九龙山气田开发全面提速管理模式探析

黄 桢 罗中华 杜 强 李跃纲 王国远

（中国石油西南油气田公司川西北气矿，四川 江油 621700）

0 九龙山气田概况

九龙山气田位于四川盆地米仓山台缘隆起与川北低平褶皱带过渡区域的川北古中坳陷低缓构造带，地处四川省北部山区，一般相对高差达500～700 m，三维地震资料显示，九龙山地区满覆盖面积达560 km2。

九龙山气田的勘探开发经历了一个漫长探索过程。1972 年至今在该地区先后进行了地震普查、模拟地震详查、二维数字地震详查以及三维数字地震详查等阶段的地震勘探工作，对九龙山区块的资源潜力有了较为深入的认识，为该区的钻探与部署奠定了可靠的基础。到目前为止已累计提交预测储量1 020.76×108m3，叠合含气面积185.2 km2。

从1989 年4 月九龙山气田龙9 井正式投产开始，20多年间共有12口气井开井生产，大致上分为两个阶段：第一阶段是从1989 年4 月到2007 年8 月，在九龙山气田珍珠冲组及须二段气藏投产气井6口，主力产层为须二下亚段，日产气2.5～5×104m3／d 左右，累计产气1.949 4×108m3。由于用户用气量所限以及地层水处理难度大等原因，气井生产不连续，开采效果不理想。第二阶段是从2007 年9 月至今。随着龙9 井2007 年9 月23 日在珍珠冲组修井获气投产，相继对珍珠冲组（龙8、12、10、11、1、5 井）及须二上亚段（龙14、2井）开展了老井上试挖潜、酸化增产措施，绝大部分井获得了工业气流，气田珍珠冲组、须二气藏已经实现日产气75×104m3／d 左右，标志着该气田开发进入了一个全新的阶段。通过勘探，九龙山构造碎屑岩地层、碳酸盐岩地层均已取得重大突破，共发现了8 个勘探层系（珍珠冲组、须二上亚段、须二下亚段、须三段、飞三段、吴家坪组、茅口组和栖霞组），其立体勘探优势明显。

1 钻井提速目标的确立

按照分公司关于加快转变发展方式的要求，川西北气矿切实增强责任意识和忧患意识，牢固树立了不发展是退步、发展慢了也是退步的观念，把速度和效益作为发展的两大核心主题，有效落实到生产经营的各个环节，明确了“思想、管理和技术要提速”的工作要求。作为川西北气矿勘探开发重点区块的九龙山气田，更加成为体现这一目标的“试验田”和“炼金石”。为此，川西北气矿围绕打好九龙山气田勘探开发攻坚战，提出了“钻井提速”这一工作目标。

2 钻井提速的主要内涵

围绕这一目标，川西北气矿牢固树立“只有破思想，才能破地层”的新思维、新理念，从2010 年起，在九龙山气田积极开展了与钻井提速有关的探索与实践工作，积累了大量有价值的经验，在组织、管理、技术等方面总结形成了一套行之有效的方案和措施，基本形成了九龙山气田钻前、钻井工程全面提速的管理新模式。

在思想认识上，树立了“只有破思想，才能破地层”的理念，通过解放思想、转变观念，实现“三个重新认识”。思路决定出路，通过实践和探索，突破在勘探开发中存在的思想禁区，实现“三个重新认识”。即：重新认识复杂地质结构对钻井速度的影响；重新认识传统管理模式对效率和效益的影响；重新认识一体化项目管理方式在规模气田开发中的优势作用。进一步树立不发展是退步、发展慢了也是退步的责任意识和忧患意识，开创了九龙山气田勘探开发的新局面。

在生产组织上，通过整合和优化资源配置，强化过程控制与节点衔接，形成了具有自身管理特色的“协同链”运行模式，提升了组织运行的节奏和效率。决策的前瞻性、方案的可行性、管理的精细化和协作的完整性是高效组织气田勘探开发的前提和基础。川西北气矿通过管理资源的优化配置和整合，形成了具有自身管理特色的“协同链”运行模式，主要体现为：井位论证部署的协同安排；钻前工程的协同施工；钻井工程的协同组织；试油作业的协同推进；工程竣工结算的协同配合。提高了决策和执行效率。

在新技术推广应用上，集中实施了“两个集成，两个推广”，机械钻速明显提高，形成了九龙山气田钻井提速的配套工艺技术。科技作为第一生产力，可以更好更快地将地下资源转化为油气产量。九龙山气田地质构造极其复杂，勘探开发难度很大，越是这种复杂困难的情况下，川西北气矿越是牢牢抓住科技创新，紧紧依靠科技进步，走以技术换资源、技术换速度、技术效益的道路，在九龙山气田勘探开发的新工艺、新技术应用中，集中实施了“两个集成，两个推广”，即：集成了气体钻井技术和泥浆欠平衡钻井技术；推广使用了PDC 钻头和抗研磨钻头。从而使钻井机械钻速提速明显。

在体制机制上，通过管理创新，实现了“三个突破”。依靠管理创新这个平台，打破制约生产建设和组织运行的管理短板，扫除体制机制的基础障碍。川西北气矿通过管理创新，实现了“三个突破”，即：突破以加快工作节奏为核心的效率管理；突破以加强成本控制为核心的效益管理；突破以强化激励约束为核心的机制管理。

3 钻井提速的主要做法

九龙山气田是一个构造复杂、潜力巨大的区块，其勘探开发管理面临着很多客观上的困难。在只有“破思想才能破地层”的观念引领下，川西北气矿把“钻井提速”作为一项系统工程，并贯彻落实到九龙山气田勘探开发的全过程，采取的主要做法重点体现在以下几个方面：

3.1 树立勘探开发新理念、新思路

川西北气矿在九龙山气田勘探开发实践中，坚持思想解放与实事求是相结合，在深入总结分析过去得失的基础上，提出了“只有破思想，才能破地层”的理念，树立起以“一体化、精细化、效益化”为核心的勘探开发新理念、新思路：一是树立“一体化”的勘探开发思路。对勘探项目实行一体化管理，勘探取得突破后，及时成立由钻井、油藏、地质、采油、经济分析等多专业组成的勘探开发项目组，共同研究形成开发方案；实行全过程的项目管理，围绕项目更加科学有效地配置资源、整合资源，提高勘探开发效率和资源利用程度。二是树立“精细化”的勘探开发思路。不断深化九龙山区块的地质认识，着力研究九龙山地区气藏类型及特征，提出有利勘探区块和井位；深化储层增效改造研究，为气藏的合理配产及高效开发提供依据；挖掘气藏潜力，优化开发方案，周密组织运行，牢牢把握生产主动权。三是树立“效益化”的勘探开发思路。坚持把油气勘探作为发展的龙头，把资源发现作为发展之本、效益之源，同时紧紧依靠科技进步，积极探索九龙山地区勘探开发新领域，力争将更多的地下资源转化为油气产量，走以技术换资源、技术换效益的道路，以油气勘探的新突破开创持续发展的新局面。

3.2 突出组织运行新节奏、新效率

1）全面加强生产组织管理

坚持靠前指挥，强化生产组织。成立了“九龙山前线指挥部”，实行领导干部和技术人员现场轮班制度，靠前指挥，及时协调和解决有关问题。并分片区成立单井产能建设项目管理组织机构，以便在试油获气后能及时介入建设工作，保证单井产能建设项目实现快建快投目标。

2）全面加快钻前工程建设节奏

一是加强沟通、企地联动。九龙山气田山高路陡，地理位置偏僻，交通不畅，取水不便，在该地区进行大规模的勘探开发，制约因素很多，无论是井位部署、土地征用、安全环保手续办理，还是钻前工程施工等都离不开地方政府的支持和配合。为加快九龙山气田的勘探开发进程，川西北气矿主动出击，以工作座谈会、工作协调会等形式，加强与九龙山气田所在的市、县、乡（镇）进行沟通和联系，让地方政府提前了解川西北气矿在九龙山地区的勘探开发总体规划、对地方经济发展带来的好处、需要地方政府支持和协调的相关事宜，取得了地方政府的信任和支持，为九龙山气田钻前工程提速创造了良好的外部环境。

二是先期介入、提前谋划。为全面贯彻实施“钻前工程要提速，力争30 d完成一个井场”的目标和要求，川西北气矿从井位论证源头抓起，在井位论证时，土地、安全、环保等部门一同深入现场进行详细踏勘和相关资料、信息的收集，为井位优选、钻前工程设计、土地征用、安全环保手续办理等做好前期准备，减少了因先期介入不足致使相关地方审批手续办理困难而导致的施工入场时间延误。

三是细化设计、严格审查。钻前工程施工设计质量对钻前工程施工周期和成本控制的影响至关重要。在钻前工程设计中，坚持“在确保各设备基础结构安全和满足钻井使用功能的前提下，尽量使用工艺先进、施工快速、养护简单的设计方案”这一设计思路，从设计上保证钻前工程质量和施工进度。在施工组织方案编制中，强化施工协调，根据各井钻前设计工程量大小、工艺要求和施工程序的不同，合理编制施工组织方案，提高各环节的衔接性，加大人力、物力和机具的投入，分工段落实技术负责人，多部位同时施工、交叉作业，在确保施工质量和安全的前提下有效地缩短钻前工程施工周期。在设计方案和施工方案审查中，针对过去设计、施工方案审查基本不在现场进行，审查效率低、审查质量不高，导致现场施工时才发现设计与现场实际偏离较大进而影响工期的问题，川西北气矿推行钻前工程设计现场评审制度，设计单位、施工单位、建设单位及土地管理部门等一起到现场，结合现场实际情况有针对性地开展设计审查，提高了审查质量和效率，既保证了设计方案、施工组织方案和专项施工安全预案与现场的符合性，又为加快土地使用手续的办理、施工单位早日做好入场施工准备赢得了时间，同时也减少了施工期间方案变更可能带来的工期延误和费用增加。

四是结合实际、合理优化。九龙山地区自然环境差，钻前工程现场施工过程中，以满足安全生产、快速推进、钻机运行平稳为原则，根据现场实际情况，对施工方案进行科学、灵活、适当的调整和优化，以提高施工速度和降低施工费用。如龙002-8井钻前工程施工中，基础验槽发现污水池外侧后角土质较软，承载力不能满足设计要求，现场办公确定对部分软弱土质进行人头石灌浆换填，确保池底基础承载力均匀，池体结构安全，同时，结合现场实际对污水池池墙靠井场侧做加厚处理，取消原设计该段井场右侧条石挡土墙，仅作土边坡和浆砌人头石封面，减少了工作量，缩短了施工周期。

3）全面提高钻井工程施工进度

一是加强运行调度，做好钻机与井位的衔接。川西北气矿高度关注钻前工程施工进度，结合分公司、川庆钻探公司钻机运行计划，积极协调落实钻机。龙002-4 井等7 口井均在7d 内完成了钻机搬迁安装工作，做到了井场不等钻机。

二是优化井身结构。为提高九龙山气田珍珠冲组（须二上）气藏钻井速度，对井深结构进行了优化，有效地提高了钻井速度。优化前、后方案对比见图1和图2。

三是加强钻井过程监督评价和HSE 管理。降低钻井复杂、事故起数、减少组织停工次数和杜绝钻井安全事故是提高钻井速度、缩短钻井周期和降低钻井成本的重要保障。在九龙山钻井提速过程中，强化监督职责，完善考核和激励机制，细化《工程监督管理办法》，增强监督管理的主动性和组织协调的实效性；加强地质跟踪分析，及时发现地质异常并采取相应措施，杜绝地质报废进尺；加强施工过程监督、井身轨迹监控，减少复杂、事故；加强定向井过程监督管理，严格执行钻井设计，确保井身质量。

图1 优化前的井身结构图

图2 优化后的井身结构图

四是加强重点井、复杂井、特殊工艺井工程技术管理。根据九龙山地区钻井工程特点、难点，加强了对重点井、难点井、特殊工艺井的工程技术管理。在气体钻井、泥浆欠平衡钻井、定向、固井等特殊作业和大型施工前，组织现场办公；在施工期间派驻甲方负责人和技术人员到现场把关，进行施工组织协调，保证施工进度，降低组织停工时间，确保特殊施工作业安全、顺利进行。

3.3 应用气田开发新工艺、新技术

1）开展现场技术攻关

针对九龙山地区地形地貌、地质条件异常复杂，定向井、水平井、丛式井组等特殊工艺井较多的现状，川西北气矿解放思想束缚，先后开展了《地应力技术（GMI）在九龙山地区的推广应用》、《九龙山地区气体钻井提速配套技术现场应用试验》等研究工作。在落实构造细节、分析储层特征、有效评价裂缝、指导钻井、试油工作及新完钻井增产改造等方面，开展一系列的新工艺新技术推广及现场试验项目，为九龙山气田钻井提速提供了重要的技术支撑。

2）集成应用气体钻井和泥浆欠平衡钻井技术

技术进步是钻井提速的关键，在九龙山气田钻井过程中，广泛推广应用了空气钻井、泥浆欠平衡钻井技术，在钻井提速方面发挥了重要作用。

龙002-4 井等6 口井（见表1）累计实施空气、氮气钻井总进尺9 733.5 m，占6 口井钻井总进尺20 876 m的46.6%，平均机械钻速达18.41 m／h，配合采用空井通井、下套管、干法固井等配套工艺措施，有效保障了244.5 mm 技术套管的固井质量，大大节约了通井、下套管等固井施工作业时间。

龙002-4 等5 口井（见表2）累计实施泥浆欠平衡钻井总进尺5 096.61 m，占5 口井钻井总进尺20 876 m的24.41%，平均机械钻速3.36 m／h，是常规钻井平均机械钻速1.97 m／h的1.71倍，极大提高了钻井机械钻速，避免了因钻井液密度过高所造成的井漏等钻井复杂情况。

3）推广使用PDC和抗研磨钻头

表1 九龙山气田提速井气体钻井情况统计表

表2 九龙山气田提速井泥浆欠平衡钻井情况统计表

九龙山气田是一个多层位的立体型气田，各层位地质特性差异较大，为提高钻井速度，广泛开展了钻头比选工作，PDC 钻头和抗研磨钻头在九龙山气田钻井过程中得到了推广运用，并取得了较好的提速效果。

龙002-4井等6口井在不同层位累计使用PDC钻头20 只，累计进尺5 202.48 m，占钻井总进尺的24.92%，平均单只PDC 钻头进尺260.12 m，平均机械钻速3.3 m／h。在这6 口井钻井过程中共使用了4个厂家生产的PDC 钻头，通过使用和总结，找到了各层位合适的PDC 钻头，为九龙山气田下步钻井作业提供了宝贵的钻头选型支持。

针对珍珠冲组地层砾石含量高研磨性强、地层可钻性差等诸多钻井难题，气矿优选出适合珍珠冲研磨性地层的HJT637GL、HF637 L 等抗研磨钻头，单只钻头平均使用寿命从最初4～5 h 提高到26 h 左右，平均机械钻速从0.6 m／h 提高到1 m／h，单只钻头行程钻速大大提高，在龙002-4 井等井应用后实现珍珠冲组地层钻井提速。

3.4 积极构建管理新机制、新平台

1）加快工作节奏，提高管理效率

一是加快井位论证与批复工作节奏。提前做好井位论证、井位踏勘及井位申报工作，为井位批复做好前期准备，同时加强与分公司业务处室请示和汇报，争取井位早日批复。

二是加快前期工作节奏。建设项目前期设计周期从30 d减少到18 d，平均节约设计周期12 d，工作整体进度达到分公司“36912”的目标，确保了气矿“九龙山气田珍珠冲、须二气藏试采方案”等24项重点前期项目初设工作的提前圆满完成。

三是推广“先租后征”用地模式，加快土地征用和拆迁工作节奏。积极加强与国土、林业、交通、乡镇等部门的沟通协调，采取“集中办公”方式，推行“先租后征”模式，简化程序，提高效率，及时补充、完善相关手续，缩短项目供地周期，取得了27口井从收到设计到现场征地完成平均供地时间仅为4 d 的佳绩。在井位勘定钻前测设阶段，先期介入拆迁协调，与拆迁户达成共识，签订“拆迁意向协议”，并积极采取措施帮助拆迁民房，为钻前工程赢得更多的时间。

四是全面推行框架合同管理，加快合同订立效率。凡在川西北气矿从事地勘、设计、钻前、钻井、钻井配套工艺技术、录井、测井、井下作业、试油特殊工艺技术服务的相对方，全部在上年底完成下一年度框架合同的签订，减少了合同签订数量，缩短了合同签订周期。

2）加强成本控制，提高管理效益

一是优化井位设计，切实降低钻前工程投资成本。通过优选井位，从设计源头控制钻前成本。如龙002-6 井井位位置，是通过与地震响应特征一致且已获气的龙2 井、龙9 井比选而确定的最优井位，避免了无效投入。通过优化设计，加强设计勘察深度和方案优化。此外，在钻前工程方面增加了钻前设计委托技术指标，明确是否含硫气井和井口预计最高压力，针对不含硫以及井口压力低于35 MPa的井，缩短井场设计，降低钻前工程成本。

二是强化工程技术监督，切实降低钻井工程投资成本。强化钻井设计预警制度的执行，从钻井源头控制钻井成本。对达到钻井设计概算预警指标的九龙山构造井，暂不批复钻井概算并进行设计优化，对优化后仍然超预警指标的实行分级预警；对钻井完钻后的试油设计方案要作经济对比优选方案，作好试油方案与完钻情况的全井钻井成本测算，根据钻井试油报警结果组织优化试油设计方案；严格执行钻井设计，设计变更一律要组织开展变更前后的投资对比，在满足技术的同时充分考虑对投资成本的影响，通过投资估算为变更钻井设计提供经济分析，从而达到有效控制钻井投资成本的目的。

三是落实权利责任，切实降低区块综合投资成本。每年年初与开发井项目部以及机关相关部门签订《钻井工程投资节约挖潜责任书》，明确钻井成本目标责任并与绩效考核挂钩。

3）加强激励约束，改进管理机制

一是实行承包商及供货商“质量、工期（交货期）承诺制度”。在合同中明确约定甲乙方责任，把握甲方主动权。

二是建立激励约束机制。对工期提前、钻井获得高产的施工方结算时给予适当奖励，对延误工期、事故复杂井等在结算时，必须分清责任，改变过去主要由建设方买单的坏习惯。如龙002-H2 井因乙方责任断钻具导致侧钻，结算时扣减乙方工程费用200余万元。

三是建立现场协调机制。针对复杂井、事故井，甲乙方建立了现场协调机制，及时组织制定事故处理措施并督促落实，进一步降低了事故、复杂处理周期和组织停工时间。

4 钻井提速的应用效果

川西北气矿在九龙山气田开发过程中，通过转变观念、大胆探索和创新，基本形成了九龙山气田钻前、钻井工程全面提速的管理新模式，有效地缩短了钻前工程、钻井工程的施工周期，钻井成本处于受控状态。

4.1 钻前工程施工周期大幅缩短

2008 年至2011 年7 月九龙山气田开发井钻前工程平均施工周期统计见表3。2010年实施的钻前工程平均施工周期为40.8 d，2011年1-7月实施的钻前工程平均施工周期为34.7 d，其中龙002-7 井、龙002-12-X1 井钻前工程的施工周期仅为29 d，实现了“破30 d”的提速目标。2011 年1-7 月钻前工程的平均施工周期较2008 年下降了38 d，降幅达52%。这一成果是在钻前工程工作量倍增的背景下取得的，提速效果非常明显。

表3 九龙山气田开发井钻前工程平均施工周期统计表

4.2 钻井工程提速效果明显

九龙山气田钻井工程提速前、后对比情况见表4。提速前后相比：平均机械钻速由2.93 m／h 提高到了4.07 m／h，增幅达29%；单井平均钻井周期由116.14 d 降至了66.7 d，降幅达43%。其中龙002-8井钻井周期仅为57 d，创九龙山地区陆相地层钻井周期最短纪录。

表4 九龙山气田钻井工程提速前后对比情况表

4.3 钻井成本处于受控状态

九龙山气田山高路陡，地质情况复杂，再加至近年来材料费用、人工费用等上涨较快，在钻前工程、钻井工程全面提速的背景下，新工艺、新技术、新材料使用较多，从客观上给成本控制带来了较多困难。通过落实责任、强化成本分析和预警，钻井成本处于区块成本控制指标范围内。

1）钻前工程。2011 年1-7 月结算的龙002-3-H2 井等6 口井钻前工程的单位平均成本较2010年结算的龙002-H2井等7口钻前工程的单位平均成本下降了2.31%，均控制在概算批复范围内，未动用预备费和调概。

2）钻井工程。提速后的井目前龙002-7井完成了完井结算，从结算情况看，该井钻井综合成本较区块成本控制指标节约8.9%。其余6 口井完钻后正整体试油，初步测算，这6口井加龙002-7井共7口井的平均钻井综合成本将较区块成本控制指标节约5.27%，提速后钻井综合成本处于受控状态。