探井降成本鉆井工程優化設計研究

靳盛（大港油田石油工程研究院,天津 300280）

探井降成本鉆井工程優化設計研究

靳盛（大港油田石油工程研究院,天津 300280）

大港油田探井鉆井過程中易發生事故復雜，鉆井成本較高，在國際油價大幅度下挫的背景下，降低探井成本成為亟待解決的問題。本文通過對探井進行井眼軌跡和鉆具組合、鉆井液、井身結構優化等技術研究，形成了一套適合大港油田的探井降本增效優化設計方法。應用該方法共完成29口探井的設計優化，復雜時效降低到2.51%，降低鉆井成本4.5%。實踐證明該方法行之有效，為大港油田節約鉆井成本、提高油田開發效益奠定了堅實的基礎。

探井;降成本;鉆井;優化設計

2015年國際油價大幅下挫，石油企業面臨前所未有的挑戰，降低成本、提高經濟效益成為各油田企業的工作重點。鉆井是油氣勘探開發的關鍵環節之一，鉆井成本占上游領域總成本的30%-50%，鉆井工程設計既是鉆井工程施工的依據，也是鉆井投資的結算依據，直接影響鉆井成本的高低，是降成本、提質增效的關鍵部分。大港油田探井鉆井過程中存在地層巖性復雜、易發生事故復雜等難點，鉆井成本較高。在探井設計中，通過井眼軌跡、鉆井液、井身結構優化等技術研究，有效克服以上難點，保證安全、優質、低成本鉆井。

1 定向井井眼軌跡及鉆具組合優化設計研究

1.1 定向井井眼軌跡優化

造斜點的選擇：造斜點選擇在成巖性好、巖層較穩定的地層，避開館陶底部礫石層等特殊巖性，以防止井漏等復雜情況發生、影響井眼軌跡的控制。同時在滿足施工要求的前提下，造斜點位置盡量淺（＜1000m），節約定向井臺月費用，降低鉆井成本。

防碰掃描距離：與多口鄰井進行防碰掃描，可通過調整剖面類型或造斜點深度，與鄰井的防碰距離大于部頒標準的距離。防碰距離較小，鉆井工程結算中要附加鉆井周期，增加鉆井成本，防碰距離從小于部頒標準20%開始（含20%）增加鉆井周期。

1.2 鉆具組合優化

鉆具組合優化主要是優化MWD、導向馬達使用井段，連續使用MWD、導向馬達＞500米，核減鉆井周期，節約鉆井費用。如官1501井原設計采用深造斜三段制剖面，優化后的設計采用淺造斜雙增剖面。優化后導向馬達使用井段為900～1837m，連續使用馬達井段大于500m。官1501井通過軌跡優化核減鉆井周期5%，核減周期10.55天，節省費用18.73萬元。

2 鉆井液優化設計研究

2.1 鉆井液體系優化原則

根據地層特性并結合地層壓力情況優選鉆井液類型，具體優選原則如下。

平原組及明上段：井深≤600m：膨潤土鉆井液，4～6%膨潤土+0.2～0.4%MV-CMC+純堿；井深＞600m：膨潤土聚合物鉆井液，4～6%膨潤土＋0.2～0.4%CMC+0.5～0.8%NH4-HPAN+純堿。

明化鎮、館陶組：一般地區選用聚合物鉆井液；預探井、二開開鉆鉆井液密度不低于1.20g/cm3，而且完井密度比較高，所以宜選用硅基防塌鉆井液。

東營組、沙河街組：硅基防塌鉆井液。

2.2 鉆井液用量優化原則

表1 鉆井液用量設計優化前后對比

依據表1優化原則，2015年探井聚合物鉆井液每米節約16.27元，硅基防塌鉆井液每米節約31.38元。

3 井身結構優化研究

探井井身結構優化是在保證安全、鄰井無復雜情況下進行的，主要優化內容包括：三開優化至二開、表層套管下深優化、表層套管尺寸優化。

3.1 三開優化至二開

王官屯油田已完鉆井完鉆時間較早，鉆開孔二段的井均采用三開井身結構。已完鉆井均無復雜情況的發生，該區塊具有優化的條件。

官1502井井身結構由三開優化為二開節約了鉆井周期，同時節省了鉆井成本近80萬元。鉆井過程沒有復雜情況的發生，優化效果明顯。

3.2 表層套管下深優化

莊淺4區塊目的層段含氣量較大，為高含氣井，為保證鉆井安全，該地區已完鉆井一開一般封至500m，劉1502井造斜點為476m，需封至造斜終點800m，通過對已完鉆鄰井含氣量情況以及復雜情況進行分析，認為該井表層套管下深優化至400m，可以滿足現場施工安全的要求。

劉1502井表層套管下深優化后節約了鉆井成本近15萬元。鉆井過程沒有復雜情況的發生，優化效果明顯。

3.3 表層套管尺寸優化

周青莊油田歧26井區斷塊高部位地區館陶組有礫巖，沙一段有生物灰巖，已完鉆井一開普遍采用大尺寸套管，防止下部地層發生嚴重井漏難于處理。通過對鄰井實鉆資料分析，認為該地區表層套管有進一步優化的可能，優化為小套管封固平原組。

歧1506井表層套管尺寸優化后節約了鉆井成本近10萬元。鉆井過程沒有復雜情況的發生，優化效果明顯。

4 應用效果

通過定向井井眼軌跡及鉆具組合、鉆井液、井身結構等優化，形成探井降本增效鉆井設計優化及配套技術，2015年共完成了29口井的設計優化，復雜時效降低到2.51%，降低鉆井成本4.5%。

[1]管志川，李春山,周廣陳等.深井和超深井鉆井井身結構設計方法[J].石油大學學報，2001，25（6）：42-45.

[2]陶思才，楊坤，趙通等.哈拉哈塘地區深井PDC鉆頭優選技術[J].西部探礦工程，2015（8）：74-77.