關于鉆井一體化服務模式的思考

劉欣

摘要：鉆井是一項高風險的行業，對各相關方協同的要求很高。分析了國內鉆井一體化服務模式與國際著名油服公司的差距，指出國內需加強專業化與一體化的協調，建立統一的多學科融合的鉆井一體化服務平臺，加強井下隨鉆數據的獲取，并用于鉆井實時優化。

關鍵詞：鉆井 一體化;服務模式;優化

隨著易開采油氣藏的減少，勘探開發向深井、非常規油氣藏、復雜地層等方向發展，鉆井風險加劇，而提速、提效、提質、提量的要求不斷提高。在此背景下，以斯倫貝謝、貝克休斯為代表的油服公司提出鉆井一體化服務新模式，實現了鉆井設計和施工聯動，取得雙贏的效果，國內相關公司院校隨之提出“地質工程一體化”、“鉆頭鉆具一體化”等服務模式?？傮w來說，鉆井一體化服務是鉆井服務的發展趨勢，國內企業應該對標國際先進，不斷提高一體化服務水平。

1 斯倫貝謝鉆井一體化服務[1-3]

斯倫貝謝公司的一體化服務基于統一的多學科融合平臺，其中DrillPlan和DrillOps是兩個重要系統。

DrillPlan是斯倫貝謝公司一體化鉆井服務的協同設計平臺，其功能如圖1所示。相關的地質、工程、泥漿、工具設計人員在該平臺上協作完成一口或多口井的鉆井設計和校核;平臺上可以方便地讀取鄰井數據和風險信息和鉆井設計要求;可以查閱和豐富地質學、開采技術、巖石力學、油田開發等知識。平臺具備任務分配、設計進程可視化、自動發布、階段評審、自動出報告、自動設計驗證、風險和非作業時間估算、AFE時間和成本估算等功能。

DrillPlan數字化共用平臺可以通過獲取所需的數據和知識最大限度地提高團隊的成果;重復性任務和校核的自動化，能夠快速生成高質量的鉆井設計，并確保設計的一致性。

DrillOps一體化鉆井服務作業管理系統嚴格對照DrillPlan鉆井設計，將鉆井及各種技術措施納入工作流程，完整記錄井下系統采集的實時數據、地面設備數據，并與歷史數據進行對比，及時發現并記錄偏差，提請關注。

2 貝克休斯一體化模式[4]

貝克休斯基于一體化油井服務（IWS）流程進行鉆井優化設計、建井準備和施工。計劃階段，技術服務團隊與油藏技術組（RTS）共同分析井下風險、設計預案，在保證安全和井筒完整的前提下，以最少的非作業時間（NPT）和最高鉆井效率為目標完成建井。

為保證項目連續、高效實施，一體化服務系統對項目組全體人員開放且溝通無礙。項目管理團隊將施工與設計緊密關聯，以保證符合關鍵的標準和流程。

連續監測與用戶共同設立的關鍵技術指標（KPIs）有助于確保正確施工;收集所有經驗教訓，與所有相關方分享，并添加到知識庫中，以供后來的施工借鑒。

貝克休斯在其一體化服務中依托WellLink和i-Trak軟件，能夠做出綜合最優的鉆井設計，可以實時顯示鉆井過程中關鍵性能指標的變化，完鉆后對設計與實鉆進行可視化對比和分析，還可以進行多口井對比分析。

3 國內鉆井一體化服務模式

目前，國內有關院校和企業提出并實施了“地質工程一體化服務”。

所謂地質工程一體化鉆井，劉清友[5]認為是指以地質研究為基礎，有針對性地調整、優化鉆井方案，實現安全高效鉆井，同時，運用實鉆井的數據資料及時修正地質模型，最終形成地質工程一體化安全高效鉆井方案。

塔里木油田庫車地區，以超深超高壓著稱，自 2012 年就啟動了多學科的地質工程一體化工作，取得了顯著的成效，單井產能提升 3～5 倍以上。[6]

中石化在鹽家油田砂礫巖根據地質結構優化鉆井設計，將三開改二開，提高鉆井速度，將井眼軌跡由臺階式改為緩弧形，降低軌跡控制難度，改進設計五刀翼雙排齒PDC鉆頭，提高砂礫巖破巖效率，配合水力振蕩器防托壓，實現提速[7]。

近年來，江鉆公司實施“鉆頭鉆具一體化服務”，與江漢工程公司緊密合作，根據用戶提速提效等技術要求，共同設計鉆井施工方案，實現了鉆頭鉆具的針對性設計，成果顯著。除了鉆頭鉆具一體化之外，江鉆公司還嘗試將井下測控儀器、旋轉導向工具加入到一體化組合中，提升井筒工具一體化的水平。

4 國內外鉆井一體化服務對比分析

國內鉆井一體化服務與國外先進水平對比，還有很大差距。

首先，無論貝克休斯還是斯倫貝謝，都能提供鉆井全過程服務，其一體化服務建立在專業化基礎之上，可以向客戶提供不同層級、不同規模的一體化服務[8]。

而國內鉆井一體化服務是割裂的、不連續的。具體來說，石油公司與工程公司推行“地質工程一體化”，工程公司大多數情況下以招標方式選擇鉆井工具，鉆井工具商沒有進入鉆井設計環節，多學科融合度不夠;而鉆井工具商推行“井筒工具一體化”，主要目標在于提速，對地質目標的關注度不夠。

其次，斯倫貝謝和貝克休斯都建立了多學科協同的設計平臺，實現了鉆井設計和施工的緊密關聯，能夠按照客戶要求提供完整的、高效的鉆井服務。

而國內“地質工程一體化”只是實現了團隊協商設計，缺乏基于大數據和專業化的設計校驗。

再就是現場施工與鉆井設計的關聯，國外通過大量的隨鉆傳感器獲取到盡可能多的井下真實數據，用于優化鉆井設計，國內井下傳感器則少得可憐。

表1為國內與國外鉆井一體化服務水平對比。

表1 國內外鉆井一體化服務對比

一體化服務類型 服務方式 鉆井設計與現場施工的關聯

國外 鉆井全過程服務 統一的設計和服務平臺 可以實時關聯，及時修正設計;具備鉆后分析、機器學習能力

國內 地質工程一體化、井筒工具一體化 多個不完整的鉆井服務平臺 不能實時關聯，鉆井施工不能完全遵照設計，設計更改困難

6 結語

鉆井是一項高風險的工程，需要多學科協同，將專業化和一體化結合起來，構建鉆井一體化服務平臺，同時加強井下隨鉆數據的獲取，用于鉆井實時優化。

參考文獻：

[1] Schlumberger.Integrated Well Constuction.www.slb.com.2021

[2] 翟小杰.中海油服綜合一體化發展戰略研究[D].天津工業大學.

[3]斯倫貝謝的數字化轉型經驗https：//www.sohu.com