侯東升　顏超

[摘 要]鉆井周期是油氣田進(jìn)行鉆井工程投資估算、預(yù)算的一個(gè)重要參數(shù)，鉆時(shí)定額是鉆井周期預(yù)測(cè)的主要依據(jù)。文章根據(jù)西北某超深油藏鉆遇地層、鉆井工藝特點(diǎn)及勘探開(kāi)發(fā)階段，結(jié)合中國(guó)石油化工股份有限公司清單計(jì)價(jià)模式要求，細(xì)分建立鉆時(shí)定額模型;綜合研究國(guó)內(nèi)外鉆時(shí)定額編制方法，按照樣本數(shù)量，分區(qū)域、地層、井段、井眼尺寸，針對(duì)性研究應(yīng)用鉆時(shí)編制方法，通過(guò)編制方法的差異化研究應(yīng)用，創(chuàng)新評(píng)價(jià)新區(qū)鉆時(shí)定額編制方法的應(yīng)用模式。

[關(guān)鍵詞]鉆井周期;鉆時(shí)定額;鉆時(shí)編制方法;學(xué)習(xí)曲線法;平均先進(jìn)法

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2021.04.009

[中圖分類號(hào)]F275[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1673-0194（2021）04-00-03

0 ? ? 引 言

鉆井工程是石油天然氣勘探開(kāi)發(fā)工程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，具有高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、作業(yè)對(duì)象隱蔽、組織性強(qiáng)、專業(yè)技術(shù)密集等特點(diǎn)。鉆井工程作為油氣勘探開(kāi)發(fā)的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，其投資比例占整個(gè)油氣勘探總投資的60%～70%。如何有效控制鉆井工程投資一直是各大油田勘探開(kāi)發(fā)面臨的重要課題。

相比成熟老區(qū)，評(píng)價(jià)新區(qū)在鉆井周期預(yù)測(cè)上存在更多的不確定性，在鉆時(shí)定額編制上，采用常規(guī)編制方法難以準(zhǔn)確反映地質(zhì)條件的復(fù)雜性及鉆井技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步。本文結(jié)合該油藏地質(zhì)、鉆井工藝技術(shù)特點(diǎn)及目前開(kāi)發(fā)階段分析，綜合研究分析國(guó)內(nèi)外鉆時(shí)編制方法，根據(jù)中國(guó)石油化工股份有限公司清單計(jì)價(jià)鉆時(shí)分組條件要求，優(yōu)選鉆時(shí)編制方法，在評(píng)價(jià)新區(qū)鉆時(shí)定額編制方法上進(jìn)行了研究探索，新編定額成果有效滿足了該超深油田評(píng)價(jià)開(kāi)發(fā)階段及今后一段時(shí)間的投資決策需求。

1 ? ? 西北某超深油藏概況

1.1 ? 該超深油藏地理環(huán)境

該油藏構(gòu)造位于塔里木盆地順托果勒低隆起西北部、沙雅隆起西南傾沒(méi)端，目的層為奧陶系中下統(tǒng)，油藏具有“三超（超深、超高溫、超高壓）、一高（高含硫化氫）、一長(zhǎng)（長(zhǎng)裸眼段）”的特點(diǎn)。

1.2 ? 該區(qū)鉆時(shí)定額編制的難點(diǎn)

區(qū)內(nèi)共發(fā)育7個(gè)斷裂帶，各斷裂帶鉆遇地層具有一定差異。不同巖性鉆井難度差異大，如二疊系—奧陶系桑塔木組機(jī)械鉆速明顯較低。該區(qū)尚處于評(píng)價(jià)開(kāi)發(fā)階段，樣本井中呈現(xiàn)三多特點(diǎn)，即探井?dāng)?shù)量較多、不同斷裂帶多、鉆遇地層多。不同斷裂帶、不同地層鉆井工藝成熟度及機(jī)械鉆速差異較大，有無(wú)侵入體地層機(jī)械鉆速差異明顯。鉆時(shí)定額編制條件復(fù)雜，編制方法需結(jié)合斷裂帶、地層、井段、井眼尺寸研究?jī)?yōu)選。該區(qū)不同斷裂帶多、鉆遇地層多，定額區(qū)塊劃分需考慮斷裂帶特點(diǎn)。由于該區(qū)為評(píng)價(jià)新區(qū)，鉆井技術(shù)處于不斷發(fā)展完善階段，部分地層、井段、井眼尺寸樣本井?dāng)?shù)量不足。

2 ? ? 西北某超深油藏鉆時(shí)編制方法應(yīng)用研究

2.1 ? 定額模型的建立

結(jié)合地層、井段、井眼尺寸和工藝技術(shù)成熟度研究分析，根據(jù)不同的分組條件，分別建立了鉆井作業(yè)鉆時(shí)定額模型（其包括純鉆進(jìn)作業(yè)鉆時(shí)定額、輔助作業(yè)鉆時(shí)定額）、取心作業(yè)鉆時(shí)模型、其他作業(yè)鉆時(shí)定額模型，見(jiàn)表1。

2.2 ? 編制方法的研究?jī)?yōu)選及應(yīng)用

定額編制樣本來(lái)自該油藏已完鉆的20口井和正在鉆的9口井。根據(jù)鉆時(shí)定額構(gòu)成，分別優(yōu)選相應(yīng)編制方法。

2.2.1 ? 純鉆進(jìn)作業(yè)鉆時(shí)編制方法

（1）平均先進(jìn)法

根據(jù)已有的施工經(jīng)驗(yàn)，綜合歷史數(shù)據(jù)，按照“先進(jìn)、平均、落后”三類水平分別賦予不同的權(quán)值，對(duì)數(shù)據(jù)體進(jìn)行加權(quán)平均，其結(jié)果可有效反映定額的平均先進(jìn)原則。

對(duì)采用平均先進(jìn)法的樣本井按照開(kāi)鉆時(shí)間劃分3個(gè)實(shí)施批次，對(duì)1、2、3批次井按照技術(shù)成熟度分別賦予2、5、3權(quán)值。平均鉆時(shí)計(jì)算見(jiàn)式（1）。

某定額模型平均鉆時(shí)=∑（某權(quán)值下某定額模型平均鉆時(shí)×權(quán)值）/∑權(quán)值（1）

以1號(hào)斷裂帶康村組直井段311.2 mm井眼定額模型為例，計(jì)算純鉆進(jìn)鉆時(shí)為0.021 152 h/m，詳見(jiàn)表2、表3。

（2）學(xué)習(xí)曲線法

美國(guó)Amoco石油公司的Brett和Millheim在20世紀(jì)80年代首次將學(xué)習(xí)曲線理論引入鉆井行業(yè)。學(xué)習(xí)曲線反映的是單位鉆進(jìn)時(shí)間和鉆井?dāng)?shù)量的關(guān)系。劉朝全提出的鉆井周期測(cè)算學(xué)習(xí)曲線公式見(jiàn)式（2）。

Tn=Trlog2n（2）

式中，Tn為第n口井的鉆井周期，T為第1口井的鉆井周期，r為學(xué)習(xí)率，且0

以1號(hào)斷裂帶二疊系直井段311 mm井眼定額模型為例，計(jì)算該定額模型平均純鉆進(jìn)鉆時(shí)。

采用加權(quán)平均計(jì)算每一批次平均純鉆進(jìn)鉆時(shí)，見(jiàn)式（3）、表4、表5。

某一批次某定額模型平均純鉆進(jìn)鉆時(shí)=∑（某地層某井段某井眼尺寸單井鉆遇厚度×單井該地層平均鉆時(shí)）/∑（單井鉆遇厚度） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （3）

對(duì)4個(gè)批次的純鉆進(jìn)鉆時(shí)經(jīng)對(duì)數(shù)變換計(jì)算學(xué)習(xí)率r。

對(duì)式2兩邊取對(duì)數(shù)，見(jiàn)式（4）。

lnTn=lnT+（lnr）T log2n（4）

式（4）中，Tn為第n批次某定額模型平均純鉆進(jìn)鉆時(shí)，T為第1批次某定額模型的平均純鉆井鉆時(shí)，r為學(xué)習(xí)率，且0

令Y=lnTn，A=lnT，B=Tlnr，X=log2n，得Y=A+BX，用最小二乘法求解A、B，則r=eB。

以1號(hào)斷裂帶二疊系直井段311 mm井眼定額模型為例，計(jì)算學(xué)習(xí)率為85.726%，見(jiàn)圖1。

2.2.2 ? 輔助作業(yè)鉆時(shí)編制方法

輔助作業(yè)鉆時(shí)主要包括起下鉆、循環(huán)、更換鉆頭等，輔助作業(yè)鉆時(shí)通常按照全井輔助時(shí)間取大段平均值，實(shí)際鉆井過(guò)程中，因不同地層鉆進(jìn)難易程度差距較大，為體現(xiàn)地層間的輔助時(shí)間差異，按照系數(shù)法計(jì)算，見(jiàn)式（5）、式（6）。

某地層輔助作業(yè)鉆時(shí)=某地層純鉆進(jìn)作業(yè)鉆時(shí)×輔助作業(yè)系數(shù) ? ? ? ? ? ? ? ? ?（5）

輔助作業(yè)系數(shù)=∑某定額模型的生產(chǎn)輔助作業(yè)時(shí)間/∑某定額模型的純鉆進(jìn)時(shí)間 ? ?（6）

2.2.3 ? 取心作業(yè)鉆時(shí)編制方法

取心作業(yè)鉆時(shí)定額包括取心純鉆進(jìn)作業(yè)鉆時(shí)和取心輔助作業(yè)鉆時(shí)，編制方法參照鉆進(jìn)作業(yè)鉆時(shí)定額。

2.2.4 ? 其他作業(yè)鉆時(shí)編制方法

其他作業(yè)鉆時(shí)包括固井作業(yè)鉆時(shí)、裸眼測(cè)井作業(yè)鉆時(shí)、固井質(zhì)量測(cè)井作業(yè)鉆時(shí)、中完井輔助作業(yè)鉆時(shí)和非生產(chǎn)作業(yè)鉆時(shí)，其編制主要采用了歷史水平法。

3 ? ? 鉆井周期套算對(duì)比

在已完鉆井中選出可對(duì)比的18口四開(kāi)井身結(jié)構(gòu)井套算定額周期，與剔除停待、故障等時(shí)間后實(shí)際鉆井周期對(duì)比，平均定額周期較實(shí)際周期少5.9天，差異率為-3.4%，滿足了現(xiàn)階段定額水平要求，結(jié)果見(jiàn)表6。

4 ? ? 結(jié) 語(yǔ)

本文針對(duì)評(píng)價(jià)新區(qū)鉆遇地層特征復(fù)雜、鉆井工藝技術(shù)發(fā)展變化快等特點(diǎn)，分析此類油藏定額編制難點(diǎn)，根據(jù)中國(guó)石油化工股份有限公司清單計(jì)價(jià)模式鉆時(shí)定額分組要求，精細(xì)建立定額模型，為評(píng)價(jià)新區(qū)差異化定額編制方法優(yōu)選應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。在各地層鉆時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)比分析及鉆進(jìn)技術(shù)的成熟度分析基礎(chǔ)上，考慮了技術(shù)水平成熟、技術(shù)水平變化快、特殊地層、樣本井不足及無(wú)樣本井等情況，對(duì)不同類型定額模型優(yōu)選采用不同的編制方法。套算對(duì)比結(jié)果表明，定額周期較實(shí)際鉆井周期差異率在-6.6%～1.5%之間，可滿足該地區(qū)評(píng)價(jià)階段及之后一定時(shí)期內(nèi)鉆井周期預(yù)測(cè)需求。

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