国企石油天然气钻井周期的预测方法综述

2018-12-06罗淦

经济研究导刊 2018年24期

罗淦

（中国国土资源经济研究院，北京 101149）

一、引言

石油钻井工程具有高投入、高风险、作业对象隐蔽、专业技术密集等特点。2016年油气矿产地质勘查投入527.50亿元，占全国地质勘查投入的68%[1]。其中，钻井工程一般占石油天然气勘探项目总投资的60%～70%[2]。面对如此大的资金量，如何规范有效地管理和控制钻井成本，是各大油公司共同面临的难题。

钻井周期作为石油钻井工程投资测算和定额取费的关键参数，不仅关系到油公司投资规模的大小，而且关系到如何缩短钻井时间、及时投产并尽快取得勘探资料。本文通过对国内外各大油企常用钻井周期预测方法的综述，客观评价各种不同预测方法的理论成果和适用范围，再进一步探讨钻井周期预测方法研究的最新发展，为石油企业提供参考。

二、国内外常用的钻井周期预测方法

1.历史水平法。历史水平法是根据往年同地区同类型钻井的实际生产数据，统计平均值来确定钻井周期的方法。国内学者丁丹红等将历史水平法运用在新疆油田的钻井周期预测[3]：按地质构造划分不同井区，同一井区再按不同井身结构、目的层划分成不同模块，然后将每个模块近三年的生产数据编制该模块的钻井月速度，再根据设计井深与已编定的钻井月速度，预测该模块的钻井周期。此方法统计数据全部来源于监督签认的实际生产数据，能够反映真实的生产水平，操作简单，普遍应用于大规模稳定开发的油田。

2.经验估算法。经验估算法是根据老工人、施工技术人员的现场经验，通过研讨会来制定定额的一种方法。国内学者张伟文等提出，当某一区块上没有钻过井时，无资料可供参考，只能凭经验大致估计[4]。此方法耗时短，工作量小且简便易行，但其准确度在很大程度上取决于评估人员的经验，有一定的局限性。

3.典型案例法。典型案例法是通过类比邻井或相邻区块的地质资料，并借鉴其实际钻井周期数据推算出新井的钻井周期的方法[5]，此方法常用于新区预探井的周期设计。

4.工序工时法。工序工时法，也叫技术测量法，是将钻井施工全过程划分成不同的工序，对工序的工时累加得出钻井周期的方法。此方法要求从钻机安装开始，按一开井段、二开井段、三开井段中每项施工工序，由工程师分别测定工时消耗，最后累计全井周期。此方法操作烦琐，需要大量的人力来跟踪钻进却没有收益，国内陆地油气田较少采用此方法。海上油气田或实行监督管理模式的外企使用较多。

5.加权系数法。加权系数法一般是根据近3年的历史资料，采用加权系数来编制钻速定额的方法。钻速定额=（先进钻速×5+中间钻速×3+落后钻速×2）÷10，20世纪90年代国内编制钻井周期定额时普遍采用此方法。国内学者黄伟和[5]在此基础上建立了“0.3、0.5、0.2”分段加权平均先进法编制钻井周期。按井眼尺寸和套管尺寸系列进行分段分类统计，分别测算出同一个尺寸条件下钻进井段时间和套管作业时间。此方法避免了因单工序工时累加导致累计偏差较大的问题，操作较为简便实用。

6.周期定额法。周期定额法是指统计完成一项工作所必需消耗的时间。各油田周期定额表现形式差别较大，大体分为三大类[5]：第一类是分区块按井深段或井身结构，以“h/m”“h/10m”“h/100m”形式表现的钻时定额，如新疆油田；有些油田再附加系数，如西南油气田采用井深、井别、井口出露层位、压力系统、钻井液密度等参数确定难度系数。第二类是按施工内容和井深，以“h/井次”形式表现的定额，如西南油气田的固井作业时间和华北油田的尾管作业时间定额。第三类是分区块按井型、井别，以“d/口井”“台月/口井”形式表现的周期定额，如辽河、大港油田的钻井周期基础定额和胜利油田钻井周期预算定额。此方法计算结构合理、数据贴近实际，但其数据统计整理分析的任务繁重，不适合大量钻井的油田，只适合井数较少的油气田使用。

7.学习曲线法。美国康奈尔大学的T.P.Wright博士于1936年提出了学习曲线的理论，指当一个人重复做某项工作时，随着熟练程度提高，继续从事该项工作所需时间逐渐减少。美国Amoco石油公司的Brett和Millheim在20世纪80年代首次将学习曲线理论引入钻井行业[6]，提出当某一区域进行一系列井别、井型、目的层、井深、井身结构、钻头、钻机等类似的钻井工作时，钻井周期可以用学习曲线进行拟合。但由于限制条件太多，运用范围较窄，仅适合小区块钻井周期的测定。

我国学者中国石油大学的刘朝全，在20世纪90年代提出了在区块、井型、井别、目的层都相同而井深不同的情况下测算钻井周期的修正学习曲线理论[7]。刘朝全的修正学习曲线公式对塔里木油田提尔根区块拟合效果良好，此方法扩大了钻井学习曲线的运用范围。