川中地区预探井钻完井技术及造价分析

吴轩宇（四川省能投油气勘探开发有限公司，四川 成都 610095）

0 引言

天然气作为一种干净的化石能源在国民生产生活中正发挥着日益重要的作用。而四川盆地作为我国重要的天然气产区，自然资源总量及产量均在国内前列。根据规划，2025 年西南油气田年产天然气将达到500 亿立方米，2030 年产量将达到800 亿立方米[1]。而研究区HT 区块目前正处于利用预探井进行储层发育及含气性探索阶段，同时也为了检验不同钻井试气工艺对于单井产量的影响程度[2]。

1 HT 区块简介

1.1 区块构造及储集层

HT 区块属于川中古隆平缓构造区向川东南高陡构造区的过渡地带，是盆地内重要的含气区，其范围东至广安构造，西邻威远构造，南与川东南中隆高陡构造区相接。具有多套生储盖组合，位于高石梯-磨溪古隆起东南部合川构造高部位，构造稳定发展，有利于油气聚集。

区内主要发育了7 套主要储层，分别是有灯影组、龙王庙组、洗象池组、栖霞组、茅口组、长兴组及雷口坡组等。其中灯影组的藻云岩孔洞、龙王庙组的颗粒滩、洗象池组的滩相储层、栖霞组的滩相储层、茅口组的岩溶孔洞储层、长兴组的生物礁及须家河质砂岩储层是该区主要储层类型。

1.2 钻井工程概况

HT 区块目前已部署预探井近20 口，总钻进长度达92 000 m 左右，钻探地层主要有沧浪铺组、灯影组、宝塔组、龙马溪组、梁山组等；井型主要有直井、定向井及水平井。其中：沧浪铺组垂深5 000 m 左右；灯影组中直井垂深5 400～5 800 m，定向井垂深5 500 m 左右，水平井垂深5 200～5 600 m；宝塔组垂深4 500 m 左右，梁山组垂深4 400 m 左右；上述地层中灯影组直井与定向井井身结构为四开四完+尾管悬挂完井，水平井为四开三完+水平段裸眼完井，其余地层的井身结构均为三开三完结构。

1.3 试气工程概况

HT 区块内预探井试气工程根据储集层不同可以分为裸眼封隔器+胶凝酸酸化压裂工艺及APR 射孔-酸化-测试三联作工艺，前种工艺主要用于灯影组水平段试气作业；后种工艺则术主要用于灯影组、龙王庙组、栖霞组、茅口组、雷口坡组等直井段储层。

2 钻完井造价总体情况

根据区块实际情况及生产经营组织方式，HT 区块钻井系统工程造价主要分为两大部分：钻井工程造价、试气工程造价；其中钻井工程造价主要包括钻机搬迁安工程费、钻井工程费、固井工程费、录井工程费、测井工程费；试气工程造价包括试气工程费、射孔工程费、酸化压裂工程费、地层测试工程费、地面计量工程费等内容。

HT 区块钻井系统工程造价主要依据《四川油气田钻井系统工程预算定额（试行）》标准执行。将HT 区块已完成的17 口预探井钻井系统工程造价数据按照钻井工程造价与试油工程造价进行分类统计整理，得出17 口预探井钻井系统工程总造价为169 308.12 万元；其中钻井工程总造价106 874.99 万元；试气工程总造价62 433.13 万元。

3 钻井系统工程造价分析

3.1 单井造价分析

（1） HT 区块已完成的17 口井中直井7 口，定向井5 口，水平井5 口；钻井工程造价单井费用见表1；其中水平井单井钻井工程造价分别比直井与定向井高出64.59%与50.05%。

表1 不同井型钻井工程造价单位成本对比

由表1 可知，水平井单位造价成本比定向井高11.00%，比直井高22.71%。主要原因在于水平井在完钻周期、定向工具、固井材料、特殊技术服务等内容上难度逐渐增加，带来单位成本上升。

（2） 17 口预探井中有14 口井采用分层酸化压裂工艺，3 口井采用分层酸化压裂+裸眼封隔器分段酸化工艺；其中平均单层酸化压裂工程费为1 454.92 万元，平均单段裸眼封隔器分段酸化工程费用为442.73万元，如表2 所示。

表2 试气工程单位造价对比表

3.2 单项造价分析

（1） 17 口预探井钻井工程造价中钻机拆迁安工程占比1.63%；钻进工程占比60.95%；固井工程占比19.44%；测井工程占比7.79%；录井工程占比4.28%；由此可以看出钻进工程、固井工程、测井工程、录井工程作为钻井工程的主体部分，总占比达92.47%；其中钻井工程费与固井工程费作为钻井工程造价中占比最大的部分，它们的费用构成见图1、图2；可见钻井工程费中钻机作业费占比最大，固井工程费中套管/套管头等主材费用占比最大。

图1 钻井工程费用构成图

图2 固井工程费用构成图

（2） 17 口井中试气工程造价中试气工程费及酸化压裂工程费是试气工程造价的主要构成部分，分别占比达到37% 以及45%；其中试气工程费中原钻机作业费和试气队作业费占比达84%以上（图3），酸化压裂工程费中酸化压裂施工费占比达34%，工具材料费占比达44%（图4）。

图3 试气作业费用构成图

图4 酸化压裂工程费构成图

4 钻井系统工程单位造价影响因素

4.1 井深及井身结构

HT 区块2018 年至2021 年HT 区块直井平均井深与钻井作业单位造价都呈现下将的趋势，井深降幅达25%，钻井作业单位造价降幅达7%。

主要原因在于随着地层认识的加深，钻探层位由来的灯影组逐步过渡到宝塔组、龙马溪组，完钻深度降低；同时，由于井深降低对于井身结构也带来相应变化，灯影组井身结构为四开四完+尾管悬挂完井；而宝塔组及龙马溪组井身结构则为三开三完，减少了尾管悬挂，同时技术套管长度也由3 200 m 降低到3 000 m。

因此由于井深降低及井身结构的减少带来钻井作业要求的井控压力级别、钻井液密度、钻机作业台班费等都相应降低，由此带来钻井作业单位造价降低。

4.2 套管/酸化材料等价格变化

由于近年来国际铁矿石价格暴涨，以及进出口关税提高等因素，套管价格出现较大幅度增长，见表3。由此带来单位造价上涨，可以看出HT 区块套管单位综合成本与2018 年相比上涨了15%左右。

表3 HT 区块2018 至2021 年套管平均价格

4.3 试气工程周期

HT 区块目前试气作业主要针对灯影组、栖霞组及茅口组，其中对于灯影组水平段主要采取裸眼封隔器+胶凝酸酸化压裂工艺，而其余直井或定向井多采用APR 射孔-酸化-测试三联作工艺；这两种工艺在作业前期都主要使用原钻机对完钻井筒进行通刮铣作业，以保证井筒后续酸化压裂施工的正常进行。

因此试气工程周期对于试气作业费用影响较大；由图5 可以看出目前区内单井主要试气层数为2 层，试气工程平均单月工程费为395 万元，其中单层试气工程平均月试气工程费为470 万元/月，2 层为380 万元/月，3 层为375 万元/月，由此可见减少钻机作业时间对于试气工程总造价有较大影响。

图5 试气作业费与试气层数对比图

5 措施及建议

5.1 优化设计

对于工程造价管理最为关键的环节在于设计阶段，设计对整个工程造价的影响程度可以达到70%以上[3]。因此应继续加大对于工程设计的重视力度，包括钻前井位勘察论证，钻井周期优化，对于区块特有的高压高含硫特点与实际相结合设计出行之有效的工程地质方案。

5.2 强化施工组织

预探井钻井试气工程是一个系统工程，从前期井位勘探、中期的钻完井施工作业、最后的地面计量外输天然气，整个过程参与施工作业人员众多，设备仪器复杂且精密，工艺技术千差万别，因此需要强有力的施工组织，以便对上述种种进行统一调度协调。

5.3 完善工艺流程

结合HT 区块实际情况，对现有的工艺流程进行调整，以便满足实际勘探开发需要，尽可能节省时间或投资。例如，试气工程设计为原钻机试气作业，但在实际作业过程中酸化压裂、注塞封层等作业完全可以由连续油管或作业机代替，较之于原钻机可以节省30% 以上的作业时间，由此带来钻机作业日费的减少。因此建议在工程条件允许的情况下尽量减少或不采用原钻机试气方式，改为低造价的修井机或通井机试气。