備好后，進(jìn)行一開鉆井:采用311.2mm的鉆頭按設(shè)計井位鉆至800m，并做好相應(yīng)的鉆頭、鉆柱更換、泥漿循環(huán)、井眼軌跡控制等工作;鉆達(dá)設(shè)計井深后下入244.5mm×8.94mm的N80套管封固上部疏松地層，為二開鉆進(jìn)提供保障;二開鉆進(jìn):采用215.9mm的鉆頭鉆至5 120m，并做好相應(yīng)的鉆頭、鉆柱更換、泥漿循環(huán)、井眼軌跡控制等工作;鉆達(dá)設(shè)計井深后進(jìn)行一次組合測井，包括高分辨率感應(yīng)、自然伽瑪、自然電位、巖性密度等測井項目，以落實巖性和油氣層等;分別下入177.8mm×10.36mm和139.7mm×9.17 mm的BG110-3Cr套管至3 500m和5 100m進(jìn)行固井;待固井候凝完成之后進(jìn)行固井質(zhì)量測井，包括CBL、VDL、CCL、GR測井，以檢查固井質(zhì)量。具體工藝流程如圖2所示。

表2 哈得區(qū)塊直井標(biāo)準(zhǔn)井井身結(jié)構(gòu)

此外，還需對鉆進(jìn)過程進(jìn)行錄井工作，包括氣測、巖屑、熒光、鉆井液性能錄井等，實時監(jiān)測工程參數(shù)、巖性參數(shù)、油氣參數(shù)等，以提高鉆井效率;最后，進(jìn)行射孔完井。

表3 哈得區(qū)塊水平井井身結(jié)構(gòu)

表4 哈得區(qū)塊水平井標(biāo)準(zhǔn)井井身結(jié)構(gòu)

圖1 哈得區(qū)塊水平井標(biāo)準(zhǔn)井井身結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 哈得區(qū)塊水平井標(biāo)準(zhǔn)井的標(biāo)準(zhǔn)工藝流程

根據(jù)已建立標(biāo)準(zhǔn)井的井身結(jié)構(gòu)可知哈得區(qū)塊水平井標(biāo)準(zhǔn)井采用了兩開兩完方式，如表4所示。同理，先進(jìn)行鉆前準(zhǔn)備，包括井位勘測、井場修建、道路修建、安裝供水供電設(shè)施、安裝設(shè)備等;鉆前準(zhǔn)備好后，進(jìn)行一開鉆井:采用311.2mm的鉆頭按設(shè)計井位鉆至800m，并做好相應(yīng)的鉆頭、鉆柱更換、泥漿循環(huán)、井眼軌跡控制等工作;鉆達(dá)設(shè)計設(shè)計井深后下入244.5mm×8.94mm的N80套管封固上部疏松地層，為二開鉆進(jìn)提供保障。

二開鉆進(jìn):首先，采用215.9mm的鉆頭按設(shè)計直井導(dǎo)眼鉆至5 120m，并做好相應(yīng)的鉆頭、鉆柱更換、泥漿循環(huán)、井眼軌跡控制等工作;鉆達(dá)設(shè)計井深后進(jìn)行一次組合測井，包括高分辨率感應(yīng)、自然伽瑪、自然電位、巖性密度等測井項目之后，以落實巖性和油氣層，并為水平鉆進(jìn)提供必要的地質(zhì)信息。其次，進(jìn)行回填，并在4 800m處造斜，定向鉆進(jìn)至A點，此過程要特別注意井眼軌跡的控制;同時，進(jìn)行一次對比測井，包括高分辨率感應(yīng)、自然伽瑪、自然電位等測井項目，以根據(jù)中靶情況決定是否繼續(xù)鉆進(jìn);若中靶情況良好，繼續(xù)鉆至5 500m;同時，對水平段進(jìn)行一次組合測井，包括高分辨率感應(yīng)、自然伽瑪、自然電位、巖性密度等測井項目，以落實巖性和油氣層等。最后，分別下入177.8mm×10.36mm和139.7mm×9.17mm的BG110-3Cr套管至3 500m和A點進(jìn)行固井;待固井候凝之后進(jìn)行固井質(zhì)量測井，包括CBL、VDL、CCL、GR測井，以檢查固井質(zhì)量。具體工藝流程如圖3所示。

此外，還需對鉆進(jìn)過程進(jìn)行錄井工作，包括氣測、巖屑、熒光、鉆井液性能錄井等，實時監(jiān)測工程參數(shù)、巖性參數(shù)、油氣參數(shù)等，以提高鉆井效率;最后，從A點下入139.7mm×9.17mm的BG110-3Cr篩管至5 500m進(jìn)行完井。

3 實例分析

自2011～2013年，“標(biāo)準(zhǔn)井及其標(biāo)準(zhǔn)工藝流程構(gòu)建”的研究成果在塔里木油田分公司的哈得區(qū)塊得到應(yīng)用，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)井構(gòu)建后，哈得區(qū)塊的井身結(jié)構(gòu)由原來的“三開制”變?yōu)椤岸_制”，明顯縮短了建井周期，減少鉆機(jī)日費，節(jié)約套管、鉆井液、水泥漿等材料，該區(qū)塊總共使用30余口直井(目前還沒有對水平井的費用進(jìn)行統(tǒng)計分析)，與2010年同區(qū)塊同井型相比，其中平均直井單井節(jié)約成本325.48萬元，共計節(jié)約鉆井成本9 764.4萬元。

圖2 哈得區(qū)塊直井標(biāo)準(zhǔn)井的標(biāo)準(zhǔn)工藝流程

圖3 哈得區(qū)塊水平井標(biāo)準(zhǔn)井的標(biāo)準(zhǔn)工藝流程

4 結(jié)論

1)確定了標(biāo)準(zhǔn)井的鉆頭尺寸組合、鉆進(jìn)深度、套管規(guī)格、套管下入深度、泥漿體系、測井參數(shù)、錄井參數(shù)、完井方式等參數(shù)，從而構(gòu)建了哈得區(qū)塊直井和水平井2種井型的標(biāo)準(zhǔn)井。

2)基于所構(gòu)建的標(biāo)準(zhǔn)井構(gòu)建了直井和水平井的標(biāo)準(zhǔn)工藝流程。

3)通過與哈得區(qū)塊歷史井的對比分析，采用標(biāo)準(zhǔn)井井身結(jié)構(gòu)設(shè)計，并按照標(biāo)準(zhǔn)井的標(biāo)準(zhǔn)工藝流程施工的井的鉆井周期均得以縮短，同時降低了鉆井成本，并簡化了材料規(guī)格。目前，該方法已在哈得區(qū)塊推廣使用，獲得了良好的效果。

［1］夏天果.塔里木油田鉆井定額計算及預(yù)測研究［D］.成都:西南石油大學(xué)，2010.

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In order to shorten well drilling cycle and reduce well drilling cost，Tabei project department proposes the idea of constructing standard wells and their standard technological processes and implementing standardization design，standardization safety management，standardization project duration and cost，quality control and assessment mechanism.According to the statistical analysis of the drilled straight wells，horizontal wells，sidetracking wells and directional wells in Hade area，the straight wells and the horizontal wells are as standard well types，and the standard bit size combination，drilling depth，casing type，casing depth，drilling fluid system and logging process of the standard well types are determined based on the formation parameters of the production reservoirs of the standard wells.The standard technological process of each standard well type is established.The production practices of Tabei project department show that the establishment of standard wells and their standard technological processes is helpful to improving the economic benefit and the management efficiency of oilfieilds.

standard well;standard technological process;“five standards”;Tabei project department;well drilling

萍

2013-07-1

國家自然科學(xué)基金資助(編號:51274170)

白登相(1966-)，男，高級工程師，主要從事鉆井工程研究與管理工作。