侯东升　颜超

[摘 要]钻井周期是油气田进行钻井工程投资估算、预算的一个重要参数，钻时定额是钻井周期预测的主要依据。文章根据西北某超深油藏钻遇地层、钻井工艺特点及勘探开发阶段，结合中国石油化工股份有限公司清单计价模式要求，细分建立钻时定额模型;综合研究国内外钻时定额编制方法，按照样本数量，分区域、地层、井段、井眼尺寸，针对性研究应用钻时编制方法，通过编制方法的差异化研究应用，创新评价新区钻时定额编制方法的应用模式。

[关键词]钻井周期;钻时定额;钻时编制方法;学习曲线法;平均先进法

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2021.04.009

[中图分类号]F275[文献标识码]A[文章编号]1673-0194（2021）04-00-03

0     引 言

钻井工程是石油天然气勘探开发工程中的一个重要环节，具有高投入、高风险、作业对象隐蔽、组织性强、专业技术密集等特点。钻井工程作为油气勘探开发的一个关键点，其投资比例占整个油气勘探总投资的60%～70%。如何有效控制钻井工程投资一直是各大油田勘探开发面临的重要课题。

相比成熟老区，评价新区在钻井周期预测上存在更多的不确定性，在钻时定额编制上，采用常规编制方法难以准确反映地质条件的复杂性及钻井技术的发展进步。本文结合该油藏地质、钻井工艺技术特点及目前开发阶段分析，综合研究分析国内外钻时编制方法，根据中国石油化工股份有限公司清单计价钻时分组条件要求，优选钻时编制方法，在评价新区钻时定额编制方法上进行了研究探索，新编定额成果有效满足了该超深油田评价开发阶段及今后一段时间的投资决策需求。

1     西北某超深油藏概况

1.1   该超深油藏地理环境

该油藏构造位于塔里木盆地顺托果勒低隆起西北部、沙雅隆起西南倾没端，目的层为奥陶系中下统，油藏具有“三超（超深、超高温、超高压）、一高（高含硫化氢）、一长（长裸眼段）”的特点。

1.2   该区钻时定额编制的难点

区内共发育7个断裂带，各断裂带钻遇地层具有一定差异。不同岩性钻井难度差异大，如二叠系—奥陶系桑塔木组机械钻速明显较低。该区尚处于评价开发阶段，样本井中呈现三多特点，即探井数量较多、不同断裂带多、钻遇地层多。不同断裂带、不同地层钻井工艺成熟度及机械钻速差异较大，有无侵入体地层机械钻速差异明显。钻时定额编制条件复杂，编制方法需结合断裂带、地层、井段、井眼尺寸研究优选。该区不同断裂带多、钻遇地层多，定额区块划分需考虑断裂带特点。由于该区为评价新区，钻井技术处于不断发展完善阶段，部分地层、井段、井眼尺寸样本井数量不足。

2     西北某超深油藏钻时编制方法应用研究

2.1   定额模型的建立

结合地层、井段、井眼尺寸和工艺技术成熟度研究分析，根据不同的分组条件，分别建立了钻井作业钻时定额模型（其包括纯钻进作业钻时定额、辅助作业钻时定额）、取心作业钻时模型、其他作业钻时定额模型，见表1。

2.2   编制方法的研究优选及应用

定额编制样本来自该油藏已完钻的20口井和正在钻的9口井。根据钻时定额构成，分别优选相应编制方法。

2.2.1   纯钻进作业钻时编制方法

（1）平均先进法

根据已有的施工经验，综合历史数据，按照“先进、平均、落后”三类水平分别赋予不同的权值，对数据体进行加权平均，其结果可有效反映定额的平均先进原则。

对采用平均先进法的样本井按照开钻时间划分3个实施批次，对1、2、3批次井按照技术成熟度分别赋予2、5、3权值。平均钻时计算见式（1）。

某定额模型平均钻时=∑（某权值下某定额模型平均钻时×权值）/∑权值（1）

以1号断裂带康村组直井段311.2 mm井眼定额模型为例，计算纯钻进钻时为0.021 152 h/m，详见表2、表3。

（2）学习曲线法

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。学习曲线反映的是单位钻进时间和钻井数量的关系。刘朝全提出的钻井周期测算学习曲线公式见式（2）。

Tn=Trlog2n（2）

式中，Tn为第n口井的钻井周期，T为第1口井的钻井周期，r为学习率，且0

以1号断裂带二叠系直井段311 mm井眼定额模型为例，计算该定额模型平均纯鉆进钻时。

采用加权平均计算每一批次平均纯钻进钻时，见式（3）、表4、表5。

某一批次某定额模型平均纯钻进钻时=∑（某地层某井段某井眼尺寸单井钻遇厚度×单井该地层平均钻时）/∑（单井钻遇厚度）                                 （3）

对4个批次的纯钻进钻时经对数变换计算学习率r。

对式2两边取对数，见式（4）。

lnTn=lnT+（lnr）T log2n（4）

式（4）中，Tn为第n批次某定额模型平均纯钻进钻时，T为第1批次某定额模型的平均纯钻井钻时，r为学习率，且0

令Y=lnTn，A=lnT，B=Tlnr，X=log2n，得Y=A+BX，用最小二乘法求解A、B，则r=eB。

以1号断裂带二叠系直井段311 mm井眼定额模型为例，计算学习率为85.726%，见图1。

2.2.2   辅助作业钻时编制方法

辅助作业钻时主要包括起下钻、循环、更换钻头等，辅助作业钻时通常按照全井辅助时间取大段平均值，实际钻井过程中，因不同地层钻进难易程度差距较大，为体现地层间的辅助时间差异，按照系数法计算，见式（5）、式（6）。

某地层辅助作业钻时=某地层纯钻进作业钻时×辅助作业系数                  （5）

辅助作业系数=∑某定额模型的生产辅助作业时间/∑某定额模型的纯钻进时间    （6）

2.2.3   取心作业钻时编制方法

取心作业钻时定额包括取心纯钻进作业钻时和取心辅助作业钻时，编制方法参照钻进作业钻时定额。

2.2.4   其他作业钻时编制方法

其他作业钻时包括固井作业钻时、裸眼测井作业钻时、固井质量测井作业钻时、中完井辅助作业钻时和非生产作业钻时，其编制主要采用了历史水平法。

3     钻井周期套算对比

在已完钻井中选出可对比的18口四开井身结构井套算定额周期，与剔除停待、故障等时间后实际钻井周期对比，平均定额周期较实际周期少5.9天，差异率为-3.4%，满足了现阶段定额水平要求，结果见表6。

4     结 语

本文针对评价新区钻遇地层特征复杂、钻井工艺技术发展变化快等特点，分析此类油藏定额编制难点，根据中國石油化工股份有限公司清单计价模式钻时定额分组要求，精细建立定额模型，为评价新区差异化定额编制方法优选应用提供了基础。在各地层钻时数据对比分析及钻进技术的成熟度分析基础上，考虑了技术水平成熟、技术水平变化快、特殊地层、样本井不足及无样本井等情况，对不同类型定额模型优选采用不同的编制方法。套算对比结果表明，定额周期较实际钻井周期差异率在-6.6%～1.5%之间，可满足该地区评价阶段及之后一定时期内钻井周期预测需求。

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