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钻完井作业中的“持续改进方法”及其应用探析

2020-12-14袁毅章王丹阳

锦绣·上旬刊 2020年8期
关键词:数据库作业方法

袁毅章 王丹阳

摘要:油气田开发、增储上产的关键是钻完井作业。油气田勘探开发的综合经济效益与钻完井技术的进步、机械钻速的快慢、钻完井的工程质量有直接关系。在实际生产中,钻完井作业是一系列复杂工作环境下相对重复的工作,实际作业时间差别较大。所以,在钻完井作业中引入持续改进理论、采用合理的持续改进方法是有必要的,本文主要从持续改进方法的建立过程及实际应用效果方面进行阐述。"持续改进方法"在实际钻井作业的应用中取得了良好的效果,提高了-钻完井作业的效率,该方法对钻完井设计、现场作业指导及后期评价总结也具有一定的指导意义,有很好的发展前景。

关键词:钻完井作业;持续改进方法

“持续改进”其源自质量大师戴明提出的PDCA循环理论(计划—执行—评估—改进),是指不断地向现有的绩效水平发起挑战并寻找更好的解决办法的过程,现在已经成为全面实施质量管理的一个重要技术方法。由于种种客观原因,钻完井作业程序的改进工作是不能一蹴而就的,我们要不厌其烦地利用一些精细化的方法取得微小改善,以量变达到质变。

钻完井作业是由包括迁装作业、钻井作业、NPT 作业、固井作业、下套管作业、完井作业等一系列复杂工作环境下相对重复的工作。由于完成这些工作在不同的井中所花费的时间长短不一,导致有些作业时间严重超过设计工期。目前,渤海油田等单位利用"持续改进方法"确立改进方向,再利用质量工具对这些复杂原因进行定量、定性分析,对钻完井施工过程中出现的复杂情况深度剖析,最后提出解决办法。目前内容多停留在具体某项复杂原因的解决上,例如,钻井液密度过高、下钻速度过快,会导致井漏、井眼不清洁导致环空憋压等,缺乏对全局的把握。本文在前人研究的基础上及本人的长期研究实践,提出一套较为完整详细并具有可操作性的"持续改进方法"程序。

一.钻完井持续改进方法的建立

(一)基础与步骤

建立完善的作业数据库与认知管理系统以及专业的支持团队是钻完井持续改进方法实现的基础。钻完井持续改进方法从作业阶段上可划分为3个阶段:陆地准备阶段、海上现场应用阶段、总结阶段。

钻完井持续改进方法详细的实施步骤为:

1.根据钻完井设计及邻井资料建立钻井的预测作业数据,制定详细的作业方案。

2.在陆地召开钻前动员会,由作业者及各服务商代表参加,强调和宣贯钻完井持续改进的实施意义及必要性,使大家了解并接受钻完井持续改进方法的理念。

3.召开钻前技术交底会议,具体阐述各作业中每步的风险与改进可能,鼓励作业人员积极实施钻完井持续改进方法,明确自身职责。

4.实际作业中,现场工程师依据报表填写作业数据库、进度跟踪表、NPT分析等钻完井持续改进报表,根据报表进行分析并做出每日钻完井持续改进简报,再依据报表分析得到每天的钻完井持续改进简表并交给陆地工程師。

5.钻完井持续改进报表和简表由现场工程师交予现场监督并作出相关汇报,给出现场改进意见。

6.现场工程师将钻完井持续改进简报张贴在显著的地方,以方便所有现场作业人员掌握当前作业的实施情况,并提倡作业人员给出钻完井持续改进方法的合理性建议。

7.每日召开现场作业协调会,现场工程师向各单位通报当日钻完井持续改进简报,再由现场监督提出相应的整改要求。

8.现场工程师向现场监督汇报影响钻完井作业进程的各服务单位的改进措施。

9.每口井作业结束后召开单井作业总结会。

10.现场作业结束后,由作业者召集相关人员开会,分析问题出现的原因、经验教训记录及项目的实施情况、成功的经验和整个项目的钻完井持续改进执行等相关情况。

11.各服务单位提交解决问题的措施

给作业者,避免在下批井作业中影响作业进度的情况发生。

12.根据每批井的作业情况,分析出现问题的原因,总结成功的经验,提出优化后的作业时间,同时提出整改措施。

(二)建立作业数据库

作业数据库包含基本作业数据库、作业时效分析数据库、KPI指标数据库三大模块。作业数据库的目标在设计阶段,基于邻井资料建立钻完井的预测作业数据,设定作业的目标;在现场作业阶段,对比是基于设计的作业情况;在钻后阶段,更新作业数据库,选出每个单项作业的最好记录,为下一步钻完井作业设定新的作业目标。作业数据库是建立在一个指定油田或区块的、跟踪数据指标的数据库。数据库的建立,有利于其他有意义的多项统计数据的提取。该数据库将用于跟踪评价及预测后期作业井的作业时间。

1. 基本作业数据库

一个平台上各井的作业进度跟踪、 NPT跟踪、单井机械钻速图、整个平台的NPT 统计、NPT 图表及NPT 查询、整体机械钻速等组成了基本作业数据库。通过该数据库可以快速查询所有阶段、详细作业的起始时间和作业时间,快速查询所有NPT、事故事件。

2.作业时效分析数据库

该数据库是在基本作业数据库的基础上通过代码和函数自动生成的一些图表,主要包括:单井的进度跟踪;非生产

时间及作业程序

改变项目的统计;进度跟踪图及分析图表;整体分析图表;时效表及时效图;作业周期。

3.KPI 指标数据库

该数据库包括钻头 KPI 及其他井下关键工具的KPI,以便统计出井下关键工具在井下的性能。

(三)知识管理系统

确保我们获得经验教训是知识管理系统的目标。该系统的作用是用来找出最好的作业经验;针对单项作业进行更全面详细的风险分析,并针对风险提出应对方案;更新和完善施工程序、设计、方案、手册、规范、标准等。该过程对于获得正面的和反面的经验教训是非常重要的。可以提供一个最好的作业方法及钻完井历史的总结。它主要包括以下方面:

1.跟踪并记录作业效率指标。

2.在钻完井作业阶段应该每日进行数据更新。

3.由钻完井工程师收集提示用于后期的总结。

二.钻完井持续改进方法的应用效果

中海油天津公司多个海上油田都应用了钻完井持续改进方法。下面以天津

分公司 A 平台为例进行应用效果的说明。

A平台共有8口井,采用模块钻机进行钻完井作业,通过在本油田制定钻完井持续改进现场实施的数据库模板,按照上述的实施步骤对 A11H、A7H、A6H、A9H井4口井进行了钻完井持续改进方法的实施。

A油田各井段(16in、12-1/4in、8-1/2in等)实施措施后的4口井的作业效率与未实施措施的4口井(A4H、A8H、A10H、A5H 井)相比,均有不同程度的提升(表 1)。从非生产时间上看,后面 4 口井与前面 4 口井相比也是降低很多。可以看出,通过实施钻完井持续改进方法,取得了较好的效果。

三.总结

(一)将持续改进理论引入钻完井作业中,总结了钻完井持续改进方法,并制定了钻完井作业中使用该方法的步骤。

(二)建立作业数据库及知识管理系统是钻完井持续改进方法实现的基础,并通过广泛的专业团队的支持

来实现钻完井作业的持续改进,通过详细地统计现场类似井的相同作业,获得作业效率高低的原因、非生产时间原因及经验教训等,并应用到后期钻完井作业中。

(三)钻完井持续改进方法是提高钻完井作业效率、降低作业成本的有效方法,值得大面积推广。

参考文献

[1]杨金华,朱桂清,张焕芝,等.值得关注的国际石油工程前沿技术(Ⅰ)[J].石油科技论坛,2012,31(4):43-50.

[2]《改进钻井工程的施工质量监督的对策探讨》《工程技术(文摘版)》2017年第01月01。

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