胜利油田钻井工程质量标准体系建设

陈丽媛，戴荣东，侯业贵，于少卿，王　锴

中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院 （山东 东营 257000）

随着中国石化胜利油田（以下简称胜利油田）勘探开发不断深入，面临的对象越来越复杂，地层岩性、压力变化大，井网加密、细分注水等开发方式，都对钻井质量提出越来越高的要求。当前胜利油田石油工程施工以工程公司为主，根据油田勘探开发对钻井质量的新需求，强化甲方对钻井工程质量管理职能，改变原有标准相对宽泛的弊端，为油田钻井工程质量考核奠定坚实基础，建立了胜利油田钻井工程质量标准体系。

1　钻井工程质量标准新体系

1.1　构建新质量标准体系的主要原则

在建立胜利油田钻井工程质量标准体系过程中，遵循以下原则：

1）系统性。查阅国内与钻井工程质量相关的行业标准和企业标准，按照钻井施工作业规范，对钻井质量各控制项目进行统一要求和规范。

2）科学性。参考现场施工经验，查阅相关教材及其他相关的规范性文件进行制定。

3）经济性。在确保满足生产和安全的前提下，规定了钻井质量相关参数的最基本要求，优先使用低成本钻井工艺技术。

4）适用性。在结合胜利油田地质实际及开发技术现状的前提下，充分考虑钻井工艺技术现状，建立油田钻井工程质量技术标准。

1.2　新质量标准体系的基本框架

钻井工程质量标准体系见图1。与原本标准体系相比，增加了《油层污染判定》标准，并对其他4项标准内容进行了优化完善。

图1　钻井工程质量标准体系构成图

2　井身质量标准指标对标优化

原标准部分指标相对宽泛，通过选择沉积环境类似、开发方式相近和运行模式类同的中原油田、大港油田、冀东油田、江苏油田、中海油、中国石油等相关石油企业对标分析，并结合胜利油田实际和钻井工艺技术进步，井身质量技术标准在以下几方面进行了优化完善：①修改了直井井斜角控制要求（表1）；②优化了直井水平位移控制要求（表2）；③修改了定向井、水平井井斜角和全角变化率考核指标控制要求（表3）；④优化了定向井靶区半径控制要求（表4）；⑤修改了水平井靶区偏移限定值控制要求（表5）；⑥修改了目的层井径扩大率要求（表6）。

表1　直井井斜角控制要求

表2　直井水平位移控制要求

表3　定向井、水平井井斜角和全角变化率指标控制要求

表4　定向井靶区半径控制要求

表5　水平井靶区偏移限定值

表6　井径扩大率控制要求

3　取心质量标准指标优化

由于取心技术不断进步，原有的取心质量标准已不能够满足当前油田管理和监督需要。结合胜利油田实际和取心技术现状，新标准主要对岩心收获率和岩心密闭率的质量指标进行优化（表7）。

4　固井质量标准对标优化

固井质量标准制订过程中重点参考中海油现行企业标准，结合胜利油田地质特征、采油工艺，重点突出固井二界面评价油层保护质量等主要指标和东西部地质勘探差异性，制订了油田固井质量标准。主要在以下几个方面进行了优化完善：①优化套管柱的设计要求；②完善了注水泥返深要求；③增加了固井施工作业记录评价；④增加了固井质量分级评价标准（表8）；⑤完善了套管柱试压要求（表9）。

表7　岩心收获率和岩心密闭率质量要求 /%

表8　固井质量分级评价标准

表9　套管柱试压要求

由于声波幅度（CBL）测井方式只能评价固井第一界面胶结质量，采用声波变密度（VDL）测井时，根据套管波和地层波的强弱变化，参考声波幅度（CBL）曲线，确定第二界面的胶结质量。因此以声波幅度（CBL）、声波变密度（VDL）测井方式综合解释评价固井第一、二界面水泥环胶结质量。参照现行标准，详细划分了水泥环胶结质量的等级：常规水泥浆体系，声幅相对值≤15%为胶结良好，15%＜声幅相对值≤30%为胶结中等，声幅相对值＞30%为胶结差；低密度水泥浆体系，声幅相对值≤20%为胶结良好，20%＜声幅相对值≤40%为胶结中等，声幅相对值＞40%为胶结差。

5　完成井井口质量标准对标优化

参考国内所有与井口质量相关的行业标准和企业标准，按照钻井施工作业规范，结合胜利油田实际提出了胜利油田完成井井口质量要求：①井口应平整、水平，最上端套管母扣涂抹黄油，不得有碰、划等损伤；②使用卡瓦式套管头留下的套管本体，应高于套管头面10 cm以上，且使用手动砂轮进行打磨，确保端面平整；③不使用套管头连接的井，使用环形铁板连接表层和油层套管，环形钢板厚度应大于8 mm；④油层套管应焊置井口帽，所使用钢板壁厚大于5 mm，高度在油层套管母接箍上10～20 mm之间。

6　建立油层保护质量要求

为适应钻井技术的进步和满足钻井勘探开发目的的要求，用表皮系数分解后得到的地层损害拟表皮系数（Sd）进行油气层保护质量评价。钻井中途地层测试地层损害拟表皮系数作为判定钻井过程油气层是否污染的主要依据，完井地层测试地层损害拟表皮系数作为综合判定油气层是否污染的主要依据Sd（表10）。

表10　油气层污染判定标准

7　钻井工程质量标准体系实施效果

胜利油田新的钻井工程质量标准体系于2016年开始实施，依据各开发单位上报形成的钻井年报统计，与2015年对比：目的层平均井径扩大率由7.0%降至5.2%，提高了近2%；二界面合格率由63.2%提高至71.8%，提高了近9%。通过优化井身结构、固井工艺技术、优选套管及水泥浆体系等，使单井钻井质量和固井质量得到提高。据油田开发管理部门统计，新井投产后日油能力由5.4 t/d提高到6.0 t/d，提高了0.6 t/d；单井同期累油由865 t增加到1 036 t，提高了1.2倍，为胜利油田勘探开发发挥了重要作用。

8　结论

以井身质量、取心质量、固井质量、完成井井口质量和油气层污染判定为核心的胜利油田钻井工程质量体系的构建，对提升钻井工程质量管理水平具有重要意义。五大质量标准的修制订有利于不同油田不同区块钻井质量的比较，并为甲方钻井监督及乙方钻井质量控制提供了有力工具。标准的应用也可强化施工人员对导致钻井质量差的因素认识，从而进一步提高了钻井工程质量。

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