闫伟 丁小平 李文博
1.中国石油大学(北京) 人工智能学院;2.中国石油大学(北京) 非常规油气科学技术研究院
非常规油气井工厂作业模式大大提高了油田开发的经济性[1-6]。2007 年,Marcellus 页岩气区采用“井工厂”开发模式实现了效益开发,截至2011年,超过78%的井利用“井工厂”模式开发[7];2011 年,Barnett 页岩气区通过采用井工厂开发模式在该区块的一个井场钻了36 口井,大大减少了占地面积[8];HornRiver 页岩气区采用井工厂开发模式,减少了21% 的总作业成本[9]。国内苏里格气田采用“方案设计最优化、工程技术模板化、施工作业流程化、作业规程标准化、资源利用综合化和队伍管理一体化”为核心的井工厂作业模式,用210 d 完成了一个平台13 口井的征地建井场、钻井、完井等工作[10];涪陵页岩气田对290 口井采用井工厂技术,平均单井钻井周期缩短55%,平均单井钻井成本降低34%[11];威远区块的威204H11页岩气开发采用了井工厂钻井技术,钻机井间运移仅用2 h,钻井液利用率达到80%以上,大大减少了非钻井作业时间,降低了钻井成本[12]。
尽管井工厂钻井技术在油田取得了显著效果,但井工厂钻井作业仍处于“经验管理”阶段,缺乏系统性的评估与设计。另外,井工厂钻井模式是涉及多工况、多因素、多环节的一个系统问题,数学建模难度极大。
笔者通过考虑井工厂特点和同井台钻井学习效应等因素,构建了井工厂钻井成本分析模型;又根据经济学[13]和运筹学原理[14],对影响井工厂钻井成本各因素进行优化设计;最后,结合渤海湾济阳坳陷致密油某区块的工程实际进行了实例分析。……