李莹莹，冯桓榰，邢希金，谷 林，幸雪松

（中海油研究总院有限责任公司，北京 100028）

钻井液用量估算是在设计阶段预估钻井液费用的基础，是油田开发方案的重要成本组成。随着“低油价”时代的到来，成本控制成为石油行业共识，为减少在作业中的钻井液损失，研发了很多相关防漏、回用技术[1-5]。同时，从环保角度出发，钻井液的用量和排放量也是决定油田项目能否上马的敏感因素[6-9]。因而，准确的估算钻井液用量是十分必要的。

蔡利山等[10]提出以现场固相控制水平为基础确定钻井液用量和费用的方法。但其中缺少对钻井液米消耗量的分析。目前，估算费用时，主要考虑井筒钻井液体积和固定值的米消耗量，对中国近海各个海域的针对性不强，因而，本文从钻井液用量估算方法出发，统计分析了中国近海四个海域的米消耗量，最终以数口近期典型井的钻井液用量为例验证了方法的有效性。

1 钻井液用量估算方法

根据中海油服《钻完井液设计规范》，钻井液配制体积由式（1）计算。

其中：V-钻井液配制体积；Vh-井眼内容积；Vc-地面循环体积；Vr-维护体积。

Vh、Vc、Vr分别采用式（2）～式（4）计算。

其中：Vh-井眼内容积，m3；Vo-裸眼内容积，m3；Vu-上层套管内容积，m3；R-井眼扩大系数。

其中：Vc-地面循环体积，m3；Va-循环池容积，m3；Vt-沉砂池容积，m3；Vp-循环管线容积，m3。

其中：Vh-井眼内容积，m3；ks-固控效率，%；clg-低密度固相含量，%。

井眼扩大附加系数根据井眼尺寸选取（见表1）。

表1 井眼扩大附加系数取值

而现场钻井液工程师通常采用经验法估算用量，如式（5）。

其中，地面循环体积通常选用100 m3。

由上可知，设计规范中的方法没有考虑滤失等影响，且计算方法较为复杂，需要了解邻井的固控效率数据。而经验法将井眼扩大系数和滤失量均附加为1 倍井眼体积，计算精度较低。因此针对上述问题，提出考虑地层消耗量的计算方法。计算公式如式（6）所示。

其中：Q-总配浆量，m3；Ln-各段套管长度，m；qn-各段套管内容积，m3/m；Li-各裸眼井段长度，m；qi-各裸眼井段容积，m3/m；ci-各井段米消耗量，m3。

其中，井身结构确定后各井段的钻井液用量即已确定，而其中的关键参数即为钻井液的米消耗量。米消耗量在各个区域都存在特性，因而下面通过统计分析近三年中国海上钻井液的区域米消耗量数据确定这一数值。

2017年7月，全国金融工作会议召开，习近平总书记提出“金融是国家重要的核心竞争力，金融安全是国家安全的重要组成部分，金融制度是经济社会发展中重要的基础性制度”。会议宣布设立国务院金融稳定发展委员会，以强化人民银行宏观审慎管理和系统性风险防范职责，明确金融监管部门的监管职责，确保金融安全与稳定发展。中共十九大又对金融领域发展作出重要部署，提出要深化金融体制改革。这一系列改革措施，有力地保证了金融系统不发生系统性金融风险，有力地保证了金融服务实体经济能力，有力地保证了经济的高质量发展和现代化经济体系建设。

2 钻井液米消耗量统计分析

2.1 渤海水基钻井液地层消耗量统计分析

主要通过分析钻井液日报中的钻井液消耗量和配浆量，计算得出了不同井段的钻井液消耗量。共统计了Q、K、J、BZ-1、BZ-2 五个油田近年来80 余口井的米消耗量。具体（见图1，图2）。

图1 渤海311.15 mm 井段水基钻井液消耗量统计

图2 渤海215.9 mm 井段水基钻井液消耗量统计

对311.15 mm 井段的地层消耗量数据统计分析（见图3）。

图3 渤海311.15 mm 井段水基钻井液消耗量概率分布分析

311.15mm 井段的地层消耗量不符合正态分布，采用加权平均的办法将0.2～0.5 m3的统计值进行分析（总占比81%）推荐米消耗量为0.34 m3，略少于定额中推荐的0.4 m3。

对215.9 mm 井段的地层消耗量数据统计分析（见图4）。

图4 渤海215.9 mm 井段水基钻井液消耗量概率分布分析

除去消耗量较大的4 口井，215.9 mm 井段消耗量符合正态分布，采用高斯分布拟合后，取正态分布概率最高值，推荐米消耗量为0.19 m3，略少于定额中推荐的0.3 m3。

2.2 东海水基钻井液地层消耗量统计分析

共统计了HY1 和HY2 油田近年来10 余口井的米消耗量。用相同方法对311.15 mm 井段的地层消耗量数据统计分析（见图5）。

图5 东海311.15 mm 井段水基钻井液消耗量概率分布分析

除去消耗量较大的2 口井，311.15 mm 井段消耗量符合正态分布，采用高斯分布拟合后，取正态分布概率最高值，推荐米消耗量为0.5 m3，大于定额中推荐的0.4 m3。

图6 东海215.9 mm 井段水基钻井液消耗量概率分布分析

215.9mm 井段统计井数较少，消耗量不符合正态分布，采用平均值计算，推荐米消耗量为0.4 m3，略多于定额中推荐的0.3 m3。

2.3 南海东部水基钻井液地层消耗量统计分析

统计了E24 和P10 油田近年来17 口井的米消耗量。

311.15mm 井段消耗量不符合正态分布（见图7），采用加权平均的办法将0.1～0.4 m3的统计值进行分析（总占比76%），推荐米消耗量为0.23 m3，少于定额中推荐的0.4 m3。

图7 南海东部311.15 mm 井段水基钻井液消耗量概率分布分析

对215.9 mm 井段的地层消耗量数据统计分析（见图8）。

图8 南海东部215.9 mm 井段水基钻井液消耗量概率分布分析

215.9mm 井段统计消耗量较离散，不符合正态分布，采用加权平均的办法将0.1～0.55 m3的统计值进行分析（总占比82%），推荐米消耗量为0.28 m3，略少于定额中推荐的0.3 m3。

2.4 油基钻井液消耗量分析

油基泥浆消耗量小于水基泥浆，统计分析了近年来W6 油田10 口井的油基泥浆消耗情况。对311.15 mm井段的地层消耗量数据统计分析（见图9）。

图9 南海西部311.15 mm 井段油基钻井液消耗量概率分布分析

311.15mm 井段米消耗量较均匀的分布于0.04～0.1 m3，其中，0.12～0.1 m3的概率最大（40%），建议采用均值0.09 m3作为米消耗量，少于目前计算采用的0.15 m3。

3 实例分析

根据上述统计，将米消耗量由新定额推荐值更新为各个油田的推荐值，实例分析（见表2）。由表2 可知，新消耗量的误差较小，平均值为9.2%。

表2 实例分析表

4 结论

（1）各海域米消耗量统计值：渤海311.15 mm 井段为0.34 m3、215.9 mm 井段为0.19 m3；东海311.15 mm井段为0.5 m3、215.9 mm 井段为0.4 m3；南海311.15 mm井段为0.23 m3、215.9 mm 井段为0.28 m3，油基泥浆311.15 mm 井段为0.09 m3。

（2）几个海域不同井段的钻井液米消耗量存在差异，油基泥浆米消耗量小于水基泥浆。

（3）统计分析各个海域最新的钻井液米消耗量情况，比过去的计算方法针对性更强，精度更高，对比实际消耗量，估算误差平均值仅为9.2%。