钻井成本分析与风险评价的理论及应用研究

艾 巍

广安市邻水县国土资源局，四川广安 638500

在油气资源的勘探开发以及其他地下工程的施工建设中，钻井工程都是一项重要的施工内容，也是采集地下数据信息的有效方式。钻井工程的施工规模往往比较大，施工周期比较长，涉及的技术设备比较多，施工工序复杂、所需要的成本投入比较高，因此，在钻井施工过程中存在较多的风险因素，影响施工的安全和质量，不利于施工进度的顺利推进。此外，现代化的钻井工程还必须充分考虑其经济性。因此，在施工过程中必须科学合理地控制施工成本，才能有效减少资金的浪费，为企业实现更大的经济效益。钻井企业要积极运用先进的成本分析理论，对钻井成本的构成以及影响钻井成本的因素进行全面的分析，才能提高成本控制的有效性。同时钻井企业还应加强风险管理措施，对风险因素进行科学的分析评价，并采取有效的风险防控措施，才能确保施工的质量和安全，从而推动钻井行业的现代化发展。

1 在钻孔施工中的成本分析理论及应用

1.1 目前我国钻井成本中的主要构成分析

我国目前的钻井工程成本一般包括钻井施工准备阶段和施工阶段的成本、检测成本、加固成本、施工管理成本以及试油成本等。为了便于成本分析，可以将上述各中成本支出根据是否与钻井施工时间相关以及井身结构相关等成本特征来进行分类。

1.1.1 钻井成本中与施工时间密切相关的部分

钻井工程这部分成本产生的主要特点与钻井施工时间有较大的关系，会随着施工时间而产生相应的变化。例如，施工人员的工资费用；钻机等施工机械设备等资产折旧以及施工材料、油料以及水电费支出等成本；钻机施工所涉及的机械维护、运输以及工程的后勤保障等成本；一些大型机具的租赁成本；施工管理成本等。

1.1.2 钻井成本中与井身结构密切相关的部分

钻井工程这部分成本产生的主要特点与油藏的地质条件有较大的关系，钻井的井身结构主要是由油藏的地质特点来决定的，而在井身结构的施工中，其成本产生主要来自施工准备阶段的费用、固井作业中的建筑材料以及人工机械成本、对地层条件进行勘探测量的成本、钻井作业成本以及在井口架设相关设备的成本等。

1.1.3 钻井成本中的不确定部分

此外，还有一些成本的产生与施工时间以及井身结构的关联性都比较小，但也是钻井成本中的一部分。这部分成本具有较高的不可预见性，一般与施工人员以及管理人员的综合素质、施工的技术工艺以及工程的地质水文特征等因素有一定的联系。

1.2 影响钻井成本的主要因素

钻井施工的技术工艺、客观条件、施工的组织管理以及其他不确定性的成本因素都会对钻井成本产生直接的影响。例如，在钻井施工中钻井钻头类型的选择、所使用的泥浆材料性能特点以及施工技术工艺水平将直接关系到钻井成本的高低。在钻井作业中，其成本主要包括固定成本以及可变成本这两大部分。而在进行成本控制时，其主要控制对象是与材料消耗以及作业时间具有较强联系性的可变成本。

1.3 构建钻井成本分析模型

在构建成本分析模型时要全面收集钻井工程的各种地质水文数据以及钻井的各种历史信息，详细分析钻井施工的全过程，建立完善的钻井数据库，才能准确地构建钻井成本，为钻井施工的成本分析和预测提供可靠的参考依据。

1.4 预测钻井成本的方法理论

钻井工程的成本分析及预测过去往往是根据钻井的设计目标，并参考相关的历史数据以及成本标准，从而对钻井工程的总成本加以确定。然而由于钻井过程中，地质条件以及施工的技术工艺等都存在明显的区别，因此，在钻井施工中所需要的实际资金以及施工周期也具有较强的不确定性，对于成本的预测结果会有较大的影响。因此，钻井企业应采用模拟抽样的成本预测方法，以数学统计理论为基础，根据概率分布来对钻孔施工中可能发生的随机情况进行模拟分析。这种模拟抽样的成本预测方法具有较高的可靠性，对数据信息的分析处理更加科学严谨，同时充分考虑了成本预测中的不确定性因素，其分析结果具有较高的准确性。

1.5 钻井成本分析理论的实践应用

以我国某油田的一个钻井工程为例，该钻井为直井结构，其井深达到了3530m左右。在对其进行成本分析预测时，结合该钻井工程的总成本中包括了与井深结构以及与施工时间这两大部分直接相关的成本的理论，运用模拟抽样预测方法来进行预测分析，其预测结果与实际成本投入之间的误差值在3%以内，说明该成本预测分析方法具有较高的应用价值。

2 对钻井工程进行风险评价的理论及应用

钻井工程往往需要面对十分复杂的地质条件以及作业环境，同时随着各种新型钻井技术的发展，出现了水平井、大位移井、定向井等越来越复杂的井身结构，在施工过程中对技术要求也不断提高，施工中的风险因素也随之增加。因此，钻井企业必须树立风险管理意识，对风险等级进行科学的评价分析，以确保工程的安全。

2.1 钻井风险评价理论

所谓风险评价，指的是对工程施工中的不确定性因素所产生的影响进行定量分析的研究方法。通过风险评价准确地识别钻井工程中可能存在的风险因素，从而提高风险防范的效果以及应急处置的能力。钻井工程的风险评价是风险管理中的关键性环节，钻井工程的管理人员要充分重视风险评价工作的重要性，只有依据科学客观的风险评价结果，才能有效提高钻井施工的安全性，并确保施工的顺利进行。

2.2 对钻井工程进行风险评价的主要步骤

（1）识别风险因素，并合理划分风险等级。在这一过程中需要首先确定推测或发现的因素中是否包含了不确定性，如果是确定的结果，则不属于风险性因素。然后需要判断该不确定性因素的存在是客观的，并非主观臆断。风险因素主要来自钻井工程中的自然条件风险、施工人员的人身安全风险、成本投入风险以及工程的经济性风险。

在对风险事件进行识别后，要对风险因素进行等级划分，划分风险等级时可以根据钻井工程的特点和施工管理的需要划分为5或10个风险等级。

（2）构建数字化风险模型，并通过构建数字模型来对风险因素的风险率以及权重值进行计算。

（3）根据风险评价结果采取相应的防护手段，减少或防止风险因素造成的损害。

（4）预测风险可能造成的后果以及风险变化情况。

2.3 对钻井工程进行风险评价的方法

2.3.1 钻井风险评价的层次分析法

这种风险评价方法主要是对比较复杂中所包含的所有因素进行划分，使其成为具有关联的层次，将其条理化、有序化，然后根据专家以及管理人员的主观判断，以及数字模型的分析结果，对各层次的重要性进行数字化定量，并通过数学方法对各层次中所有要素的权重值进行计算表达，从而为管理决策提供量化数据。

2.3.2 钻井风险评价的功效评价方法

所谓功效系数分析就是以模糊隶属度理论为基础来计算其功能系数，既考虑了不同功能间的相互关系，也对功能目标与功能系数之间的影响进行了充分的考量，有机地融合了功效以及模糊因素。

2.4 钻井工程风险评价理论的实践应用

本文以某钻井工程为例来进行风险评价应用分析。该钻井工程的井身采用的是大位移结构，其井身达到了9200m左右，其中，井深的垂直高度为约3000m，而水平位移部分深度则达到了8000m左右。应用上文所述的层次分析以及功效分析这2种评价方法来对该钻井工程进行风险评价，其中应用层次分析方法所得的风险评价结果为A=0.9776，该值为成功率值；而应用功效系数法所得的风险评价结果为A=0.827。此外，对该钻井工程还构建了风险评价数字化模型，并根据施工现场的具体数据信息检验了模型分析结果的准确性。经过综合的比较分析，在该工程的风险评价中，层次分析法的计算既包括了专家的评价意见，又充分参考了数学模型所提供的参考数据，其权重值的计算更加客观准确。

3 结语

综上所述，钻井施工是一项对施工技术以及成本投入都有较高要求的综合性系统工程。在钻井工程的施工过程中需要进行科学的成本分析，这不仅是工程设计规划的重要内容，也是进行工程投资决策的重要参考依据，钻井企业要对施工中的各个环节加强成本控制，从而减少资金的浪费，降低钻井成本。同时，在钻井工程的施工过程中，由于自然条件限制、人为因素的影响以及一些不确定性因素的存在都会给钻井工程带来一定的风险隐患，因此，钻井企业必须积极运用风险管理理论，对各种风险因素进行科学的评价分级，并采取有效的防控措施，才能有效防止钻井施工中发生安全事故，保证钻井施工的顺利进行。