川中地區(qū)預(yù)探井鉆完井技術(shù)及造價(jià)分析

吳軒宇（四川省能投油氣勘探開發(fā)有限公司，四川 成都 610095）

0 引言

天然氣作為一種干凈的化石能源在國(guó)民生產(chǎn)生活中正發(fā)揮著日益重要的作用。而四川盆地作為我國(guó)重要的天然氣產(chǎn)區(qū)，自然資源總量及產(chǎn)量均在國(guó)內(nèi)前列。根據(jù)規(guī)劃，2025 年西南油氣田年產(chǎn)天然氣將達(dá)到500 億立方米，2030 年產(chǎn)量將達(dá)到800 億立方米[1]。而研究區(qū)HT 區(qū)塊目前正處于利用預(yù)探井進(jìn)行儲(chǔ)層發(fā)育及含氣性探索階段，同時(shí)也為了檢驗(yàn)不同鉆井試氣工藝對(duì)于單井產(chǎn)量的影響程度[2]。

1 HT 區(qū)塊簡(jiǎn)介

1.1 區(qū)塊構(gòu)造及儲(chǔ)集層

HT 區(qū)塊屬于川中古隆平緩構(gòu)造區(qū)向川東南高陡構(gòu)造區(qū)的過渡地帶，是盆地內(nèi)重要的含氣區(qū)，其范圍東至廣安構(gòu)造，西鄰?fù)h(yuǎn)構(gòu)造，南與川東南中隆高陡構(gòu)造區(qū)相接。具有多套生儲(chǔ)蓋組合，位于高石梯-磨溪古隆起東南部合川構(gòu)造高部位，構(gòu)造穩(wěn)定發(fā)展，有利于油氣聚集。

區(qū)內(nèi)主要發(fā)育了7 套主要儲(chǔ)層，分別是有燈影組、龍王廟組、洗象池組、棲霞組、茅口組、長(zhǎng)興組及雷口坡組等。其中燈影組的藻云巖孔洞、龍王廟組的顆粒灘、洗象池組的灘相儲(chǔ)層、棲霞組的灘相儲(chǔ)層、茅口組的巖溶孔洞儲(chǔ)層、長(zhǎng)興組的生物礁及須家河質(zhì)砂巖儲(chǔ)層是該區(qū)主要儲(chǔ)層類型。

1.2 鉆井工程概況

HT 區(qū)塊目前已部署預(yù)探井近20 口，總鉆進(jìn)長(zhǎng)度達(dá)92 000 m 左右，鉆探地層主要有滄浪鋪組、燈影組、寶塔組、龍馬溪組、梁山組等；井型主要有直井、定向井及水平井。其中：滄浪鋪組垂深5 000 m 左右；燈影組中直井垂深5 400～5 800 m，定向井垂深5 500 m 左右，水平井垂深5 200～5 600 m；寶塔組垂深4 500 m 左右，梁山組垂深4 400 m 左右；上述地層中燈影組直井與定向井井身結(jié)構(gòu)為四開四完+尾管懸掛完井，水平井為四開三完+水平段裸眼完井，其余地層的井身結(jié)構(gòu)均為三開三完結(jié)構(gòu)。

1.3 試氣工程概況

HT 區(qū)塊內(nèi)預(yù)探井試氣工程根據(jù)儲(chǔ)集層不同可以分為裸眼封隔器+膠凝酸酸化壓裂工藝及APR 射孔-酸化-測(cè)試三聯(lián)作工藝，前種工藝主要用于燈影組水平段試氣作業(yè)；后種工藝則術(shù)主要用于燈影組、龍王廟組、棲霞組、茅口組、雷口坡組等直井段儲(chǔ)層。

2 鉆完井造價(jià)總體情況

根據(jù)區(qū)塊實(shí)際情況及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)組織方式，HT 區(qū)塊鉆井系統(tǒng)工程造價(jià)主要分為兩大部分：鉆井工程造價(jià)、試氣工程造價(jià)；其中鉆井工程造價(jià)主要包括鉆機(jī)搬遷安工程費(fèi)、鉆井工程費(fèi)、固井工程費(fèi)、錄井工程費(fèi)、測(cè)井工程費(fèi)；試氣工程造價(jià)包括試氣工程費(fèi)、射孔工程費(fèi)、酸化壓裂工程費(fèi)、地層測(cè)試工程費(fèi)、地面計(jì)量工程費(fèi)等內(nèi)容。

HT 區(qū)塊鉆井系統(tǒng)工程造價(jià)主要依據(jù)《四川油氣田鉆井系統(tǒng)工程預(yù)算定額（試行）》標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。將HT 區(qū)塊已完成的17 口預(yù)探井鉆井系統(tǒng)工程造價(jià)數(shù)據(jù)按照鉆井工程造價(jià)與試油工程造價(jià)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)整理，得出17 口預(yù)探井鉆井系統(tǒng)工程總造價(jià)為169 308.12 萬元；其中鉆井工程總造價(jià)106 874.99 萬元；試氣工程總造價(jià)62 433.13 萬元。

3 鉆井系統(tǒng)工程造價(jià)分析

3.1 單井造價(jià)分析

（1） HT 區(qū)塊已完成的17 口井中直井7 口，定向井5 口，水平井5 口；鉆井工程造價(jià)單井費(fèi)用見表1；其中水平井單井鉆井工程造價(jià)分別比直井與定向井高出64.59%與50.05%。

表1 不同井型鉆井工程造價(jià)單位成本對(duì)比

由表1 可知，水平井單位造價(jià)成本比定向井高11.00%，比直井高22.71%。主要原因在于水平井在完鉆周期、定向工具、固井材料、特殊技術(shù)服務(wù)等內(nèi)容上難度逐漸增加，帶來單位成本上升。

（2） 17 口預(yù)探井中有14 口井采用分層酸化壓裂工藝，3 口井采用分層酸化壓裂+裸眼封隔器分段酸化工藝；其中平均單層酸化壓裂工程費(fèi)為1 454.92 萬元，平均單段裸眼封隔器分段酸化工程費(fèi)用為442.73萬元，如表2 所示。

表2 試氣工程單位造價(jià)對(duì)比表

3.2 單項(xiàng)造價(jià)分析

（1） 17 口預(yù)探井鉆井工程造價(jià)中鉆機(jī)拆遷安工程占比1.63%；鉆進(jìn)工程占比60.95%；固井工程占比19.44%；測(cè)井工程占比7.79%；錄井工程占比4.28%；由此可以看出鉆進(jìn)工程、固井工程、測(cè)井工程、錄井工程作為鉆井工程的主體部分，總占比達(dá)92.47%；其中鉆井工程費(fèi)與固井工程費(fèi)作為鉆井工程造價(jià)中占比最大的部分，它們的費(fèi)用構(gòu)成見圖1、圖2；可見鉆井工程費(fèi)中鉆機(jī)作業(yè)費(fèi)占比最大，固井工程費(fèi)中套管/套管頭等主材費(fèi)用占比最大。

圖1 鉆井工程費(fèi)用構(gòu)成圖

圖2 固井工程費(fèi)用構(gòu)成圖

（2） 17 口井中試氣工程造價(jià)中試氣工程費(fèi)及酸化壓裂工程費(fèi)是試氣工程造價(jià)的主要構(gòu)成部分，分別占比達(dá)到37% 以及45%；其中試氣工程費(fèi)中原鉆機(jī)作業(yè)費(fèi)和試氣隊(duì)作業(yè)費(fèi)占比達(dá)84%以上（圖3），酸化壓裂工程費(fèi)中酸化壓裂施工費(fèi)占比達(dá)34%，工具材料費(fèi)占比達(dá)44%（圖4）。

圖3 試氣作業(yè)費(fèi)用構(gòu)成圖

圖4 酸化壓裂工程費(fèi)構(gòu)成圖

4 鉆井系統(tǒng)工程單位造價(jià)影響因素

4.1 井深及井身結(jié)構(gòu)

HT 區(qū)塊2018 年至2021 年HT 區(qū)塊直井平均井深與鉆井作業(yè)單位造價(jià)都呈現(xiàn)下將的趨勢(shì)，井深降幅達(dá)25%，鉆井作業(yè)單位造價(jià)降幅達(dá)7%。

主要原因在于隨著地層認(rèn)識(shí)的加深，鉆探層位由來的燈影組逐步過渡到寶塔組、龍馬溪組，完鉆深度降低；同時(shí)，由于井深降低對(duì)于井身結(jié)構(gòu)也帶來相應(yīng)變化，燈影組井身結(jié)構(gòu)為四開四完+尾管懸掛完井；而寶塔組及龍馬溪組井身結(jié)構(gòu)則為三開三完，減少了尾管懸掛，同時(shí)技術(shù)套管長(zhǎng)度也由3 200 m 降低到3 000 m。

因此由于井深降低及井身結(jié)構(gòu)的減少帶來鉆井作業(yè)要求的井控壓力級(jí)別、鉆井液密度、鉆機(jī)作業(yè)臺(tái)班費(fèi)等都相應(yīng)降低，由此帶來鉆井作業(yè)單位造價(jià)降低。

4.2 套管/酸化材料等價(jià)格變化

由于近年來國(guó)際鐵礦石價(jià)格暴漲，以及進(jìn)出口關(guān)稅提高等因素，套管價(jià)格出現(xiàn)較大幅度增長(zhǎng)，見表3。由此帶來單位造價(jià)上漲，可以看出HT 區(qū)塊套管單位綜合成本與2018 年相比上漲了15%左右。

表3 HT 區(qū)塊2018 至2021 年套管平均價(jià)格

4.3 試氣工程周期

HT 區(qū)塊目前試氣作業(yè)主要針對(duì)燈影組、棲霞組及茅口組，其中對(duì)于燈影組水平段主要采取裸眼封隔器+膠凝酸酸化壓裂工藝，而其余直井或定向井多采用APR 射孔-酸化-測(cè)試三聯(lián)作工藝；這兩種工藝在作業(yè)前期都主要使用原鉆機(jī)對(duì)完鉆井筒進(jìn)行通刮銑作業(yè)，以保證井筒后續(xù)酸化壓裂施工的正常進(jìn)行。

因此試氣工程周期對(duì)于試氣作業(yè)費(fèi)用影響較大；由圖5 可以看出目前區(qū)內(nèi)單井主要試氣層數(shù)為2 層，試氣工程平均單月工程費(fèi)為395 萬元，其中單層試氣工程平均月試氣工程費(fèi)為470 萬元/月，2 層為380 萬元/月，3 層為375 萬元/月，由此可見減少鉆機(jī)作業(yè)時(shí)間對(duì)于試氣工程總造價(jià)有較大影響。

圖5 試氣作業(yè)費(fèi)與試氣層數(shù)對(duì)比圖

5 措施及建議

5.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)

對(duì)于工程造價(jià)管理最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)在于設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)工程造價(jià)的影響程度可以達(dá)到70%以上[3]。因此應(yīng)繼續(xù)加大對(duì)于工程設(shè)計(jì)的重視力度，包括鉆前井位勘察論證，鉆井周期優(yōu)化，對(duì)于區(qū)塊特有的高壓高含硫特點(diǎn)與實(shí)際相結(jié)合設(shè)計(jì)出行之有效的工程地質(zhì)方案。

5.2 強(qiáng)化施工組織

預(yù)探井鉆井試氣工程是一個(gè)系統(tǒng)工程，從前期井位勘探、中期的鉆完井施工作業(yè)、最后的地面計(jì)量外輸天然氣，整個(gè)過程參與施工作業(yè)人員眾多，設(shè)備儀器復(fù)雜且精密，工藝技術(shù)千差萬別，因此需要強(qiáng)有力的施工組織，以便對(duì)上述種種進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度協(xié)調(diào)。

5.3 完善工藝流程

結(jié)合HT 區(qū)塊實(shí)際情況，對(duì)現(xiàn)有的工藝流程進(jìn)行調(diào)整，以便滿足實(shí)際勘探開發(fā)需要，盡可能節(jié)省時(shí)間或投資。例如，試氣工程設(shè)計(jì)為原鉆機(jī)試氣作業(yè)，但在實(shí)際作業(yè)過程中酸化壓裂、注塞封層等作業(yè)完全可以由連續(xù)油管或作業(yè)機(jī)代替，較之于原鉆機(jī)可以節(jié)省30% 以上的作業(yè)時(shí)間，由此帶來鉆機(jī)作業(yè)日費(fèi)的減少。因此建議在工程條件允許的情況下盡量減少或不采用原鉆機(jī)試氣方式，改為低造價(jià)的修井機(jī)或通井機(jī)試氣。