探井降成本钻井工程优化设计研究

靳盛（大港油田石油工程研究院,天津 300280）

探井降成本钻井工程优化设计研究

靳盛（大港油田石油工程研究院,天津 300280）

大港油田探井钻井过程中易发生事故复杂，钻井成本较高，在国际油价大幅度下挫的背景下，降低探井成本成为亟待解决的问题。本文通过对探井进行井眼轨迹和钻具组合、钻井液、井身结构优化等技术研究，形成了一套适合大港油田的探井降本增效优化设计方法。应用该方法共完成29口探井的设计优化，复杂时效降低到2.51%，降低钻井成本4.5%。实践证明该方法行之有效，为大港油田节约钻井成本、提高油田开发效益奠定了坚实的基础。

探井;降成本;钻井;优化设计

2015年国际油价大幅下挫，石油企业面临前所未有的挑战，降低成本、提高经济效益成为各油田企业的工作重点。钻井是油气勘探开发的关键环节之一，钻井成本占上游领域总成本的30%-50%，钻井工程设计既是钻井工程施工的依据，也是钻井投资的结算依据，直接影响钻井成本的高低，是降成本、提质增效的关键部分。大港油田探井钻井过程中存在地层岩性复杂、易发生事故复杂等难点，钻井成本较高。在探井设计中，通过井眼轨迹、钻井液、井身结构优化等技术研究，有效克服以上难点，保证安全、优质、低成本钻井。

1 定向井井眼轨迹及钻具组合优化设计研究

1.1 定向井井眼轨迹优化

造斜点的选择：造斜点选择在成岩性好、岩层较稳定的地层，避开馆陶底部砾石层等特殊岩性，以防止井漏等复杂情况发生、影响井眼轨迹的控制。同时在满足施工要求的前提下，造斜点位置尽量浅（＜1000m），节约定向井台月费用，降低钻井成本。

防碰扫描距离：与多口邻井进行防碰扫描，可通过调整剖面类型或造斜点深度，与邻井的防碰距离大于部颁标准的距离。防碰距离较小，钻井工程结算中要附加钻井周期，增加钻井成本，防碰距离从小于部颁标准20%开始（含20%）增加钻井周期。

1.2 钻具组合优化

钻具组合优化主要是优化MWD、导向马达使用井段，连续使用MWD、导向马达＞500米，核减钻井周期，节约钻井费用。如官1501井原设计采用深造斜三段制剖面，优化后的设计采用浅造斜双增剖面。优化后导向马达使用井段为900～1837m，连续使用马达井段大于500m。官1501井通过轨迹优化核减钻井周期5%，核减周期10.55天，节省费用18.73万元。

2 钻井液优化设计研究

2.1 钻井液体系优化原则

根据地层特性并结合地层压力情况优选钻井液类型，具体优选原则如下。

平原组及明上段：井深≤600m：膨润土钻井液，4～6%膨润土+0.2～0.4%MV-CMC+纯碱；井深＞600m：膨润土聚合物钻井液，4～6%膨润土＋0.2～0.4%CMC+0.5～0.8%NH4-HPAN+纯碱。

明化镇、馆陶组：一般地区选用聚合物钻井液；预探井、二开开钻钻井液密度不低于1.20g/cm3，而且完井密度比较高，所以宜选用硅基防塌钻井液。

东营组、沙河街组：硅基防塌钻井液。

2.2 钻井液用量优化原则

表1 钻井液用量设计优化前后对比

依据表1优化原则，2015年探井聚合物钻井液每米节约16.27元，硅基防塌钻井液每米节约31.38元。

3 井身结构优化研究

探井井身结构优化是在保证安全、邻井无复杂情况下进行的，主要优化内容包括：三开优化至二开、表层套管下深优化、表层套管尺寸优化。

3.1 三开优化至二开

王官屯油田已完钻井完钻时间较早，钻开孔二段的井均采用三开井身结构。已完钻井均无复杂情况的发生，该区块具有优化的条件。

官1502井井身结构由三开优化为二开节约了钻井周期，同时节省了钻井成本近80万元。钻井过程没有复杂情况的发生，优化效果明显。

3.2 表层套管下深优化

庄浅4区块目的层段含气量较大，为高含气井，为保证钻井安全，该地区已完钻井一开一般封至500m，刘1502井造斜点为476m，需封至造斜终点800m，通过对已完钻邻井含气量情况以及复杂情况进行分析，认为该井表层套管下深优化至400m，可以满足现场施工安全的要求。

刘1502井表层套管下深优化后节约了钻井成本近15万元。钻井过程没有复杂情况的发生，优化效果明显。

3.3 表层套管尺寸优化

周青庄油田歧26井区断块高部位地区馆陶组有砾岩，沙一段有生物灰岩，已完钻井一开普遍采用大尺寸套管，防止下部地层发生严重井漏难于处理。通过对邻井实钻资料分析，认为该地区表层套管有进一步优化的可能，优化为小套管封固平原组。

歧1506井表层套管尺寸优化后节约了钻井成本近10万元。钻井过程没有复杂情况的发生，优化效果明显。

4 应用效果

通过定向井井眼轨迹及钻具组合、钻井液、井身结构等优化，形成探井降本增效钻井设计优化及配套技术，2015年共完成了29口井的设计优化，复杂时效降低到2.51%，降低钻井成本4.5%。

[1]管志川，李春山,周广陈等.深井和超深井钻井井身结构设计方法[J].石油大学学报，2001，25（6）：42-45.

[2]陶思才，杨坤，赵通等.哈拉哈塘地区深井PDC钻头优选技术[J].西部探矿工程，2015（8）：74-77.