钻井开发方案的科学编制研究

韩朝辉，刘宝军，高永伟

(川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院，新疆库尔勒841000)

·安全与管理工程·

钻井开发方案的科学编制研究

韩朝辉*，刘宝军，高永伟

(川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院，新疆库尔勒841000)

钻井工程方案编制与评价是油田开发方案的重要组成部分，目前对钻井方案的编制还没有一个全面系统的标准和评价体系，许多问题需要深入的研究认识。通过对钻井方案编制中基础数据的科学性统计，区块突出问题的分析解决，区块方案的优化，钻井方案的科学性评价等方面剖析，进一步探讨了如何准确地把握区域已钻井情况，如何科学地编制钻井方案；并希望通过对编制方案的科学性研究更贴近地指导现场。

方案编制；综合评价；钻井；科学性

油田从第一口发现井开始，到全面投入开发实施以前，需要循序渐进地进行概念方案设计—初步方案设计—总体方案设计。总体方案设计是在油田地质及油藏工程方案研究的同时，进行钻井工程、采油工程、地面工程方案的设计研究并进行综合经济评价，最终形成油田开发建设总体方案设计，经专家评审批准后投入开发实施［1］。

1 钻井方案编制科学性

1.1 基础数据的科学统计与分析

已钻井数据的数理统计与分析是方案编制的基础与依据。它包含钻头、井身结构、钻井液、套管、固井、井斜、井径、分段工期、事故复杂、完井情况、周期、时效、消耗材料、费用等基础数据统计。基础数据统计关系到已钻井中的区域的整体钻井情况能否被正确地把握；区域性问题能否被发现；区域的那些成熟技术可以被继承，那些问题还需要优化或改进。这都需要对基础数据进行科学性统计与分析，基础数据的科学性统计需要针对具体的方案要求来专门制定。比如对区域的普遍性事故统计，则需要整理出整个区块历年来所发生的事故类型、发生时间、层位、原因、处理经过与结果、处理事故的时间等、并对数据进行汇总、对比、发掘出区域性问题；要了解单井特殊地层的时效，则需要先整理出不同层位的时效并进行对比分析，发现问题，见表1。

表1 不同层位时效统计

1.2 区块突出问题的分析与解决

在已钻井数据的数理统计的基础上采用整体把握，精细剖析，提取出区域性的成熟的技术及目前存在的共性问题。针对区域共性问题如“断钻具严重”，则需要调研，论证、剖析出断钻具的原因是疲劳、腐蚀、质量缺陷，还是什么别的原因，然后给出行之有效的预防措施或解决办法。在下一步方案的编制中继承区域的成熟技术，针对存在的共性问题，参考邻区块、新技术新工艺等提出解决方案。

2 区块方案的优化

区块方案的优化主要是区块提速技术优化。区块提速技术的优化可通过科学性的分析现场数据，发现现场存在的问题及影响提速原因，论证区块的提速潜力，提出区块提速技术的集成化方案。包括钻头的优选、钻具的优配、井身结构的优化、钻井液及固井方案的优选、现场管理的改进等。

2.1 钻头统计与优化

钻头统计主要从区块单井使用钻头的尺寸、型号、地层、进尺、机械钻速、纯钻时间等方面统计着手，汇总、对比、筛选出适宜该区块不同地层的不同型号钻头，见图1。钻头的优选以经济耐用为原则：上部地层，钻头优选依机械钻速兼顾进尺为主；下部地层，钻头优选可依钻头进尺兼顾机械钻速为主，见表2，对于特殊地层可考虑特定方案，如采用涡轮加特殊钻头组合。

图1 单井钻头使用情况统计

表2 钻头优选统计

2.2 井身结构优化

井身结构优化是方案优化的重要组成部分，针对区块地层地质资料及已钻井中的突出问题结合新技术的应用，在满足方案部井要求的情况下，充分考虑钻井周期和经济指标，尽量优化井身结构。如某区块随着对地层的认知和技术水平的提高，井身结构得到不断的优化，见图2。

2.3 新技术的应用

目前钻井技术日新月异，不断出现特质钻头、新型钻具、新型工艺技术。钻井方案作为一种指导性的区域技术方案，要有一种创新思想，引领现场不断地引进新技工艺，加快提升钻井技术快速向前发展。

图2 井身结构优化图

3 钻井方案的科学性呈现

3.1 高容量信息汇集

油田开发方案设计，需经专家评审批准后才能实施开发。汇报的内容繁多，既要突出重点又要信息全面。特别是多媒体汇报，需要高容量信息的汇集，全面准确的阐述内容。以某区块方案的已钻井的钻井液为例，见图3。

图3展示了该区块地层、井身结构、钻井液密度曲线、区块所用的主要钻井液的体系等内容，比较全面直观地呈现该区块所用钻井液情况。

3.2 版面的美化

钻井方案汇报时的多媒体版面设计也是方案质量的一种体现，能够在短时间内清晰地向专家传输方案所要表述的内容，版面的干净、清晰设计也是方案要求不可或缺的一部分。

4 钻井方案的科学评价体系［2-5］

钻井方案的科学评价体系主要由技术和经济两方面来构建，如图4所示。技术评价是指在进行技术开发和应用时，预先从各个方面、采用各种方法来研究技术带来的影响，并对其利弊得失进行综合评价。而经济评价是指采用一定的方法和经济参数，对方案投入产出的各种因素进行研究、分析计算和对比论证，为方案的投资决策提供科学的依据。区块钻井方案需要综合考虑技术和经济的因素进行综合评价。

图3 已钻井钻井液统计

图4 方案综合评价程序图

5 结论与认识

钻井方案的科学性编制研究，是为了使方案能更准确地指导现场。不同的方案要求可能侧重点不同，但其实质都是能更准确地把握区块信息，结合当前钻井新技术、新工艺，经过反复调研、论证及综合评价，不断优化、提高区块技术水平。

[1] 周波.吐哈油田开发方案设计[J].吐哈油气,1998,3（1）:31-36.

[2]杨晓宏,国际石油公司气田开发方案经济评价及其特点[J].国际石油经济,2006,10(1):41-42.

[3]邹鸿雁,复杂油气藏开发方案编制中的弹性原则［J］.油气藏评价与开发,2012,2（2）:24-27.

[4]范海军,油气田开发方案综合评价新方法的探讨［J］.天然气工业，1998,18（4）:66-68.

[5] C.B.Buzard.加密钻井方案恢复了怀俄明气田的产量［J］. Foreign Oilfield Engineering，2003，19（2）.

Research on the Establishment of the Drilling Program

HAN Zhao-hui，LIU Bai-jun,GAO Yong-wei
(CCDC Drilling&Production Technology Research Institute,Korla Xinjiang 841000,China)

Drilling engineering planning and evaluation is an important part of oil field development plan,but there is not a comprehensive for the establishment of the drilling program at present, so many problems need to be further studied.Based on the scientific statistics data from drilling plan,analyzing and solving the key problems for blocking,optimizing block scheme,and scientific evaluation of drilling program,how to accurately know the situation of regional drilling,how to planning scientific drilling project were further discussed,and hope the scientific study of programming is closer to the guiding field.

planning；comprehensive evaluation；drilling；science

TE2

A

1004-5716(2015)10-0186-03

2014-10-16

2014-11-04

韩朝辉（1976-），男（汉族），河南洛阳人，工程师，现从事石油钻采技术工作。