對外合作企業(yè)在降本增效中的技術(shù)創(chuàng)新

劉媛，董易凡，劉博卿，楊圣方

中國石油長慶油田蘇里格南作業(yè)分公司（陜西 西安 710018）

蘇南公司貫徹落實中石油集團公司氣田發(fā)展低成本戰(zhàn)略，嚴格按照“穩(wěn)增長、降成本、提質(zhì)量、補短板”的工作要求，以科學發(fā)展觀為指導，以“開源節(jié)流、降本增效”為導向，抓住“依靠科技、創(chuàng)新機制”開發(fā)思路，轉(zhuǎn)變觀念，解放思想。通過近年來的不斷探索實踐，提出并總結(jié)了依靠科技及管理創(chuàng)新機制實現(xiàn)降低開發(fā)成本的總方案。

1 實施背景

為確保合作項目有質(zhì)量、有效益的開發(fā)目標，蘇南公司貫徹落實中石油集團公司氣田發(fā)展低成本戰(zhàn)略，堅持走高起點建設(shè)、高水準開發(fā)、精細化管理的新型采氣企業(yè)發(fā)展之路[1-2]。

1.1 提高區(qū)塊開采價值的迫切需要

蘇里格南合作區(qū)位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡西北部、蘇里格氣田南部，主體位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂托克前旗與烏審旗境內(nèi)，總面積2 392.4 km2（圖1）。

主力氣藏主要位于二疊系下石盒子組盒8段及山西組山1段，屬于典型無邊底水定容彈性驅(qū)動、低孔低滲低壓巖性圈閉致密干氣氣藏，是典型的“三低”氣藏。受“低滲、低壓、低產(chǎn)”的地質(zhì)特征影響，蘇南氣田的開發(fā)面臨著井位優(yōu)選難、提高氣井單井產(chǎn)量難、提高采收率難、氣田穩(wěn)產(chǎn)難等諸多難題[3]。

在開發(fā)初期對整個區(qū)塊經(jīng)濟評價的論證過程中，發(fā)現(xiàn)許多不確定因素會影響項目的經(jīng)濟效益。通過對敏感性因素的單因素敏感性計算分析，在面臨氣價波動風險、地質(zhì)風險與工程技術(shù)挑戰(zhàn)等諸多困難的情況下，明確了只有通過技術(shù)創(chuàng)新才能從本質(zhì)上提高天然氣產(chǎn)量，降低綜合生產(chǎn)成本，提高區(qū)塊開采價值，從而實現(xiàn)商業(yè)化產(chǎn)氣規(guī)模。

圖1 合作區(qū)塊位置圖

1.2 企業(yè)發(fā)展的內(nèi)在要求

科學的降本增效不是簡單地削減成本和控制一切投入，降本的目標是增效，但降本絕不是企業(yè)增效的唯一途徑，因此在技術(shù)創(chuàng)新上的投入，不能一味追求“降本”而一刀切[4]。相反，從公司長遠發(fā)展來講，只有增加技術(shù)創(chuàng)新上的投入，突出專有技術(shù)，實現(xiàn)特色化，才能克服困難，走出一條適合自身發(fā)展的降本增效之路。

蘇南公司認真分析面臨的困難，仔細論證如何保障油氣資源低成本、優(yōu)質(zhì)、快速、高效勘探開發(fā)，并不斷完善總結(jié)適合蘇南發(fā)展的新思路、新模式，先后推出一系列扭虧脫困的技術(shù)與管理措施，把“以技術(shù)創(chuàng)新推進降本增效落實”作為蘇南公司重要的發(fā)展理念。

1.3 企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇

降本增效是企業(yè)保持長期競爭力的重要途徑，開展成本控制并加強成本管理，是企業(yè)實現(xiàn)降本增效的主要手段。實現(xiàn)降本增效的手段有很多，可以通過降低材料成本、提高技術(shù)人員專業(yè)水平、節(jié)約人工成本、技術(shù)創(chuàng)新等方式達到降本增效目的。但是面對競爭日趨激烈的國內(nèi)外天然氣市場，在保證產(chǎn)建質(zhì)量與進度的前提下，實現(xiàn)氣田開發(fā)的經(jīng)濟效益，實施技術(shù)與管理創(chuàng)新才是可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

2 對外合作企業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)降本增效的主要做法

降本增效是企業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的長足舉措，而降本增效的依托是技術(shù)創(chuàng)新。只有把核心技術(shù)掌握在自己手中，才能真正做到可持續(xù)的降本增效[5-6]。蘇南公司自成立以來，就依托技術(shù)創(chuàng)新理念，精準發(fā)力，從源頭上降低產(chǎn)能建設(shè)成本。通過多年不懈攻關(guān)，一系列工程技術(shù)方案頻頻亮相，形成了具有蘇南特色的大井叢優(yōu)化地質(zhì)布井、小井眼鉆完井、連續(xù)在線混配、工廠化壓裂試氣、清潔化生產(chǎn)等一整套配套工藝措施。

2.1 大井叢、多井型立體布井

傳統(tǒng)的分散式鉆井、完井模式，作業(yè)成本高，開發(fā)效率低。工廠化鉆完井作業(yè)是降低布井成本、提高開發(fā)效率的最佳途徑。蘇南區(qū)塊采用的“棋盤式”9口井叢的大井組集氣布井技術(shù)（圖2），利用三維地震資料與動態(tài)資料評價驗證，進行井叢交替擴邊兼顧儲量評價，穩(wěn)產(chǎn)期后確定是否再加密的大叢式井組整體部署，該技術(shù)的使用使得工廠化鉆完井作業(yè)模式成為可能。

圖2 區(qū)塊開采模式圖

與常規(guī)布井、串接模式相比，大井叢及“兩定一集中”大井組串接優(yōu)勢顯著。一次性部署相對于傳統(tǒng)模式，不僅延長了集氣半徑、大大節(jié)約了鉆井等停時間、縮短了井場建設(shè)時間，還大大提升了作業(yè)效率，便于施工和管理，降低了土地、管線及相應的外協(xié)等費用成本，取得了良好效果。

2.2 工廠化小井眼鉆完井

鉆完井成本占蘇南項目每年直接支出的85%，單井鉆井成本節(jié)?。ㄎ锪稀⒖冃В椖拷?jīng)濟性影響巨大。伴隨蘇南區(qū)塊的深入發(fā)展，常規(guī)215.9 mm（812″）井眼建井周期長、施工成本較高的弊端顯現(xiàn)。

自首次開展了152.4 mm（6″）小井眼試驗以來，蘇南公司認真調(diào)研小井眼鉆井裝備（小井眼鉆機、連續(xù)軟管鉆機）、工具（小尺寸防噴器、井口、鉆頭、井下動力鉆具等），分析總結(jié)整套小井眼鉆井技術(shù)（小井眼水力學、井控技術(shù)、固井完井等），為小井眼鉆井整體方案尋求有力技術(shù)支持。

隨著各項工藝技術(shù)的進步，目前小井眼技術(shù)各項配套工藝研究已經(jīng)成熟。從2016年開始，蘇南公司逐步實施152.4 mm（6″）小井眼鉆井替代215.9 mm（812″）原井眼開發(fā)方案，截至2019 年實現(xiàn)全部小井眼開發(fā)。

2.3 連續(xù)在線混配壓裂

在大井叢壓裂施工過程中，綜合考慮井叢壓裂試氣全過程各項工序，經(jīng)實踐論證合理的施工標準銜接順序，形成6個流程工廠化作業(yè)模式，即“6個一趟過”組織模式：安裝壓裂井口、兩套地面流程并試壓一趟過；鋼絲通井一趟過；電纜射孔一趟過；壓裂施工一趟過；快速返排、集中放噴排液一趟過；測試求產(chǎn)一趟過。

連續(xù)混配壓裂工藝技術(shù)是將常規(guī)先配液再施工的壓裂工藝改為一種邊配邊注的連續(xù)式壓裂施工工藝。結(jié)合區(qū)塊地貌與地質(zhì)特征，蘇里格南區(qū)塊在壓裂現(xiàn)場具備在線連續(xù)混配的條件。該技術(shù)中核心的供儲配一體化集中供水模式，提高了井組備水效率。在壓裂前，根據(jù)井叢壓裂設(shè)計，提前用儲水罐備水，在壓裂施工過程中，繼續(xù)備水，壓裂液在線連續(xù)混配能力8 m3/min。

2.4 清潔化生產(chǎn)

隨著新環(huán)保法的實施，對企業(yè)節(jié)能減排提出更高要求。蘇南公司積極響應國家和地方的總體要求，在2015 年就提出了“泥漿不落地”的要求，全面采取“泥漿不落地”技術(shù)替代泥漿池，以技術(shù)工藝為突破口，依托工廠化叢式井、小井眼鉆井技術(shù)的革新和推廣，改良鉆井液，實施鉆井現(xiàn)場“泥漿不落地”的清潔化生產(chǎn)技術(shù)（圖3）。

圖3 清潔化生產(chǎn)技術(shù)

蘇南目前采用的鉆井液體系，總體設(shè)計目標就是液體重復利用，固廢巖屑采用板框壓濾，之后統(tǒng)一送磚廠二次利用。以上一系列的技術(shù)舉措，減少了施工環(huán)節(jié)中廢棄物的產(chǎn)生與污染危害，同時通過及時清理回收污染物，確保將鉆井施工現(xiàn)場的污染減到最小。2018年該套工藝在蘇南公司全面推廣，應用效果明顯，實現(xiàn)了綠色生產(chǎn)的目標。

3 實施效果

結(jié)合對外合作項目管理特點，堅持成熟工藝技術(shù)和新工藝試驗相結(jié)合，形成了具有蘇南特色的技術(shù)創(chuàng)新推進模式，蘇南合作區(qū)效益開發(fā)路徑愈發(fā)明晰。通過技術(shù)創(chuàng)新，既保證了施工質(zhì)量，節(jié)約了產(chǎn)建投資，又提高了投資效益，突顯了降本增效的良好效果。

3.1 產(chǎn)建績效明顯提高

傳統(tǒng)分散式鉆井搬遷作業(yè)，井間作業(yè)時間長，勞動強度大，作業(yè)風險高。大井叢布井使得雙鉆機聯(lián)合的作業(yè)模式成為可能，鉆井隊一次性搬家進入打9 口井，共同使用配套設(shè)備，每部鉆機鉆4～5 口井，通過滑塊式平移系統(tǒng)和地面棘爪式平移系統(tǒng)，能縮短搬家時間3 d以上，整體施工時效提高11%。

小井眼鉆井施工平穩(wěn)，鉆井績效逐年提升。2019 年單井平均3.5 趟鉆，2 口井通過優(yōu)化鉆頭、螺桿鉆具組合，二開一趟鉆試驗首次成功，為2020 年持續(xù)提高機械鉆速提供有力技術(shù)支持。

持續(xù)提高鉆井壓濾液回用率，整體回用率由2018年的79%提高至84.56%。152.4mm（6″）小井眼單井濾液外運量由125.6 m3降低至64.75 m3，降低了48.45%，有效提高了蘇南現(xiàn)場清潔化鉆井水平。

為進一步優(yōu)化現(xiàn)場加砂方式，壓裂井場使用臥式連續(xù)輸砂裝置，該裝置與砂罐車相比，有以下優(yōu)點：直接將陶粒從存儲區(qū)吊裝至輸砂裝置，不用轉(zhuǎn)運，在雨后井場道路泥濘時可繼續(xù)施工，不受影響。砂罐車加砂時要反復從高壓管線旁進出，有一定風險，采用連續(xù)輸砂裝置可避免這一風險。繼續(xù)實施分層加砂控制，加砂更連續(xù)，完試井平均無阻流量超30×104m3/d，其中4口井超百萬方。

3.2 經(jīng)濟效益顯著增長

小井眼鉆井，夯實創(chuàng)新基礎(chǔ)。目前蘇南區(qū)塊鉆井采取總包米費制。隨著小井眼鉆井技術(shù)各項工藝的不斷完善，152.4 mm（6″）小井眼相比215.9 mm（812″）鉆井技術(shù)使得物料消耗降低，鉆井液用量平均減少35%；生產(chǎn)套管固井水泥漿用量減少，固井材料減少50%；設(shè)備負荷下降，鉆機平均單日油耗/用電量下降40%；小井眼使用的表層套管尺寸由Φ244.5 mm 改為Φ177.8 mm，節(jié)約套管費用。以2018—2019 年152.4 mm（6″）鉆井縱向?qū)Ρ葹槔ê悾?019 年152.4 mm（6″）與2018 年鉆井費用同比下降約2.08%，僅2019年新技術(shù)的成熟應用累計節(jié)約費用近1 017.6萬元。

精細化管理提升技術(shù)創(chuàng)新在降本增效中的效果。通過優(yōu)化細化鉆完井壓裂試氣工藝，加強現(xiàn)場常態(tài)化管理和全程監(jiān)督管理，不僅進一步提升績效，而且更進一步降低了作業(yè)成本。

3.3 生態(tài)效益持續(xù)發(fā)展

蘇南區(qū)塊位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯市境內(nèi)的鄂托克前旗和烏審旗地區(qū)。沙丘、鹽堿灘地，地表植被稀疏，生態(tài)環(huán)境脆弱。作為國有企業(yè)，蘇南公司必須肩負起保護生態(tài)的責任，因此開展清潔能源生產(chǎn)，實施清潔化工藝，既是國家的要求，也是企業(yè)的使命。蘇南公司從3個方面進行鉆井作業(yè)技術(shù)工藝的改良，分別是：開展工廠化叢式井小井眼鉆井，改良清潔環(huán)保高效水基鉆井液，應用實施鉆井現(xiàn)場泥漿不落地處理系統(tǒng)。以上一系列的技術(shù)舉措，減少了施工環(huán)節(jié)中廢棄物的產(chǎn)生與污染危害，同時及時清理和回收污染物，確保將鉆井施工現(xiàn)場的污染減到最小，取得了良好的生態(tài)效益。

4 結(jié)束語

蘇南公司通過合理優(yōu)化程序和新技術(shù)新工藝應用，強化預算管控，突出合規(guī)管理，不斷提升精細化管理水平。從材料費用優(yōu)化、設(shè)計優(yōu)化、招標策略優(yōu)化等幾個方面控制工程支出，通過多效并舉的措施累計降低成本約2 829.14萬元。節(jié)約了產(chǎn)建投資，提高了投資效益，取得了較好成績，顯現(xiàn)了降本增效活動的良好效果。