新疆阜康、烏魯木齊河?xùn)|礦區(qū)煤層氣開發(fā)成本構(gòu)成及降低成本措施建議

馬 婷 梁雅娟 俞 浩

(1.新疆維吾爾自治區(qū)煤田地質(zhì)局一五六煤田地質(zhì)勘探隊(duì)，新疆 830009；2.新疆維吾爾自治區(qū)煤田地質(zhì)局，新疆 830009)

1 新疆煤層氣開發(fā)現(xiàn)狀

新疆2000m以淺煤炭資源總量約為1.9×1012t，占全國(guó)煤炭資源總量的32%，位居全國(guó)第一，區(qū)域上“北疆富、南疆貧”，是我國(guó)低階煤最發(fā)育地區(qū)。據(jù)《全國(guó)油氣資源動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)》(2015)數(shù)據(jù)，新疆2000m以淺的煤層氣資源量約7.51×1012m3，占全國(guó)煤層氣資源總量的25%，位居全國(guó)第一。但新疆煤層氣勘探開發(fā)起步晚，基于新疆地質(zhì)特征的特殊性，地質(zhì)-工程匹配性復(fù)雜，相應(yīng)的開發(fā)技術(shù)也逐漸向自動(dòng)化和多樣性方向發(fā)展。提升老井、低產(chǎn)井產(chǎn)量，穩(wěn)產(chǎn)新井產(chǎn)量，著力突破現(xiàn)有工程技術(shù)瓶頸，提高產(chǎn)能建設(shè)到位率是急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。基于此，新疆煤層氣的開發(fā)成本分析較少，成本有待控制，以新疆煤層氣開發(fā)為例，深入分析了新疆煤層氣開發(fā)成本構(gòu)成，提出新疆煤層氣開發(fā)成本對(duì)策和建議。

新疆煤層氣開發(fā)主要分布在準(zhǔn)南煤田及庫(kù)拜煤田拜城礦區(qū)，準(zhǔn)南煤田主要開發(fā)區(qū)塊有阜康白楊河、阜康三工河、阜康大黃山、吉木薩爾礦區(qū)、烏魯木齊河?xùn)|礦區(qū)，拜城煤田主要開發(fā)區(qū)有拜城礦區(qū)。截止目前，新疆已有生產(chǎn)井300余口，4個(gè)煤層氣簡(jiǎn)易集氣站。目前開發(fā)區(qū)處于排采初期，單井最高產(chǎn)量達(dá)4000m3/d。

2 研究區(qū)煤層氣開發(fā)成本構(gòu)成分析

煤層氣開發(fā)建設(shè)期經(jīng)濟(jì)成本構(gòu)成分為鉆前工程成本、生產(chǎn)井施工成本、地面工程成本。鉆前工程經(jīng)濟(jì)成本包括場(chǎng)地租賃/征地、場(chǎng)地修整等；施工成本包括鉆井、定向、測(cè)井、固井、射孔壓裂(含修井)；地面工程成本包括標(biāo)準(zhǔn)化井場(chǎng)修建、集輸管線、建設(shè)集氣站、電力工程等。

由圖1可計(jì)算出阜康礦區(qū)直井單井平均建設(shè)成本200～400萬(wàn)元，圖2可計(jì)算出烏魯木齊河?xùn)|礦區(qū)直井單井平均建設(shè)成本200～360萬(wàn)元，圖3可計(jì)算出烏魯木齊河?xùn)|礦區(qū)水平井單井平均建設(shè)成本350～500萬(wàn)元。本文核算的單井分工程平均成本中壓裂、鉆井成本費(fèi)用在成本構(gòu)成中占比高，其中壓裂與壓裂層數(shù)有關(guān)，有效控制成本要從高占比項(xiàng)重點(diǎn)控制，低占比項(xiàng)盡量控制。

圖1 阜康礦區(qū)煤層氣單井分工程平均成本核算圖

圖2 烏魯木齊河?xùn)|礦區(qū)煤層氣單直井分工程平均成本核算圖

圖3 烏魯木齊河?xùn)|礦區(qū)煤層氣水平井單井分工程平均成本核算圖

3 生產(chǎn)井降低成本措施建議

制約新疆煤層氣大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵因素之一是煤層氣開發(fā)成本高，以煤層氣生產(chǎn)開發(fā)流程為切入點(diǎn)，分別從鉆探、壓裂、地面工程等方面提出實(shí)現(xiàn)煤層氣開發(fā)成本控制措施。

3.1 降低鉆井成本

(1)力求技術(shù)創(chuàng)新

通過(guò)創(chuàng)新井型結(jié)構(gòu)，節(jié)省鉆井成本。例如在地質(zhì)條件允許的條件下，水平井常規(guī)的三開結(jié)構(gòu)采用二開結(jié)構(gòu)，以求達(dá)到縮短工期、節(jié)省材料控制鉆井成本。

(2)差異化工程

針對(duì)不同地質(zhì)條件，對(duì)比不同井型與工藝的成本，權(quán)衡投入與產(chǎn)出，慎重選擇施工井型與工藝。例如急傾斜煤層選擇順煤層井鉆井軌跡，可有效降低建井成本，提高產(chǎn)出效益。從節(jié)約成本角度甄選適宜的固井工藝，例如針對(duì)產(chǎn)層單一或者產(chǎn)層垂深跨度小的井用常規(guī)密度的水泥代替低密度水泥固井。

(3)差異化結(jié)算

從結(jié)算角度有效控制成本，鉆井搬遷費(fèi)沿用煤田勘探原則，實(shí)行米費(fèi)制計(jì)入鉆井工程結(jié)算中，不適用于煤層氣一臺(tái)多井的井組鉆井工程結(jié)算,鉆井搬遷費(fèi)用應(yīng)獨(dú)立結(jié)算。

3.2 控制壓裂作業(yè)成本

(1)采用適用于煤層氣儲(chǔ)層改造的設(shè)備材料控制壓裂作業(yè)成本；加強(qiáng)壓裂施工方案的論證，嚴(yán)格管理壓裂施工，保障壓裂施工的成功率。

依據(jù)不同地質(zhì)條件完成活性水壓裂液配比，例如在新疆烏魯木齊河?xùn)|礦區(qū)施工情況判斷1%的KCl壓裂液配比有下降空間。從結(jié)算的角度，合理界定不同壓裂施工工藝、材料的成本，確定服務(wù)價(jià)格。例如設(shè)備搬遷費(fèi)用、火工射孔、水力噴砂射孔、放噴、等材料分別報(bào)價(jià)，壓裂作業(yè)實(shí)際施工工藝、用材結(jié)算。

目前，壓裂的作業(yè)設(shè)備與材料均采用石油標(biāo)準(zhǔn)，未考慮煤層氣儲(chǔ)層特征壓裂需求。例如壓裂設(shè)備承壓過(guò)剩、排量不足導(dǎo)致壓裂設(shè)備數(shù)量需求大，造成成本高；支撐劑采用石油標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)入的石英砂，存在指標(biāo)過(guò)高成本高。隨著煤層氣產(chǎn)業(yè)商業(yè)化發(fā)展，采用適宜煤層氣壓裂施工設(shè)備，組建專業(yè)的煤層氣壓裂隊(duì)伍，減少對(duì)石油隊(duì)伍的依賴，可有效降低壓裂成本。

(2)培養(yǎng)壓裂工程隊(duì)伍，控制工程占比最高的工程支出。

目前壓裂工程過(guò)分依賴外協(xié)單位，壓裂工程費(fèi)用較高，組建內(nèi)部的壓力工程隊(duì)伍，采購(gòu)壓裂設(shè)備、用材，一方面能控制工程成本，另一方面能保障壓裂工程質(zhì)量。

3.3 降低地面工程成本

(1)自動(dòng)化設(shè)備升級(jí)

升級(jí)自動(dòng)化設(shè)備加之制定科學(xué)管理制度，最大限度降低人員支出。

(2)低成本集輸管控及施工周期合理安排

優(yōu)選排采設(shè)備，做好排采井維護(hù)工作。包括防腐、防偏磨技術(shù)的合理應(yīng)用,采取適宜的排采制度降低吐砂、吐煤粉現(xiàn)象，采取措施，最大程度提高檢泵周期；

核算電網(wǎng)供電模式和燃?xì)獍l(fā)電模式的成本，選擇供電模式；

設(shè)計(jì)合理集氣管網(wǎng)布設(shè)，選擇合理的集氣管道材料，建設(shè)與產(chǎn)氣能力匹配的集氣站設(shè)備，保障設(shè)備的高效使用；

設(shè)備采購(gòu)提前計(jì)劃，避免“趕工定制”現(xiàn)象可有效降低招標(biāo)采購(gòu)價(jià)。合理規(guī)劃施工周期，避免冬季施工，降低施工成本。

3.4 其他降低成本措施

(1)加強(qiáng)研究、提高地質(zhì)認(rèn)識(shí)及人員技術(shù)能力最大程度減少人為因素

加強(qiáng)技術(shù)人員專業(yè)綜合能力，勘探開發(fā)設(shè)計(jì)中增加成本控制措施與細(xì)則，工程部署的經(jīng)濟(jì)性原則和依據(jù)重點(diǎn)論述，技術(shù)施工方案的選擇要與投入產(chǎn)出效益掛鉤，從根本上降低投入。

(2)合理取舍水平井測(cè)井工作量與增強(qiáng)生產(chǎn)單位測(cè)井專業(yè)設(shè)備與技術(shù)力量，以求控制測(cè)井作業(yè)成本

建議煤層氣開發(fā)生產(chǎn)單位完善煤層氣測(cè)井設(shè)備與技術(shù)能力，煤層氣測(cè)井工作自行承擔(dān)，縮減測(cè)井作業(yè)成本。

(3)管理合同降低成本

合同中增加詳盡施工進(jìn)度安排，督促鉆井、壓裂、裝抽等非連續(xù)性工程集中作業(yè)，增加時(shí)效性，降低工程單價(jià)。

加強(qiáng)排采管柱材料質(zhì)量管控，避免因材料質(zhì)量問(wèn)題造成重復(fù)修井。在合同中增加因質(zhì)量問(wèn)題造成損失的賠償條款，從根本上杜絕質(zhì)量欠佳的材料入井，減少后期維護(hù)成本，保障單井產(chǎn)能。