叢式井勘探開(kāi)發(fā)集約解決單井場(chǎng)運(yùn)行成本高難題

引用格式：劉易. 叢式井勘探開(kāi)發(fā)集約解決單井場(chǎng)運(yùn)行成本高難題［J］. 石油鉆采工藝，2024，46（2）：164-174，188.

摘要：叢式井場(chǎng)在減少土地占用、降低生態(tài)環(huán)境影響方面優(yōu)勢(shì)突顯，但叢式井自身易偏磨、碰撞控制要求高、后期運(yùn)維成本高和投產(chǎn)節(jié)奏慢等特點(diǎn)影響其持續(xù)推廣。為此，綜合平臺(tái)設(shè)計(jì)、數(shù)智化提效、新能源節(jié)能以及鉆完井方式及相關(guān)運(yùn)行費(fèi)用等多方面要求，對(duì)叢式井是否可以降低井場(chǎng)運(yùn)行成本、提高運(yùn)行效率進(jìn)行充分論證。對(duì)單井開(kāi)發(fā)井場(chǎng)、1 臺(tái)鉆機(jī)2 口井叢式井場(chǎng)、1 臺(tái)鉆機(jī)5 口井叢式井場(chǎng)等3 種設(shè)計(jì)方案的鉆前土地及地面施工費(fèi)用、鉆井階段費(fèi)用和后期運(yùn)維管理成本進(jìn)行了對(duì)比，5 口井叢式井場(chǎng)鉆前費(fèi)用投入較單井開(kāi)發(fā)井場(chǎng)可節(jié)約600 萬(wàn)元以上；2 口井叢式井場(chǎng)相同周期累計(jì)產(chǎn)量最高；5 口井叢式井場(chǎng)運(yùn)行效率高于2 口井叢式井場(chǎng)；因叢式井場(chǎng)高度集成化的特點(diǎn)，采取集約化管理模式，可進(jìn)一步降本增效。叢式井場(chǎng)不僅很好應(yīng)對(duì)了當(dāng)前油田征地困難的問(wèn)題，還降低了環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，約可節(jié)約綜合投資3% 左右，實(shí)現(xiàn)油氣田高效益、高質(zhì)量開(kāi)發(fā)。

關(guān)鍵詞：工程技術(shù)；叢式井場(chǎng)；土地使用；臨時(shí)用地；經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類(lèi)號(hào)：TE29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

0 引言

《中華人民共和國(guó)土地管理法》《中華人民共和國(guó)土地管理法實(shí)施條例》及《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于堅(jiān)決制止耕地“非農(nóng)化”行為的通知》等有關(guān)土地管理政策相繼出臺(tái)，完善調(diào)整了征地流程、補(bǔ)償款計(jì)算辦法和補(bǔ)償原則等相關(guān)內(nèi)容，對(duì)耕地保護(hù)力度全面加大，嚴(yán)守18 億畝耕地紅線。為此，各油田結(jié)合實(shí)際情況開(kāi)展土地節(jié)約攻關(guān)，取得了許多可借鑒的成果。

早在2012 年， Marcellus 頁(yè)巖氣田勘探和評(píng)估階段中發(fā)現(xiàn)，將原始鉆井工藝開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)向使用“井工廠”鉆井技術(shù)，可以降低每口井總成本，且在額定經(jīng)濟(jì)計(jì)劃內(nèi)增加經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量的動(dòng)用程度，最大限度地提高區(qū)塊產(chǎn)量。同時(shí)，該油氣田為“井工廠”技術(shù)工藝開(kāi)發(fā)了新的旋轉(zhuǎn)可操縱系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)油藏導(dǎo)航，同時(shí)最大限度地減少鉆井時(shí)間。

在當(dāng)時(shí)的叢式井鉆采工藝中，最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)是叢式井井間距離小，防碰工作難度大，傳統(tǒng)的分離系數(shù)監(jiān)測(cè)技術(shù)，僅依賴(lài)鄰井距離掃描計(jì)算，無(wú)法滿足實(shí)際需求。面對(duì)這一難題，刁斌斌等對(duì)比了傳統(tǒng)分離系數(shù)和定向分離系數(shù)的不同，并對(duì)定向分離系數(shù)的空間解析幾何算法進(jìn)行了初步探討，利用空間解析幾何方法實(shí)現(xiàn)了法面距離掃描、最近距離掃描及水平距離掃描定向分離系數(shù)的計(jì)算，為難題的進(jìn)一步解決提供了參考［1］。

2013 年，夏政等結(jié)合數(shù)字化集成技術(shù)，研制了一體化集成裝置，進(jìn)一步簡(jiǎn)化優(yōu)化地面工藝。通過(guò)工廠預(yù)制，達(dá)到用地節(jié)約、投資節(jié)省、建設(shè)迅速、運(yùn)維方便、調(diào)用靈活的目的，滿足了長(zhǎng)慶油田快速上產(chǎn)、高效開(kāi)發(fā)的現(xiàn)代化管理需求［2］。

2015 年，徐慧指出，勘探開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣過(guò)程中，鉆井周期長(zhǎng)，鉆井平臺(tái)地面設(shè)施的搬運(yùn)時(shí)間長(zhǎng)，采用叢式井鉆探技術(shù)可縮短設(shè)備搬用時(shí)間，提高頁(yè)巖油氣井鉆探效率［3］。史玉才等提出了一種全新的井眼分離系數(shù)計(jì)算方法，該方法通過(guò)同比例縮放2 個(gè)誤差橢球使之滿足外切條件，與之對(duì)應(yīng)的縮放系數(shù)即為井眼分離系數(shù)，實(shí)現(xiàn)了直接在三維空間中準(zhǔn)確評(píng)價(jià)2 個(gè)誤差橢球的分離程度。該項(xiàng)技術(shù)與其他井眼分離系數(shù)計(jì)算方法相比，可以更好地指導(dǎo)井眼交、碰風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作，協(xié)助準(zhǔn)確定位危險(xiǎn)井段，提高防碰施工質(zhì)量［4］。

2016 年，為解決Eagle Ford 頁(yè)巖油藏水平井井距和多井布局相關(guān)等問(wèn)題，Gakhar 等構(gòu)建了基于頁(yè)巖油藏垂直裸眼先導(dǎo)試驗(yàn)井測(cè)井的三維地質(zhì)模型，幫助深入認(rèn)識(shí)油藏復(fù)雜性，為井位選擇和井距優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)，進(jìn)一步提高了油氣采收率，增強(qiáng)了油田開(kāi)發(fā)的整體經(jīng)濟(jì)效益［5］。

2018 年，高德利為滿足安全環(huán)保、節(jié)約用地、降本增效的中國(guó)山區(qū)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)要求，提出了叢式水平井高效開(kāi)發(fā)模式及工程技術(shù)支撐體系，建立了叢式井場(chǎng)最大布井?dāng)?shù)量計(jì)算模型，解決了叢式水平井場(chǎng)“降本增效”的關(guān)鍵技術(shù)［6］。但叢式井組因井間距小造成的防碰施工難度較大的問(wèn)題仍沒(méi)有得到有效解決。李兵等基于理論分析，通過(guò)距離掃描、分離系數(shù)計(jì)算，以及優(yōu)選檢測(cè)設(shè)備、優(yōu)化鉆具組合和現(xiàn)場(chǎng)施工工藝，完成了兩口井的防碰工作，為后續(xù)防碰施工積累了經(jīng)驗(yàn)［7］。葉俊華等為減少征地面積，節(jié)約投資費(fèi)用，降低管理難度，在吉7 生產(chǎn)開(kāi)發(fā)中結(jié)合油田開(kāi)發(fā)模式特點(diǎn)，采用“多井叢-大平臺(tái)-井站一體式采油平臺(tái)”實(shí)現(xiàn)地面工藝優(yōu)化，降低現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行難度和運(yùn)維成本，提高人力資源配置效率［8］。

2019 年，為經(jīng)濟(jì)有效地開(kāi)發(fā)非常規(guī)資源，在增產(chǎn)技術(shù)方面試點(diǎn)優(yōu)化能量補(bǔ)充和集群間距實(shí)現(xiàn)資源高效利用。主要通過(guò)構(gòu)建三維地質(zhì)模型，細(xì)化裂縫局部網(wǎng)格和等效滲透率模擬來(lái)優(yōu)化裂縫系統(tǒng)和簇間距參數(shù)，成功在吐哈油田三塘湖Ma56 區(qū)塊應(yīng)用后，石油產(chǎn)量較鄰近井增加了1.7 倍。根據(jù)Abramov 的研究，優(yōu)化井叢分組設(shè)計(jì)，進(jìn)一步優(yōu)化井間距離，提升井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鉆井液性能強(qiáng)化、鉆井設(shè)備效率，同時(shí)通過(guò)技術(shù)-經(jīng)濟(jì)模型，為后續(xù)叢式井平臺(tái)設(shè)計(jì)提供依據(jù)［9］。

2020 年，張輝針對(duì)鄂爾多斯盆地某致密低滲透氣田的鉆井技術(shù)問(wèn)題，對(duì)我國(guó)致密低滲透氣藏集約化升級(jí)與降本的方法進(jìn)行了探討，對(duì)叢式井組和簡(jiǎn)化井身結(jié)構(gòu)集約化應(yīng)用的可行性進(jìn)行了研究，并提出了叢式小井眼集約化鉆井方法。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用平均縮短搬遷周期54.49%，縮短鉆井周期24.54%，提高鉆速15.04%，降低了廢棄物及水泥漿、征地、鉆前、搬遷等投資費(fèi)用［10］。梁珀等針對(duì)NH 油田開(kāi)發(fā)難度大的問(wèn)題，以叢式井場(chǎng)技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)為核心，通過(guò)高效協(xié)作機(jī)制、高效研究平臺(tái)一體化統(tǒng)籌、集約化建產(chǎn)方案和生產(chǎn)管理信息化，形成了具有區(qū)域特色的高效開(kāi)發(fā)模式，進(jìn)一步提升了鉆井效率和開(kāi)發(fā)效益。這種集約化的管理模式，使該地區(qū)日產(chǎn)量較原設(shè)計(jì)增加約12.7%，平均單井建井周期降低近54.6 d，總費(fèi)用下降28%，運(yùn)行成本降低達(dá)520 萬(wàn)元/年［11］。蘇朋龍等采用叢式井平臺(tái)開(kāi)發(fā)模式，從采油、集輸、配套等工藝進(jìn)行多方面、多角度革新，在響應(yīng)國(guó)家能源用地政策改革、順應(yīng)國(guó)家發(fā)展建設(shè)對(duì)油田建設(shè)合理、集約、高效用地的更高要求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)油田安全、高效、可持續(xù)發(fā)展［12］。

2021 年，李琴提出，各大油氣田企業(yè)均不同程度存在存量土地侵占現(xiàn)象嚴(yán)重、油田建設(shè)用地與地方規(guī)劃建設(shè)存在矛盾、待利用土地難以發(fā)揮資產(chǎn)價(jià)值等問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，提出了應(yīng)加強(qiáng)土地管理，深化地質(zhì)認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化地質(zhì)、工藝與生產(chǎn)結(jié)合，合理發(fā)揮待利用土地資產(chǎn)的價(jià)值［13］的核心理論觀點(diǎn)。楊洪指出，油氣田企業(yè)用地特征具有用地不可預(yù)見(jiàn)性、地上服從地下、用地時(shí)間急等特征，隨著國(guó)家愈發(fā)重點(diǎn)關(guān)注土地資源利用、土地保護(hù)意識(shí)持續(xù)增長(zhǎng)，土地占用審核難度逐漸加大的大背景趨勢(shì)，促使油氣田企業(yè)必須科學(xué)合理應(yīng)用土地資源，滿足自身長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的背景下，節(jié)約資源，提升經(jīng)濟(jì)效益［14］。

2023 年，于燕等針對(duì)中國(guó)油氣田企業(yè)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)面臨鉆完井成本高、壓裂施工時(shí)間長(zhǎng)以及核心技術(shù)不足等問(wèn)題，也提出了以下建議：提高油氣田開(kāi)發(fā)技術(shù)，明確區(qū)域甜點(diǎn)識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)；提高工藝技術(shù)，減少鉆完井和壓裂施工時(shí)長(zhǎng)；改善排采制度，提高頁(yè)巖油單井采收率；降低設(shè)備設(shè)施投入，推進(jìn)頁(yè)巖油資源低成本規(guī)模化、效益化開(kāi)發(fā)進(jìn)度［15］。

國(guó)家土地管理法的修訂，對(duì)油氣田企業(yè)影響深遠(yuǎn)，涉及企業(yè)土地使用、稅收、合規(guī)管理等多個(gè)方面。通過(guò)調(diào)研大量的叢式井技術(shù)應(yīng)用相關(guān)文獻(xiàn)，總結(jié)出叢式井技術(shù)在工程中應(yīng)用，可以提高生產(chǎn)效率、減短鉆井周期、節(jié)約土地資源、提高運(yùn)行管理效率、節(jié)省搬遷安裝時(shí)間與成本、減小環(huán)境破壞、降低材料成本和損耗，實(shí)現(xiàn)降低消耗和提升效益的目標(biāo)。綜上，總結(jié)調(diào)研文獻(xiàn)中叢式井技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與其文獻(xiàn)中提及次數(shù)見(jiàn)表1。共計(jì)調(diào)研了34 篇叢式井技術(shù)應(yīng)用相關(guān)文獻(xiàn)，可以看出叢式井技術(shù)具有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要集中在節(jié)約土地資源、提升鉆井效率、降低鉆井成本、提高運(yùn)行效率、提升產(chǎn)量、環(huán)境影響小等方面。而對(duì)比該6 項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)提及次數(shù)與比例可以發(fā)現(xiàn)提升鉆井效率、節(jié)約土地資源、降低鉆井成本被廣泛論證，足以見(jiàn)得在叢式井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中該優(yōu)勢(shì)最被認(rèn)可。而本文著重討論采用叢式井技術(shù)開(kāi)發(fā)節(jié)約土地資源對(duì)鉆井效益的影響。

在新的法律環(huán)境下，叢式井場(chǎng)，因可以減少土地占用、降低生態(tài)環(huán)境影響和后期運(yùn)維難度等優(yōu)勢(shì)突顯，被作為一種有效的先進(jìn)技術(shù)手段，受到了油氣田企業(yè)的高度關(guān)注和廣泛推廣。但是這種井場(chǎng)技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)條件下的應(yīng)用難度較大，且建設(shè)周期較長(zhǎng)，在油價(jià)波動(dòng)較大的情況下，石油企業(yè)需要承擔(dān)較大的投資風(fēng)險(xiǎn)。所以，要充分認(rèn)識(shí)叢式井場(chǎng)技術(shù)的優(yōu)劣勢(shì)，做好不同場(chǎng)景下的效益評(píng)估，最大限度提高企業(yè)整體效益。

在特定場(chǎng)景中，稱(chēng)為叢式井場(chǎng)的井場(chǎng)或平臺(tái)，鉆探過(guò)程中形成若干個(gè)井口甚至上百個(gè)井口，各井口距離地面僅數(shù)米，井底延伸至不同方位。叢式井場(chǎng)因以下五項(xiàng)優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)， 在油氣田開(kāi)發(fā)中被廣泛應(yīng)用。

一是提高安全生產(chǎn)能力。這種井場(chǎng)可以滿足鉆井工程上某些特殊需要，可以互為井噴搶險(xiǎn)井。楊萬(wàn)豪等在南海某高溫高壓氣田采用了叢式井方式，該套設(shè)備能夠有效緩解該氣田表層?660.4 mm 井段施工中竄漏和防碰壓力的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了提高作業(yè)效率達(dá)50% 以上［16］。

二是土地利用效率高。該類(lèi)井場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了在較小的區(qū)域內(nèi)鉆出多口井，相較傳統(tǒng)單井鉆探，可以節(jié)約大量土地資源。中石油某油氣田74 口開(kāi)發(fā)井，僅用了兩個(gè)井場(chǎng)，減少用地430 多畝。謝鑫等指出叢式井組開(kāi)發(fā)可節(jié)約大量的道路、井場(chǎng)建設(shè)投資，節(jié)省地面空間，便于采油集中建站和管理［17］。

三是提高開(kāi)發(fā)速度。該類(lèi)井場(chǎng)通過(guò)數(shù)值模擬和動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法相結(jié)合的方式，在同層或異層利用水平井組，采用兩井式（反向）、三井式或四井式等設(shè)計(jì)布局，可實(shí)現(xiàn)“三低”油氣田規(guī)模效益開(kāi)發(fā)，提高開(kāi)發(fā)效率。田啟忠等在中國(guó)石化某油田開(kāi)發(fā)中推廣使用叢式井技術(shù)，通過(guò)結(jié)合井眼軌道優(yōu)化及精細(xì)控壓鉆井技術(shù)，對(duì)井組整體設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整；通過(guò)優(yōu)選鉆具、優(yōu)化鉆具結(jié)構(gòu)和應(yīng)用提速配套技術(shù)研究，讓叢式井技術(shù)在該油田開(kāi)發(fā)中實(shí)現(xiàn)了油氣層鉆遇率高、鉆井效率高的兩大突破［18］。

四是集中管理方便。該類(lèi)井場(chǎng)部署技術(shù)，最大限度減少了集輸流程和地面工程的重復(fù)性建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了地面、地下設(shè)備設(shè)施的集中管理和維護(hù)，減少重復(fù)性工作，進(jìn)一步提高了整個(gè)井場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)效率，減少了地面工程建設(shè)投入的同時(shí)，也減少了相應(yīng)支出。高寶元等在某油田采用叢式井組套管防護(hù)數(shù)字化監(jiān)控柜與油田現(xiàn)場(chǎng)操作控制數(shù)字化的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的叢式井組防護(hù)運(yùn)行，使叢式井組套管的電壓恒定在規(guī)范范圍，從而達(dá)到了最佳保護(hù)效果，解決了現(xiàn)場(chǎng)管理的難題，提高了生產(chǎn)運(yùn)行管理水平［19］。

五是適用于特殊地理環(huán)境。相較傳統(tǒng)單井鉆探方式，叢式井場(chǎng)可通過(guò)密集布局的方式，克服地理環(huán)境限制，順利完成鉆探任務(wù)，特別適合城市、良田、沼澤等特殊地理環(huán)境下的鉆探活動(dòng)。周偉等針對(duì)某油氣田AT 井區(qū)碎屑巖油藏，利用叢式井解決了當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)等級(jí)要求很高的難題，降低了鉆井開(kāi)發(fā)難度，同時(shí)降低了對(duì)周?chē)h(huán)境破壞的風(fēng)險(xiǎn)［20］。

叢式井場(chǎng)鉆井工藝比傳統(tǒng)單井更為復(fù)雜，需要更高的技術(shù)水平和更嚴(yán)格的施工管理。叢式井缺點(diǎn)主要為以下4 方面。

一是新井當(dāng)年貢獻(xiàn)較低。該類(lèi)井場(chǎng)一般需要集體投產(chǎn)（前期征地面積足夠大，具備投產(chǎn)安全距離除外），針對(duì)穩(wěn)產(chǎn)壓力較大的油氣田企業(yè)，在短期內(nèi)會(huì)加劇產(chǎn)量需求和新井投產(chǎn)之間的矛盾。張悅提出叢式井場(chǎng)技術(shù)的井位部署方式，不僅可以全面滿足整裝油藏的開(kāi)發(fā)部署需求，同時(shí)還可以降低投資成本、縮減搬遷時(shí)間，實(shí)現(xiàn)多口井相繼鉆井、射孔、壓裂、試氣、生產(chǎn)，在一定程度上，加快了投產(chǎn)進(jìn)度，提高了新井當(dāng)年貢獻(xiàn)率。部分同一井場(chǎng)的叢式井組，即使在單井投產(chǎn)層位、物性、壓裂措施規(guī)模均一致的情況下，各井產(chǎn)量還存在很大差別，需有針對(duì)性地開(kāi)展效益評(píng)估［21］。

二是勘探鉆井周期較長(zhǎng)。該類(lèi)井場(chǎng)探井如有測(cè)井解釋、取心、試油需求，將存在鉆機(jī)和試油機(jī)組重復(fù)性搬遷的現(xiàn)象，影響勘探節(jié)奏。毛志新等指出某礦區(qū)煤層氣叢式井，因前期勘探過(guò)程未結(jié)合地層與油藏特點(diǎn)、鉆井目的要求，采用常規(guī)單井場(chǎng)鉆進(jìn)工藝，致使出現(xiàn)鉆井效率低下、井斜角超標(biāo)、井身質(zhì)量不好控制等問(wèn)題［22］。

三是油井后期運(yùn)維成本增加。叢式井多為定向井，易發(fā)生桿管偏磨，影響正常生產(chǎn)。在修井、壓裂等措施作業(yè)中，增加防止井間干擾技術(shù)，致使技術(shù)難度和作業(yè)費(fèi)用增加，且存在降低壓裂效果的可能性。王希巖在中國(guó)石油某油氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中采用叢式井技術(shù)，因?yàn)閰彩骄毡闉槎ㄏ蚓奶攸c(diǎn)，致使對(duì)初期施工壓力影響較大［23］。

四是前期鉆井費(fèi)用增加。影響叢式井鉆井費(fèi)用的因素較多，如地質(zhì)條件的復(fù)雜性致使鉆探難度增加［24］，防碰撞、防纏繞［25］等先進(jìn)技術(shù)的推廣應(yīng)用也會(huì)帶來(lái)更高的成本投入。

綜上所述，叢式井場(chǎng)的技術(shù)應(yīng)用在投資、產(chǎn)建節(jié)奏等方面的優(yōu)缺點(diǎn)存在博弈點(diǎn)。如何極大地發(fā)揮井場(chǎng)部署優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益最大化的閾值點(diǎn)，是本文論證探尋的重點(diǎn)。

筆者從叢式井的技術(shù)特點(diǎn)出發(fā)，通過(guò)平臺(tái)設(shè)計(jì)費(fèi)用、數(shù)智節(jié)約費(fèi)用、新能源節(jié)約費(fèi)用、鉆完井優(yōu)化節(jié)約費(fèi)用以及提高產(chǎn)量增加收入，降低叢式井的費(fèi)用，具體降低數(shù)量通過(guò)所有費(fèi)用討論來(lái)比較。

1 方法過(guò)程

脫離油藏地質(zhì)的工程技術(shù)是不存在的，工程技術(shù)是為了更好地服務(wù)地質(zhì)開(kāi)發(fā)。近年來(lái)，中國(guó)定向井技術(shù)發(fā)展成熟，針對(duì)大斜度井造斜及相應(yīng)井控風(fēng)險(xiǎn)管控都已具備相對(duì)成熟的技術(shù)管理手段，基本都可以滿足當(dāng)前地質(zhì)目的需求和安全需求。但目前在油氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，石油企業(yè)采用鄰井掃描井間最近距離確定井間相對(duì)位置，用井間分離系數(shù)評(píng)價(jià)兩口井在鉆井過(guò)程中可能發(fā)生的碰撞程度，用來(lái)對(duì)井間碰撞進(jìn)行事故預(yù)防。通過(guò)調(diào)研井場(chǎng)數(shù)據(jù)，某井場(chǎng)有36 口井，其中有30 口井深集中在30～300 m，6 口井深在600 m 以上。在井深0～30 m 時(shí)，井間最近距離逐漸減小，井間距離在0～20 m；在井深30～200m 時(shí)隨著井深的加深，井間最近距離趨于穩(wěn)定；在井深200～800 m 時(shí)，井間最近距離隨著井深的加深，最近距離逐漸增大，井間最近距離基本在40～50 m。

雖然當(dāng)前仍然存在誤差因素較多的情況，但是相信隨著思路的進(jìn)一步延展和技術(shù)進(jìn)步，叢式井場(chǎng)的相關(guān)技術(shù)難題不僅會(huì)逐步攻克，同時(shí)，鉆井速度還會(huì)得到進(jìn)一步提升，推動(dòng)油氣田開(kāi)發(fā)企業(yè)效益開(kāi)源。

為此，將整個(gè)勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中的費(fèi)用分為平臺(tái)設(shè)計(jì)費(fèi)用、數(shù)智化節(jié)約費(fèi)用、新能源節(jié)約費(fèi)用、鉆完井方式優(yōu)化節(jié)約費(fèi)用、提高產(chǎn)量增加收入、提高運(yùn)行管理效率節(jié)約費(fèi)用。

1.1 平臺(tái)設(shè)計(jì)費(fèi)用

叢式井場(chǎng)技術(shù)應(yīng)用中，井距和井間干擾是常見(jiàn)問(wèn)題，受到整個(gè)行業(yè)的高度關(guān)注。為了攻克這一問(wèn)題，各國(guó)專(zhuān)家分別提出了多種不同分組設(shè)計(jì)配置思路，擬實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)時(shí)間最少、產(chǎn)量提高最多、安全性最好、投產(chǎn)效益最高等優(yōu)勢(shì)。

為確保經(jīng)濟(jì)效益最大化，油氣田企業(yè)通常會(huì)在綜合考慮產(chǎn)油量遞減率后，進(jìn)行多版本分組式經(jīng)濟(jì)評(píng)估，明確綜合情況下的凈現(xiàn)值最大的分組方式。張磊等指出叢式井平臺(tái)位置優(yōu)選將直接影響油氣田開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)效益，而兼顧鉆井難度和鉆井總進(jìn)尺最優(yōu)的方法，不能完全兼顧成本費(fèi)用。因此，依據(jù)叢式井分類(lèi)方法，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算其他因素引起的鉆完井費(fèi)用，提出目標(biāo)油田鉆完井總投資函數(shù)，并將其作為成本優(yōu)選平臺(tái)基礎(chǔ)條件。在“最小進(jìn)尺法”與“權(quán)重法”的基礎(chǔ)上，合理劃分平臺(tái)位置分布邊界，利用網(wǎng)格法確定可能的平臺(tái)位置，并在井型分類(lèi)和井眼軌道設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上利用鉆完井投資目標(biāo)函數(shù)測(cè)算對(duì)比可能平臺(tái)位置的鉆完井投資，優(yōu)選出成本最低的位置作為最終平臺(tái)位置［26］。

1.2 數(shù)智化節(jié)約費(fèi)用

叢式井場(chǎng)數(shù)智化建設(shè)，包含多元智能微電網(wǎng)集控系統(tǒng)、站內(nèi)視頻監(jiān)控、注水間數(shù)字化管理與監(jiān)控系統(tǒng)，它具備了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)和控制功能，可以有效解決數(shù)據(jù)自動(dòng)采集率問(wèn)題，降低全流程、全鏈條、全業(yè)態(tài)的井站管理、運(yùn)行、操作和維護(hù)成本，提升井場(chǎng)數(shù)智化水平，為“無(wú)人值守、遠(yuǎn)程監(jiān)控、事故巡井”運(yùn)行模式的推廣應(yīng)用提供了技術(shù)支撐。其中，多元智能微電網(wǎng)集控系統(tǒng)滿足了分布式新能源接入、節(jié)能低碳降耗、井場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、井場(chǎng)數(shù)智化建設(shè)新舊系統(tǒng)的互接改造，在實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級(jí)的同時(shí)，進(jìn)一步節(jié)省了通信光纜和工藝管道的建設(shè)成本。王貴宏為深度挖掘叢式井集約優(yōu)勢(shì)，簡(jiǎn)化了野外建設(shè)施工建設(shè)流程，進(jìn)一步提高叢式井場(chǎng)地面設(shè)備利用效率，增強(qiáng)了標(biāo)準(zhǔn)化電氣一體化集成產(chǎn)品推廣力度，推動(dòng)石油勘探技術(shù)發(fā)展取得巨大成果。鑒于大慶油田叢式井場(chǎng)建設(shè)實(shí)際和橇裝電控一體化技術(shù)特點(diǎn)，推廣實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?shù)字化管理模式，對(duì)配電管理系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化、儀表和通信等設(shè)施進(jìn)行探討，通過(guò)集成化和標(biāo)準(zhǔn)化的管理系統(tǒng)，全面推動(dòng)實(shí)現(xiàn)油氣田叢式井站點(diǎn)的日常生產(chǎn)電控系統(tǒng)“橇裝化”和“一體化”建設(shè)，實(shí)現(xiàn)油氣田叢式井站點(diǎn)的高效運(yùn)營(yíng)，同時(shí)降低員工現(xiàn)場(chǎng)工作強(qiáng)度，減少人員和環(huán)境對(duì)施工的干擾，從而降低工程成本和工程造價(jià)，從而提升油田的精益管理能力［27］。

1.3 新能源節(jié)約費(fèi)用

當(dāng)前，國(guó)家提出“雙碳”目標(biāo)，以不影響后期作業(yè)施工為前提，在開(kāi)發(fā)井場(chǎng)面積不增加的情況下，可以加裝新能源替代設(shè)備（單井場(chǎng)面積標(biāo)定為30m×50 m，如加裝新能源光伏板等設(shè)備設(shè)施情況下，綜合安全距離，則須增加井場(chǎng)面積），降低運(yùn)行成本和碳排放。

在區(qū)域勘探階段，更多為臨時(shí)試采，地面建設(shè)僅為立罐、三相（兩相） 分離器等臨時(shí)投產(chǎn)裝置，不需要系統(tǒng)考慮新能源替代、數(shù)智化配套等事項(xiàng)。劉一山等集成了綜合抽油機(jī)集中控制節(jié)能技術(shù)、基于泵功圖檢測(cè)的自學(xué)習(xí)智能調(diào)參技術(shù)、基于動(dòng)液面在線監(jiān)測(cè)的智能調(diào)參技術(shù)和抽油機(jī)自動(dòng)調(diào)平衡技術(shù)，開(kāi)發(fā)了叢式井組抽油機(jī)智能調(diào)參節(jié)能系統(tǒng)。該裝置具有較強(qiáng)環(huán)保性，環(huán)境污染等高風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題得到有效地解決［28］。

1.4 鉆完井方式優(yōu)化節(jié)約費(fèi)用

叢式井場(chǎng)技術(shù)，允許多口井依次一開(kāi)、固井、二開(kāi)、再依次固完井，提高設(shè)備利用率，提升作業(yè)效率。針對(duì)壓裂作業(yè)，可以實(shí)現(xiàn)同井場(chǎng)同步壓裂，有利于形成網(wǎng)狀裂縫，提高產(chǎn)能及采收率。而且返排壓裂液可以二次回收利用（當(dāng)前，叢式井非常規(guī)氣水平井壓裂液回收利用率為15%～35%），大幅減少了用水量和壓裂施工車(chē)輛的使用，降低了有害化學(xué)物質(zhì)的泄漏風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本的同時(shí)，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，積極響應(yīng)了當(dāng)前國(guó)家對(duì)于可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的要求。沈建中等在中國(guó)中西部地區(qū)某煤層氣區(qū)塊引入?yún)彩骄畧?chǎng)鉆井模式，通過(guò)井組和鉆具優(yōu)選、施工工序優(yōu)化、預(yù)偏離防碰和高效堵漏技術(shù)的應(yīng)用，開(kāi)展降本增效系列工作。同時(shí)，為進(jìn)一步落實(shí)低成本高效鉆井，利用學(xué)習(xí)曲線法，對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了持續(xù)優(yōu)化［29］。

1.5 提高產(chǎn)量增加收入

采取叢式井開(kāi)發(fā)模式應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行油氣開(kāi)采，可利用叢式井集中部署的特點(diǎn)提升井區(qū)的產(chǎn)量。楊歡等（2016） 對(duì)叢式井組的效率，從液態(tài)體系、放噴方法、放噴控砂、液體回收再利用等方面進(jìn)行了深入研究，開(kāi)展了多項(xiàng)的技術(shù)集成，加快應(yīng)用區(qū)塊壓裂液的排液及回收工作，使回收壓裂液快速投入到下一口井施工中。同時(shí)通過(guò)低分子壓裂液的應(yīng)用以及快速放噴排液制度，降低了壓裂液對(duì)儲(chǔ)層的傷害，提高了產(chǎn)量［30］。

叢式井技術(shù)一般采取集中投產(chǎn)方式，集中投產(chǎn)部署方式的不同會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生產(chǎn)量差異。以中石油東部地區(qū)某油田為例，分別采取3 種叢式井平臺(tái)部署方式，對(duì)比產(chǎn)量與叢式井平臺(tái)部署間的關(guān)系。一是6 個(gè)井叢、每個(gè)井叢2 口井，二是4 個(gè)井叢、每個(gè)井叢3 口井，三是3 個(gè)井叢、每個(gè)井叢4 口井。利用3 種平臺(tái)投產(chǎn)方式，進(jìn)行日產(chǎn)量與累計(jì)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)與對(duì)比。從圖1 中可以看出，12 口井的3 種平臺(tái)布局方式，在投產(chǎn)100 d 時(shí)，3 個(gè)井叢、每個(gè)井叢4 口井的部署方式日產(chǎn)油量最高，約80 t/d；6 個(gè)井叢、每個(gè)井叢2 口井的日產(chǎn)油量最低，約60 t/d。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，產(chǎn)油量基本滿足遞增關(guān)系。由此可知，在產(chǎn)量壓力較大的油氣田企業(yè)中的非整裝油氣田推廣叢式井場(chǎng)技術(shù)，難度較大，但綜合考慮初始產(chǎn)量、綜合遞減率、初始含水率、生產(chǎn)時(shí)間、措施增油以及鉆完井成本、當(dāng)前油價(jià)等因素后，同一時(shí)間軸線內(nèi)，叢式井場(chǎng)井?dāng)?shù)越多，總產(chǎn)量越大。為確保井場(chǎng)部署方式效益最大化，還需確定滿足當(dāng)?shù)氐孛鏃l件的井叢分組，把握好投產(chǎn)節(jié)奏。

1.6 提高運(yùn)行管理效率節(jié)約費(fèi)用

叢式井場(chǎng)集輸?shù)孛婀に嚵鞒痰纳a(chǎn)運(yùn)行管理相較于與單井場(chǎng)來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)了集中管理，提高了安全管理的有效性（前文講到的救援井等內(nèi)容），可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化管理和規(guī)程確保所有作業(yè)活動(dòng)安全平穩(wěn)。此外，在面對(duì)自然災(zāi)害或其他突發(fā)事件時(shí)，其集中布局的特性，讓單井實(shí)現(xiàn)快速批量啟停，讓?xiě)?yīng)急響應(yīng)更加迅速和高效。另外，這種技術(shù)的集輸?shù)孛婀に囘\(yùn)維成本、工作量和難度都較單井場(chǎng)低，再加上當(dāng)前數(shù)智化建設(shè)配套等設(shè)備設(shè)施應(yīng)用，大幅降低了人工成本投入。陳俊昌等開(kāi)展了數(shù)字化叢式井場(chǎng)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)化研究并推廣應(yīng)用，不僅促使地面工程建設(shè)高效運(yùn)行，同時(shí)還進(jìn)一步推動(dòng)油氣田企業(yè)高質(zhì)量、高效益長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展［31］。

以中石油某油氣田企業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)為例進(jìn)行分析。員工巡查一個(gè)單井井場(chǎng)用時(shí)10 min，10 口井用時(shí)為100 min+各單井場(chǎng)路途時(shí)間。如果該站有50 口井（50 個(gè)井場(chǎng)） 需要巡檢，則需要2 名員工參與完成。如果叢式井場(chǎng)有10 口井，則1 名員工可以完成全部工作量。其管線巡護(hù)工作量將減少80%，且工作區(qū)域相對(duì)集中，便于操作。如果該井場(chǎng)通過(guò)視頻監(jiān)控、無(wú)線數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)燃夹g(shù)手段，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，則員工成本為0，且人員安全風(fēng)險(xiǎn)事故也成指數(shù)型下降，實(shí)現(xiàn)了“雙降”目標(biāo)，即成本降、風(fēng)險(xiǎn)降。

2 結(jié)果現(xiàn)象討論

效益是企業(yè)發(fā)展根本，關(guān)鍵在于前期投資、費(fèi)用成本和時(shí)間成本管控，以及后期價(jià)值創(chuàng)造。本文將結(jié)合勘探、開(kāi)發(fā)不同場(chǎng)景，對(duì)鉆前準(zhǔn)備、鉆井施工、地面工程建設(shè)、投產(chǎn)運(yùn)行全周期效益情況進(jìn)行分析，全面論證叢式井整體效益，為油氣田企業(yè)最優(yōu)化成本適用環(huán)境的確定提供依據(jù)。

2.1 鉆前準(zhǔn)備經(jīng)濟(jì)效益討論

在前期準(zhǔn)備階段，需根據(jù)鉆井全過(guò)程各項(xiàng)目費(fèi)用對(duì)井場(chǎng)建設(shè)階段總費(fèi)用進(jìn)行預(yù)算。現(xiàn)場(chǎng)井場(chǎng)開(kāi)發(fā)部署模式主要分為單井場(chǎng)與叢式井井場(chǎng)，現(xiàn)在以井場(chǎng)開(kāi)發(fā) “單井開(kāi)發(fā)”、“2 井叢式開(kāi)發(fā)”、“5 井叢式開(kāi)發(fā)”等3 個(gè)方案舉例，對(duì)各方案井場(chǎng)開(kāi)發(fā)費(fèi)用進(jìn)行對(duì)比分析。

井場(chǎng)單井開(kāi)發(fā)方案基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：鉆機(jī)1 臺(tái)，鉆1 口井；標(biāo)準(zhǔn)井場(chǎng)（永久征地） 規(guī)格為30 m×50 m，永征占地面積1 500 m2； 臨時(shí)征用鉆井場(chǎng)地規(guī)格為80 m×120 m，臨征占地面積9 600 m2。井場(chǎng)2 井叢式開(kāi)發(fā)方案基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：鉆機(jī)1 臺(tái)，鉆2 口井；標(biāo)準(zhǔn)井場(chǎng)（永久征地） 規(guī)格為（50+8）m×30 m，永征占地面積1 740 m2；臨時(shí)征用鉆井場(chǎng)地規(guī)格為120 m×110m，臨征占地面積13 200 m2。井場(chǎng)5 井叢式開(kāi)發(fā)方案基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：鉆機(jī)1 臺(tái)或2 臺(tái)，鉆5 口井；標(biāo)準(zhǔn)井場(chǎng)（永久征地） 規(guī)格為（50+8×4）m×30 m，永征占地面積2 460 m2；臨時(shí)征用鉆井場(chǎng)地規(guī)格為200 m×100 m，臨征占地面積20 000 m2。

鉆前手續(xù)的相關(guān)費(fèi)用主要包含安環(huán)評(píng)費(fèi)用、臨時(shí)征地費(fèi)用、永久征地費(fèi)用。其中安環(huán)評(píng)費(fèi)包含安評(píng)費(fèi)（單井安評(píng)費(fèi)5 萬(wàn)元）、環(huán)評(píng)費(fèi)（單井環(huán)評(píng)費(fèi)10 萬(wàn)元）；臨時(shí)征地費(fèi)用包含臨時(shí)征用耕地占用稅（30 元/m2）、臨時(shí)征用土地補(bǔ)償款（150 元/m2）、土地復(fù)墾保障金（15 元/m2）、臨時(shí)征地其他費(fèi)用；永久征地費(fèi)用包含永久征用耕地占用稅（30 元/m2）、永久征用土地補(bǔ)償款（150 元/m2）、永久征地社保費(fèi)（30 元/m2）、永久征地補(bǔ)充耕地指標(biāo)（300 元/m2）、永久征地組卷費(fèi)等。準(zhǔn)備階段，臨時(shí)征地費(fèi)用中的耕地臨時(shí)占用稅在辦理土地永征手續(xù)時(shí)將給予退還，土地復(fù)墾保障金在土地復(fù)墾結(jié)束并通過(guò)政府相關(guān)部門(mén)驗(yàn)收后也將退還，影響整體費(fèi)用的指標(biāo)主要為征地面積和賠償款價(jià)格。單井開(kāi)發(fā)、2 井叢式開(kāi)發(fā)、5 井叢式開(kāi)發(fā)等3 個(gè)方案的井場(chǎng)開(kāi)發(fā)費(fèi)用見(jiàn)表2。針對(duì)40 鉆機(jī)，單井開(kāi)發(fā)、2 井叢式開(kāi)發(fā)、5 井叢式開(kāi)發(fā)等3 個(gè)不同井場(chǎng)部署方案進(jìn)行對(duì)比，2 井叢式開(kāi)發(fā)較單井節(jié)約費(fèi)用94.44 萬(wàn)元，主要為臨時(shí)征地階段節(jié)約的6.6 畝用地補(bǔ)償款及轉(zhuǎn)永久征地后節(jié)約的1.5 畝土地所產(chǎn)生的用地補(bǔ)償款、社保費(fèi)用和補(bǔ)充耕地指標(biāo)；5 井叢式開(kāi)發(fā)較單井節(jié)約費(fèi)用可達(dá)400 萬(wàn)元以上（含鉆前施工費(fèi)用）。針對(duì)70 鉆機(jī)，5 井叢式開(kāi)發(fā)方式將較單井節(jié)約費(fèi)用約為737 萬(wàn)元。由此得知，叢式井場(chǎng)部署井位越多，土地投資成百萬(wàn)元正比例下降，且環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)及相關(guān)資金投入呈冪指數(shù)型下降，在這個(gè)方面，上限沒(méi)有閾值。

2.2 鉆井階段經(jīng)濟(jì)效益討論

叢式井場(chǎng)部署技術(shù)應(yīng)用的基本原則，必須滿足地質(zhì)設(shè)計(jì)、鉆井和采油工藝的各方面要求，并且要提升管理水平和經(jīng)濟(jì)效益。所以本文將分別從地質(zhì)、工程、經(jīng)濟(jì)三方面，對(duì)叢式井場(chǎng)的效益優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析論證。

2.2.1 鉆井費(fèi)用

以冀中地區(qū)某凹陷為例，叢式井平均單井設(shè)計(jì)斜深較垂深多700～800 m（下文按700 m 計(jì)算）。按綜合鉆井平均費(fèi)用3 000 元/m 計(jì)算（含鉆、錄、測(cè)等費(fèi)用），平均單井鉆井增加費(fèi)用為700 m×3 000 元/m，即210 萬(wàn)元。

這是極大值的極端計(jì)算方式，在實(shí)際應(yīng)用鉆井過(guò)程中，尤其是牙刷狀油藏或是其他類(lèi)上升盤(pán)、下降盤(pán)多層系兼探井，因?yàn)檫@類(lèi)井造斜的目的是經(jīng)濟(jì)性開(kāi)發(fā)的最大化，所以造斜和防碰撞等技術(shù)設(shè)備產(chǎn)生的費(fèi)用可以忽略不計(jì)。

由此可見(jiàn)，叢式井鉆井成本費(fèi)用是否增加，需要結(jié)合油藏類(lèi)型進(jìn)行具體評(píng)估。在開(kāi)發(fā)方案質(zhì)量較高，方案符合率較高的區(qū)域，叢式井場(chǎng)因進(jìn)尺產(chǎn)生的額外費(fèi)用忽略不計(jì)。

2.2.2 鉆井液費(fèi)用

叢式井技術(shù)，通過(guò)優(yōu)化施工設(shè)計(jì)和加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，能夠減少鉆井液用量。多口井在相同開(kāi)次鉆井液體系相同，且得到重復(fù)性利用，可大幅降低鉆井液使用量，減少了化學(xué)品使用，有效減少了危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)泄露風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)環(huán)境保護(hù)起到積極作用的同時(shí)，降低了鉆井費(fèi)用。

按單井鉆井液費(fèi)用40 萬(wàn)元（鉆井液費(fèi)用受井別、深度、井斜等諸多因素影響，結(jié)合某平原地區(qū)各井史鉆井液數(shù)據(jù)，計(jì)算得出平均水平） 計(jì)算，一個(gè)有5 口井的叢式井場(chǎng)5 口，預(yù)計(jì)可以節(jié)約160 萬(wàn)元。

2.2.3 搬遷費(fèi)用

油氣田開(kāi)發(fā)企業(yè)多采取總包的形式與鉆井公司簽訂合同。叢式井場(chǎng)技術(shù)的應(yīng)用，大幅降低了鉆機(jī)搬遷頻次，減少了搬遷費(fèi)用，提高鉆井公司的經(jīng)濟(jì)效益。中國(guó)平原地區(qū)，平均單井次搬家費(fèi)用在30 萬(wàn)元，以5 口井為例計(jì)算，預(yù)計(jì)可以節(jié)約搬遷費(fèi)用120 萬(wàn)元。

綜上所述，在不考慮壓裂作業(yè)的前提下，在多種油藏類(lèi)型下，尤其是巖性油藏中，一個(gè)2 口井的叢式井場(chǎng)，在鉆井階段可以節(jié)約費(fèi)用70 萬(wàn)元以上。在牙刷狀油藏等多種非巖性油藏類(lèi)別中，一個(gè)5 口井的叢式井場(chǎng)在鉆井階段可以節(jié)約費(fèi)用近300 萬(wàn)元，同時(shí)極大限度降低了化學(xué)危廢物污染風(fēng)險(xiǎn)，國(guó)家的土地和環(huán)境資源得到了積極的保護(hù)。

2.3 地質(zhì)方面經(jīng)濟(jì)效益討論

叢式井場(chǎng)技術(shù)在勘探、開(kāi)發(fā)階段的應(yīng)用，存在不同聲音。有人認(rèn)為，叢式井不應(yīng)該大規(guī)模使用，尤其是勘探階段和建產(chǎn)初期；有人認(rèn)為，叢式井的應(yīng)用意義深遠(yuǎn)，應(yīng)該立意長(zhǎng)遠(yuǎn)，進(jìn)一步推廣使用。本文將從井別分類(lèi)、地質(zhì)意義等方面著手，對(duì)使用場(chǎng)景進(jìn)行重點(diǎn)梳理分析。

2.3.1 區(qū)域勘探階段經(jīng)濟(jì)效益討論

探井主要分為三類(lèi)：風(fēng)險(xiǎn)探井、預(yù)探井和評(píng)價(jià)井。這類(lèi)井的目的主要是取得區(qū)域地質(zhì)認(rèn)識(shí)，了解生儲(chǔ)蓋特征，初步認(rèn)識(shí)烴源巖的分布與生烴潛力，尋找油氣勘探戰(zhàn)略“靶區(qū)”。

風(fēng)險(xiǎn)探井是通過(guò)鉆遇目標(biāo)靶點(diǎn)，了解構(gòu)造位置，查明地層層序及接觸關(guān)系，確定有利目標(biāo)或?qū)酉?。這類(lèi)井一般在新區(qū)域進(jìn)行，鉆前手續(xù)準(zhǔn)備周期較長(zhǎng)，辦理難度較大。但區(qū)域內(nèi)控制井?dāng)?shù)相對(duì)較少，一般為一口，且后期數(shù)據(jù)資料錄取較多，完鉆周期因不同的地質(zhì)條件、技術(shù)措施和操作團(tuán)隊(duì)而存在很大差異，比常規(guī)井要更為漫長(zhǎng)和復(fù)雜。中國(guó)中部區(qū)域，風(fēng)險(xiǎn)探井完鉆周期一般在一年以上；西部地區(qū)較長(zhǎng)，個(gè)別井達(dá)到3 年之久，且費(fèi)用較其他類(lèi)別井高出許多。所以，這類(lèi)井一般為單井場(chǎng)井。

預(yù)探井，是風(fēng)險(xiǎn)探井在鉆遇具有進(jìn)一步勘探價(jià)值的層系后，繼續(xù)鉆探獲取勘探深度、地質(zhì)構(gòu)造、巖層厚度等重要數(shù)據(jù)的井，以輔助下步勘探?jīng)Q策，圈定油氣藏邊界、計(jì)算控制儲(chǔ)量和預(yù)測(cè)儲(chǔ)量。這類(lèi)井的鉆探，需要提前考慮勘探成本等多項(xiàng)因素。

評(píng)價(jià)井，是建立探明儲(chǔ)量為目的而鉆的井，是在預(yù)探井明確工業(yè)油氣流圈閉后，進(jìn)一步研究油氣藏類(lèi)型、地質(zhì)構(gòu)造特征、石油層厚度和物性變化，并對(duì)新油氣田的規(guī)模、生產(chǎn)能力及經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行整體事前評(píng)價(jià)，明確探明儲(chǔ)量，為下步規(guī)模開(kāi)發(fā)提供地層數(shù)據(jù)支撐。

近年來(lái)，隨著中國(guó)對(duì)能源用地政策的不斷調(diào)整及新“兩法”實(shí)施，各地土地征用難度呈現(xiàn)指數(shù)型上升，土地成本投入（時(shí)間成本和資金成本、沉沒(méi)成本等） 日益增加。為此，各油氣田企業(yè)針對(duì)預(yù)探井和評(píng)價(jià)井開(kāi)始叢式井技術(shù)推廣，以工程作業(yè)時(shí)間和成本的節(jié)約彌補(bǔ)前期損益，降低投資風(fēng)險(xiǎn)。

綜上所述，在區(qū)域地質(zhì)勘探階段，叢式井技術(shù)因其高效、經(jīng)濟(jì)的特性，在預(yù)探、評(píng)價(jià)階段具有一定適用性，叢式井井場(chǎng)與單井場(chǎng)在相同井口數(shù)因部署方式不同導(dǎo)致在運(yùn)行效率上略有差異，針對(duì)2、3、4、5 口井?dāng)?shù)下叢式井井場(chǎng)與單井場(chǎng)進(jìn)行對(duì)比，如圖2所示。可以看出，2 井叢式井組與單井場(chǎng)的運(yùn)行效率都在20%～30% 之間，叢式井低于單井場(chǎng)，運(yùn)行效率差距在5% 以?xún)?nèi)。相同井?dāng)?shù)下單井場(chǎng)的運(yùn)行效率高于叢式井場(chǎng)，且隨著井?dāng)?shù)的增多，單井場(chǎng)的運(yùn)行效率增幅高于叢式井井場(chǎng)。在5 口井時(shí)，叢式井井場(chǎng)與單井場(chǎng)之間的運(yùn)行效率差距達(dá)到10% 以上。故油田企業(yè)要結(jié)合其集體投產(chǎn)的特性、儲(chǔ)量上交工作時(shí)間安排和經(jīng)濟(jì)效益，計(jì)算井?dāng)?shù)臨界點(diǎn)，明確最優(yōu)化井場(chǎng)部署方案，超前組織井位部署和相關(guān)合規(guī)手續(xù)辦理，全方位提高勘探效率。

2.3.2 油藏開(kāi)發(fā)階段經(jīng)濟(jì)效益討論

開(kāi)鉆新井的主要目的分為兩類(lèi)，一是井網(wǎng)完善，提高油氣采收率；二是滾動(dòng)評(píng)價(jià)，對(duì)現(xiàn)有油藏有新的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步擴(kuò)邊、擴(kuò)沿，增加新建產(chǎn)能。

油藏分布范圍和地質(zhì)認(rèn)識(shí)相對(duì)清楚，開(kāi)發(fā)方案已經(jīng)上級(jí)部門(mén)審定，井網(wǎng)類(lèi)型、開(kāi)發(fā)井?dāng)?shù)、開(kāi)發(fā)成本及產(chǎn)量等數(shù)據(jù)基本確定。在這一階段，開(kāi)發(fā)效益是重點(diǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中主要采用叢式井井場(chǎng)部署與單井場(chǎng)部署兩種井場(chǎng)部署模式，現(xiàn)對(duì)叢式井井場(chǎng)鉆井部署與單井場(chǎng)鉆井部署全過(guò)程進(jìn)行進(jìn)度計(jì)劃與時(shí)間效益對(duì)比。不考慮鉆前手續(xù)影響，叢式井井場(chǎng)要素與單井場(chǎng)部署方式下的時(shí)間成本對(duì)比見(jiàn)圖3。

從圖3 可看出，單井部署與叢式井部署技術(shù)在關(guān)鍵環(huán)節(jié)上都包含土地手續(xù)、安環(huán)等其他手續(xù)、鉆前施工、地質(zhì)設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)、鉆井搬安周期、鉆井施工、完井作業(yè)等環(huán)節(jié)。而兩項(xiàng)技術(shù)在時(shí)間成本上存在差異。在鉆井搬安過(guò)程中單井場(chǎng)需周期性地搬遷運(yùn)移鉆井設(shè)備，而叢式井無(wú)需搬遷，對(duì)比單井場(chǎng)與叢式井井場(chǎng)間可節(jié)約6 周時(shí)間。鉆井周期過(guò)程中需進(jìn)行完井工作同樣造成額外的時(shí)間成本，而叢式井可以連續(xù)施工，叢式井場(chǎng)施工對(duì)比單井場(chǎng)施工又可節(jié)約3 周時(shí)間，最終造成叢式井技術(shù)工期比單井場(chǎng)施工技術(shù)時(shí)間減少9 周。叢式井技術(shù)在時(shí)間成本上優(yōu)于單井技術(shù)，可減少施工時(shí)間，增加效益。故井位部署方式可采用叢式井場(chǎng)，其時(shí)間成本主要集中在鉆機(jī)的統(tǒng)籌運(yùn)行，整體相對(duì)可控。

2.4 地面建設(shè)階段經(jīng)濟(jì)效益討論

地面工程在油氣田開(kāi)發(fā)建設(shè)中具有極其重要的地位。近年來(lái)，隨著大型叢式井場(chǎng)推廣使用，以及對(duì)井站一體化采油平臺(tái)的重視和應(yīng)用的推動(dòng)，這個(gè)概念逐漸得到了關(guān)注和應(yīng)用。即通過(guò)實(shí)現(xiàn)集輸工藝流程精簡(jiǎn)、供配電保障、數(shù)智化建設(shè)等多項(xiàng)技術(shù)配套，降低地面建設(shè)成本，促進(jìn)系統(tǒng)集成、無(wú)人值守、遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障巡井落地，為生產(chǎn)運(yùn)行成本降低奠定了基礎(chǔ)。

2.4.1 集輸工藝經(jīng)濟(jì)效益討論

以中國(guó)石油某油氣田吉7 井區(qū)為例，該油氣田采取“摻水橇+多通閥系統(tǒng)”三撬裝合一的運(yùn)行方式，對(duì)油氣的收集、處理、存儲(chǔ)和運(yùn)輸過(guò)程，采取標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行管理模式，大幅度縮短單井出油管線、摻水管道和注水管線長(zhǎng)度，提升現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行效益，降低后期運(yùn)維管理難度，同時(shí)還可以減少用地面積，降低熱量損耗，實(shí)現(xiàn)地層溫度清潔利用。圖4 為中國(guó)石油某油田叢式井場(chǎng)推廣“井站一體化采油平臺(tái)”配套建設(shè)方案（三維立體圖）。

從圖4 中可以看出，該站場(chǎng)主要由智能控制撬、一體化裝置、箱式變壓站、采油井、注水井等組成，該模式下的站場(chǎng)布置具有縮短建設(shè)工期，降低施工難度，減少工程施工量和占地面積等優(yōu)勢(shì)，采用該建設(shè)方案可以進(jìn)一步降低建設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)成本。

2.4.2 供配電經(jīng)濟(jì)效益討論

叢式井場(chǎng)技術(shù)的推廣，伴隨著井場(chǎng)配電方式的多元化。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)供電效益最大化，地面工程設(shè)計(jì)單位通常需要結(jié)合區(qū)域開(kāi)發(fā)方案，全周期考慮開(kāi)發(fā)方式，提前為二次、三次開(kāi)發(fā)所需負(fù)荷留出措施空間。為此，將傳統(tǒng)單井場(chǎng)的單變帶單井或單變帶多井的配電方式，改為叢式井場(chǎng)的井站一體化箱式變電站，將1 140 V、400 V 等供電設(shè)備進(jìn)行集成，并提供了智能控制系統(tǒng)橇裝設(shè)備電源用的額定為500 kVA 降壓變壓器和供一體化自動(dòng)摻水選井計(jì)量裝置的315 kVA 降壓變壓器，實(shí)現(xiàn)電力線路建設(shè)合理優(yōu)化，避免重復(fù)拆建造成的成本投入增加。

3 結(jié)論

（1） 在用地從嚴(yán)管理政策的統(tǒng)籌規(guī)劃下，叢式井場(chǎng)井位部署技術(shù)在油藏開(kāi)發(fā)階段具有極大的效益優(yōu)勢(shì)，可以為油田建設(shè)節(jié)約投資3%～5%，所以其大規(guī)模應(yīng)用是投資收緊大環(huán)境下的必然選擇。

（2） 井位部署方式的選擇，要具有靈活多樣性，要立意長(zhǎng)遠(yuǎn)，要堅(jiān)持“勘探開(kāi)發(fā)一體化”原則系統(tǒng)考量，要綜合當(dāng)下需求和長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益，分類(lèi)對(duì)待不同油藏類(lèi)型和鉆井目的，找準(zhǔn)閾值臨界點(diǎn)，最大限度發(fā)揮叢式井場(chǎng)部署優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，要堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新，用好經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)手段和先進(jìn)工藝技術(shù)，合理優(yōu)選配套設(shè)備設(shè)施及工具，彌補(bǔ)叢式井場(chǎng)在巖性油藏應(yīng)用中的部署劣勢(shì)，推動(dòng)油藏高效益正向發(fā)展，為下步積極應(yīng)對(duì)技術(shù)難題、投資風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)矛盾等挑戰(zhàn)打下堅(jiān)持基礎(chǔ)。

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（修改稿收到日期 2024-01-28）

〔編輯 楊春莉〕