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      國企石油天然氣鉆井周期的預(yù)測方法綜述

      2019-01-17 10:53:58侯儒王忠東
      西部論叢 2019年2期
      關(guān)鍵詞:預(yù)測方法

      侯儒 王忠東

      摘 要:石油鉆井工程具有高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、作業(yè)對(duì)象隱蔽、專業(yè)技術(shù)密集等特點(diǎn)。2016年油氣礦產(chǎn)地質(zhì)勘查投入527.50億元,占全國地質(zhì)勘查投入的68%[1]。其中,鉆井工程一般占石油天然氣勘探項(xiàng)目總投資的60%~70%[2]。面對(duì)如此大的資金量,如何規(guī)范有效地管理和控制鉆井成本,是各大油公司共同面臨的難題。鉆井周期作為石油鉆井工程投資測算和定額取費(fèi)的關(guān)鍵參數(shù),不僅關(guān)系到油公司投資規(guī)模的大小,而且關(guān)系到如何縮短鉆井時(shí)間、及時(shí)投產(chǎn)并盡快取得勘探資料。本文通過對(duì)國內(nèi)外各大油企常用鉆井周期預(yù)測方法的綜述,客觀評(píng)價(jià)各種不同預(yù)測方法的理論成果和適用范圍,再進(jìn)一步探討鉆井周期預(yù)測方法研究的最新發(fā)展,為石油企業(yè)提供參考。

      關(guān)鍵詞:鉆井周期 預(yù)測方法 鉆井成本 投資預(yù)算

      鉆井工程投資大,風(fēng)險(xiǎn)大,競爭也越來越大,鉆井周期作為石油鉆井工程投資測算和定額取費(fèi)的關(guān)鍵參數(shù),一直以來都是國內(nèi)各大油公司最為關(guān)心的問題。對(duì)國內(nèi)外常用的鉆井周期預(yù)測方法進(jìn)行綜述,包括歷史水平法、經(jīng)驗(yàn)估算法、典型案例法、工序工時(shí)法、加權(quán)系數(shù)法、周期定額法、學(xué)習(xí)曲線法等。通過客觀評(píng)價(jià)各測算方法的理論成果和適用范圍,進(jìn)一步探討鉆井周期預(yù)測方法研究的最新發(fā)展,以期為石油企業(yè)提供參考。

      1國內(nèi)外常用的鉆井周期預(yù)測方法

      1.1歷史水平法

      歷史水平法是根據(jù)往年同地區(qū)同類型鉆井的實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)平均值來確定鉆井周期的方法。國內(nèi)學(xué)者丁丹紅等將歷史水平法運(yùn)用在新疆油田的鉆井周期預(yù)測:按地質(zhì)構(gòu)造劃分不同井區(qū),同一井區(qū)再按不同井身結(jié)構(gòu)、目的層劃分成不同模塊,然后將每個(gè)模塊近三年的生產(chǎn)數(shù)據(jù)編制該模塊的鉆井月速度,再根據(jù)設(shè)計(jì)井深與已編定的鉆井月速度,預(yù)測該模塊的鉆井周期。此方法統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)全部來源于監(jiān)督簽認(rèn)的實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù),能夠反映真實(shí)的生產(chǎn)水平,操作簡單,普遍應(yīng)用于大規(guī)模穩(wěn)定開發(fā)的油田。

      1.2經(jīng)驗(yàn)估算法

      經(jīng)驗(yàn)估算法是根據(jù)老工人、施工技術(shù)人員的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn),通過研討會(huì)來制定定額的一種方法。國內(nèi)學(xué)者張偉文等提出,當(dāng)某一區(qū)塊上沒有鉆過井時(shí),無資料可供參考,只能憑經(jīng)驗(yàn)大致估計(jì)。此方法耗時(shí)短,工作量小且簡便易行,但其準(zhǔn)確度在很大程度上取決于評(píng)估人員的經(jīng)驗(yàn),有一定的局限性。

      1.3典型案例法

      典型案例法是通過類比鄰井或相鄰區(qū)塊的地質(zhì)資料,并借鑒其實(shí)際鉆井周期數(shù)據(jù)推算出新井的鉆井周期的方法,此方法常用于新區(qū)預(yù)探井的周期設(shè)計(jì)。

      1.4工序工時(shí)法

      工序工時(shí)法,也叫技術(shù)測量法,是將鉆井施工全過程劃分成不同的工序,對(duì)工序的工時(shí)累加得出鉆井周期的方法。此方法要求從鉆機(jī)安裝開始,按一開井段、二開井段、三開井段中每項(xiàng)施工工序,由工程師分別測定工時(shí)消耗,最后累計(jì)全井周期。此方法操作煩瑣,需要大量的人力來跟蹤鉆進(jìn)卻沒有收益,國內(nèi)陸地油氣田較少采用此方法。海上油氣田或?qū)嵭斜O(jiān)督管理模式的外企使用較多。

      1.5加權(quán)系數(shù)法

      加權(quán)系數(shù)法一般是根據(jù)近3年的歷史資料,采用加權(quán)系數(shù)來編制鉆速定額的方法。鉆速定額=(先進(jìn)鉆速×5+中間鉆速×3+落后鉆速×2)÷10,20世紀(jì)90年代國內(nèi)編制鉆井周期定額時(shí)普遍采用此方法。國內(nèi)學(xué)者在此基礎(chǔ)上建立了“0.3、0.5、0.2”分段加權(quán)平均先進(jìn)法編制鉆井周期。按井眼尺寸和套管尺寸系列進(jìn)行分段分類統(tǒng)計(jì),分別測算出同一個(gè)尺寸條件下鉆進(jìn)井段時(shí)間和套管作業(yè)時(shí)間。此方法避免了因單工序工時(shí)累加導(dǎo)致累計(jì)偏差較大的問題,操作較為簡便實(shí)用。

      1.6周期定額法

      周期定額法是指統(tǒng)計(jì)完成一項(xiàng)工作所必需消耗的時(shí)間。各油田周期定額表現(xiàn)形式差別較大,大體分為三大類:第一類是分區(qū)塊按井深段或井身結(jié)構(gòu),以“h/m”“h/10m”“h/100m”形式表現(xiàn)的鉆時(shí)定額,如新疆油田;有些油田再附加系數(shù),如西南油氣田采用井深、井別、井口出露層位、壓力系統(tǒng)、鉆井液密度等參數(shù)確定難度系數(shù)。第二類是按施工內(nèi)容和井深,以“h/井次”形式表現(xiàn)的定額,如西南油氣田的固井作業(yè)時(shí)間和華北油田的尾管作業(yè)時(shí)間定額。第三類是分區(qū)塊按井型、井別,以“d/口井”“臺(tái)月/口井”形式表現(xiàn)的周期定額,如遼河、大港油田的鉆井周期基礎(chǔ)定額和勝利油田鉆井周期預(yù)算定額。此方法計(jì)算結(jié)構(gòu)合理、數(shù)據(jù)貼近實(shí)際,但其數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)整理分析的任務(wù)繁重,不適合大量鉆井的油田,只適合井?dāng)?shù)較少的油氣田使用。

      1.7學(xué)習(xí)曲線法

      美國康奈爾大學(xué)的T.P.Wright博士于1936年提出了學(xué)習(xí)曲線的理論,指當(dāng)一個(gè)人重復(fù)做某項(xiàng)工作時(shí),隨著熟練程度提高,繼續(xù)從事該項(xiàng)工作所需時(shí)間逐漸減少。美國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),提出當(dāng)某一區(qū)域進(jìn)行一系列井別、井型、目的層、井深、井身結(jié)構(gòu)、鉆頭、鉆機(jī)等類似的鉆井工作時(shí),鉆井周期可以用學(xué)習(xí)曲線進(jìn)行擬合。但由于限制條件太多,運(yùn)用范圍較窄,僅適合小區(qū)塊鉆井周期的測定。我國學(xué)者中國石油大學(xué)的劉朝全,在20世紀(jì)90年代提出了在區(qū)塊、井型、井別、目的層都相同而井深不同的情況下測算鉆井周期的修正學(xué)習(xí)曲線理論。劉朝全的修正學(xué)習(xí)曲線公式對(duì)塔里木油田提爾根區(qū)塊擬合效果良好,此方法擴(kuò)大了鉆井學(xué)習(xí)曲線的運(yùn)用范圍。

      2鉆井周期測算方法適用性分析及發(fā)展方向

      通過相關(guān)學(xué)者對(duì)鉆井周期測算方法的研究可以看出,新區(qū)新層系的探井鉆井周期預(yù)測多用典型案例法、經(jīng)驗(yàn)估算法和工序工時(shí)法;鉆井技術(shù)相對(duì)成熟、鉆進(jìn)區(qū)塊地質(zhì)資料齊全的開發(fā)井鉆井周期預(yù)測一般采用歷史水平法、加權(quán)系數(shù)法、學(xué)習(xí)曲線法和周期定額法。

      3結(jié)語

      隨著鉆井技術(shù)的發(fā)展,國內(nèi)外學(xué)者對(duì)鉆井周期預(yù)測的手段也在不斷進(jìn)步,目前各大油公司將歷史水平法、學(xué)習(xí)曲線法、典型案例法和周期定額法綜合編制成軟件,一般建立探井和開發(fā)井兩個(gè)預(yù)算模板,鉆井周期預(yù)測軟件將是未來發(fā)展的方向。

      參考文獻(xiàn):

      [1] 中華人民共和國國土資源部.中國礦產(chǎn)資源報(bào)告(2017)[M].北京:地質(zhì)出版社,2017:11-12.

      [2] 黃偉和.鉆井工程造價(jià)管理概論[M].北京:石油工業(yè)出版社,2016:3.

      [3] 丁丹紅,陳剛,劉玉濤,等.新疆油田開發(fā)區(qū)塊鉆井周期計(jì)算方法優(yōu)選[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2017,(13):137-139.

      [4] 劉朝全,俞新永.用修正學(xué)習(xí)曲線測算鉆井周期[J].石油大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,1998,(4):41-42.

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