塔里木油田哈得区块标准井及标准井标准工艺流程的构建

白登相，邓宽海，钟联玉，史鸿翔，林元华，马尚余

1.中国石油塔里木油田分公司(新疆库尔勒841000)

2.西南石油大学石油管工程重点实验室(四川成都610500)

塔里木油田哈得区块标准井及标准井标准工艺流程的构建

白登相1，邓宽海2，钟联玉1，史鸿翔1，林元华2，马尚余2

1.中国石油塔里木油田分公司(新疆库尔勒841000)

2.西南石油大学石油管工程重点实验室(四川成都610500)

为缩短钻井周期、节约钻井成本，塔北项目部率先提出了以标准井及标准工艺流程为经度，以标准化设计、标准化安全管理、标准化工期及费用、标准化质量控制及考核机制为纬度的“五标”管理理念，而标准井及标准工艺流程为构建“五标”管理理念的关键。根据对哈得区块已完钻的直井、水平井、侧钻井、定向井的统计分析，并结合实际生产开发情况，确定了以直井和水平井作为哈得区块标准井的井型;根据标准井产层的各项地层参数，确定了相应标准井的钻头尺寸组合、钻进深度、套管规格、套管下深、泥浆体系、测井等参数，从而构建了哈得区块直井和水平井2种井型的标准井;同时依据各标准井构建了相应标准井的标准工艺流程。通过塔北项目部的生产实践表明，标准井及标准井的标准工艺流程的构建大大有助于提高油田的经济效益和管理效率。

标准井;标准工艺流程;“五标”;塔北项目部;钻井

钻井工程是石油天然气勘探开发系统工程中的重要环节，具有高投入、高风险等特点。中国石油塔里木油田公司每年完钻井数量约为150口，钻井投入高达几十亿元［1-2］。面对如此大的钻井工程量，塔北项目部实施了“五标”建设，即标准化设计、标准化工艺流程、标准化安全管理、标准化工期及费用、标准化质量控制及考核机制，旨在提高油田的经济效益和管理效率。

“五标”管理有助于推进项目标准化管理并提升项目管理水平，主要体现在:①有利于推进项目全生命周的标准化管理和市场化进程，实现利用“五标”进行高效的资源配置;②有利于工程承包商进行技术创新或者使用新技术来降低成本，有利于发包方和承包方在规范、公平、公正、公开的环境中开展协作，提高工作效率;③有利于扎实有效地优化和修订与油田公司衔接的业务流程，并建立具有项目部特色的、囊括各岗位、各专业的业务流程;④有利于防范“五个风险”(工程、管理、财务、法律、腐败);⑤有利于全面推进油田勘探开发一体化进程，加快增储上产步伐，培育承包方钻井工程EPC(设计、采购、施工)总承包能力和专业服务能力，达到发包方和承包方提速保质、控投降本，实现油公司和钻井承包商双赢;⑥缩短产能建设工期、杜绝不必要的重复劳动，充分发挥精益生产的作用，提高工作效率。总之，有利于规范项目设计、施工、质量、安全、工期管理，有效控制成本，提高项目管理和建设效率。

其中，标准化设计是“五标”建设的核心，标准化工艺流程、标准化安全管理、标准化工期及费用、标准化质量控制及考核机制都是以此为基础展开的。标准化设计包括钻井工程标准化设计、固井工程标准化设计、测井工程标准化设计、录井工程标准化设计，基于上述设计才能构建本文提出的“标准井”。标准化工艺流程包括钻前准备、钻井工程、固井工程、测井工程、录井工程及HSE。鉴于，标准井及标准工艺流程的构建作为“五标”建设的关键，本文将以塔北的哈得区块为例，对标准井及标准井的标准工艺流程的构建进行详细的研究及分析。

除了塔北项目部，包括塔里木油田其他项目部在内的其他国内油田也实施了类似的建设［3-4］，如:延长油田、胜利油田等［5-6］。生产实践表明，标准井及标准井的标准工艺流程的构建大大有助于油田企业制定和实施原材料采购标准、简化材料规格，合理确定各项材料、费用消耗定额，缩短工期，减少重复劳动，节约成本，保护环境，从而提高企业的经济效益和管理效率。

1 哈得区块标准井的构建

1.1 哈得区块地质概况

哈得区块位于满加尔凹陷的哈得逊构造带上，哈得逊构造带是一个形成于塔北隆起，轮南低凸起，并向南延伸的鼻状隆起带上的低幅度背斜构造带，属典型的凹中隆，具有十分有利的成藏地质条件。由于构造位置位于地台区中央，受各期构造运动的影响均不强烈，以斜坡为主，断裂和二级构造带不发育。

钻遇地层自上而下为第四系、新近系、古近系、白垩系、侏罗系、三叠系、二叠系、石炭系和志留系，石炭系与上覆二叠系和下伏志留系之间均为不整合接触。哈得区块砂岩油藏的目的层为石炭系巴楚组的东河砂岩段，东河砂岩段为一套巨厚层状褐色、浅灰色含油石英砂岩。该层段结构成熟度及成份成熟度均较高，为滨岸相的海滩砂沉积。

哈得区块已钻井的情况表明，在二叠系和石炭系易出现井下复杂情况，其井眼易跨塌、漏失。在钻进该地层时要加强对钻井液的维护，同时密切监控泥浆量的变化情况。出现井下漏失后要根据漏失情况及时采取相应方案，确保钻进的正常进行。同时根据已钻井对地层的温度、压力进行了测试，得出哈得区块的平均地层温度梯度为1.92℃/100m，平均地层压力梯度为0.99MPa/100m，为正常的温度压力系统。

本区石炭系中的薄砂层油藏和东河砂岩油藏中的天然气含有H2S、CO2等酸性气体。其中，H2S含量为0～3.5%，CO2含量为0.21%～16.13%。施工过程中应做好必要的防护措施。

1.2 哈得区块标准井的构建

哈得区块目前有定向井、侧钻井、直井和水平井4种基本井型。本文搜集了2006～2010年间该区块32口已完钻井资料，其中，定向井3口、侧钻井1口、直井4口、水平井24口。定向井提高采收率的效果不及水平井，不是必需的井型，因此，不具备构建标准井的条件。侧钻井作为开发方案调整井，同样不具备构建标准井的条件。根据目前开发情况，直井是最基本的井型，水平井是油田提高采收率、增加产量的重要井型，且该区块将会继续使用，均具备构建标准井的条件，故标准井的井型为直井和水平井。

1.2.1 哈得区块直井标准井的构建

哈得区块在2006～2010年间共完钻4口直井，均符合定额编制的标准，且均采用二开井身结构，如表1所示。

根据目前哈得区块实钻情况，并结合塔北项目部后续生产需求，推荐该区块直井标准井采用311.2mm+215.9mm的钻头组合。

医养结合融入社区养老,构建医养结合的社区养老模式是提升养老服务质量的有效举措．以社区为依托,整合医疗机构、养老机构以及社区自身的优势,为老年人提供多层次的养老服务,既提高了资源的利用效率，又提升了服务质量．而养老设施是养老服务有效传递的重要场所和物质载体,也是养老模式顺利开展的重要依托和保障．因此,该研究为实现医养结合服务提供相应的设施载体和平台,为构建社区医养结合的养老设施体系提供了必要的理论支撑．此外,社区养老设施的配套建设在实践中需要从规划到空间布局模式进行详细的规划设计.医养结合模式具有很大的研究空间及潜力,有待进一步实践探索,以形成成熟而完整的社区养老设施体系．

在完钻的4口二开直井中，一开均采用244.5mm×8.94mm的套管封固表层，其中，HD4-9-1H井的套管下至499.37m，其他3口井的套管均下至1 000m;二开固井完井的套管有3种:HD4-9-1H井采用177.8mm×10.36mm+139.7mm×9.17mm的复合套管进行固井，并进行射孔完井，其中，177.8mm ×10.36mm的套管下至4 588.6m，139.7mm×9.17mm的套管下至5 119.2m;HD4-84、HD4-87井直接下入139.7mm×9.17mm的套管至目的井深，然后进行固井，并进行射孔完井;HD22井采用裸眼完井。

表1 哈得区块直井井身结构

为提高固井质量，保护油气层和提高油气泄流面积，及保证生产安全等多方面考虑，推荐该区一开采用244.5mm×8.94mm的N80套管封固表层，套管下至800m;二开采用177.8mm×10.36mm+139.7mm 9.17mm的BG110-3Cr复合套管进行固井，并进行射孔完井，其中，177.8mm×10.36mm的BG110-3Cr套管下至3 500m，139.7mm×9.17mm的BG110-3Cr套管下至5 100m。哈得区块直井标准井井身结构如表2所示。

1.2.2 哈得区块水平井标准井的构建

哈得区块在2006～2010年间共完钻24口二开水平井，均符合定额编制的标准，其中，21口井有导眼;3口井无导眼，如表3所示。

根据目前哈得区块实钻情况，并结合塔北项目部后续生产需求，推荐该区水平井标准井采用311.2mm+215.9mm的钻头组合，并在二开先采用215.9mm的钻头直井导眼钻达目的层，以落实岩性和油气层，并为水平钻进提供必要的地质信息，再回填、定向钻进至目的层。

在已完钻的24口水平井中，一开均采用244.5mm×8.94mm套管封固表层，其中，有1口井的套管下至175m，有7口井的套管下至500m，有16口井的套管下至1 000m;二开固井完井套管主要有2种:一种是采用177.8mm×10.36mm+139.7mm× 9.17mm的复合套管进行固井，并进行射孔完井，其中，177.8mm×10.36mm的套管下入侏罗系底部，侏罗系以下地层下入139.7mm×9.17mm的套管;另一种是采用177.8mm×10.36mm+139.7mm×9.17mm的复合套管进行固井，并采用139.7mm×9.17mm的筛管进行完井，其中，177.8mm×10.36mm的套管下至3 500m，139.7mm×9.17mm的套管下至水平段A点，139.7mm×9.17mm的筛管从A点下至井底。

为提高固井质量，保护油气层和提高油气泄流面积，及保证生产安全等多方面考虑，推荐该区一开采用244.5mm×8.94mm的N80套管封固表层，套管下至800m;二开采用177.8mm×10.36mm+139.7mm× 9.17mm的BG110-3Cr复合套管进行固井，并采用139.7mm×9.17mm的BG110-3Cr筛管进行完井，其中，177.8mm×10.36mm的BG110-3Cr套管下至3 500m，139.7mm×9.17mm的BG110-3Cr套管下至水平段A点(造斜结束与水平段开始的交点，如图1所示，该点是具有哈得区块历史井原始数据的统计分析而得到的)，139.7mm×9.17mm的BG110-3Cr筛管从A点下至井底。哈得区块水平井标准井井身结构如表4所示。

2 哈得区块标准井的标准工艺流程

2.1 哈得区块直井标准井的标准工艺流程

根据已建立标准井的井身结构可知哈得区块直井标准井采用了两开两完的方式，如表2所示。首先，进行钻前准备，包括井位勘测、井场修建、道路修建、安装供水供电设施、安装设备等;钻前准备好后，进行一开钻井:采用311.2mm的钻头按设计井位钻至800m，并做好相应的钻头、钻柱更换、泥浆循环、井眼轨迹控制等工作;钻达设计井深后下入244.5mm×8.94mm的N80套管封固上部疏松地层，为二开钻进提供保障;二开钻进:采用215.9mm的钻头钻至5 120m，并做好相应的钻头、钻柱更换、泥浆循环、井眼轨迹控制等工作;钻达设计井深后进行一次组合测井，包括高分辨率感应、自然伽玛、自然电位、岩性密度等测井项目，以落实岩性和油气层等;分别下入177.8mm×10.36mm和139.7mm×9.17 mm的BG110-3Cr套管至3 500m和5 100m进行固井;待固井候凝完成之后进行固井质量测井，包括CBL、VDL、CCL、GR测井，以检查固井质量。具体工艺流程如图2所示。

表2 哈得区块直井标准井井身结构

此外，还需对钻进过程进行录井工作，包括气测、岩屑、荧光、钻井液性能录井等，实时监测工程参数、岩性参数、油气参数等，以提高钻井效率;最后，进行射孔完井。

表3 哈得区块水平井井身结构

表4 哈得区块水平井标准井井身结构

图1 哈得区块水平井标准井井身结构示意图

2.2 哈得区块水平井标准井的标准工艺流程

根据已建立标准井的井身结构可知哈得区块水平井标准井采用了两开两完方式，如表4所示。同理，先进行钻前准备，包括井位勘测、井场修建、道路修建、安装供水供电设施、安装设备等;钻前准备好后，进行一开钻井:采用311.2mm的钻头按设计井位钻至800m，并做好相应的钻头、钻柱更换、泥浆循环、井眼轨迹控制等工作;钻达设计设计井深后下入244.5mm×8.94mm的N80套管封固上部疏松地层，为二开钻进提供保障。

二开钻进:首先，采用215.9mm的钻头按设计直井导眼钻至5 120m，并做好相应的钻头、钻柱更换、泥浆循环、井眼轨迹控制等工作;钻达设计井深后进行一次组合测井，包括高分辨率感应、自然伽玛、自然电位、岩性密度等测井项目之后，以落实岩性和油气层，并为水平钻进提供必要的地质信息。其次，进行回填，并在4 800m处造斜，定向钻进至A点，此过程要特别注意井眼轨迹的控制;同时，进行一次对比测井，包括高分辨率感应、自然伽玛、自然电位等测井项目，以根据中靶情况决定是否继续钻进;若中靶情况良好，继续钻至5 500m;同时，对水平段进行一次组合测井，包括高分辨率感应、自然伽玛、自然电位、岩性密度等测井项目，以落实岩性和油气层等。最后，分别下入177.8mm×10.36mm和139.7mm×9.17mm的BG110-3Cr套管至3 500m和A点进行固井;待固井候凝之后进行固井质量测井，包括CBL、VDL、CCL、GR测井，以检查固井质量。具体工艺流程如图3所示。

此外，还需对钻进过程进行录井工作，包括气测、岩屑、荧光、钻井液性能录井等，实时监测工程参数、岩性参数、油气参数等，以提高钻井效率;最后，从A点下入139.7mm×9.17mm的BG110-3Cr筛管至5 500m进行完井。

3 实例分析

自2011～2013年，“标准井及其标准工艺流程构建”的研究成果在塔里木油田分公司的哈得区块得到应用，应用标准井构建后，哈得区块的井身结构由原来的“三开制”变为“二开制”，明显缩短了建井周期，减少钻机日费，节约套管、钻井液、水泥浆等材料，该区块总共使用30余口直井(目前还没有对水平井的费用进行统计分析)，与2010年同区块同井型相比，其中平均直井单井节约成本325.48万元，共计节约钻井成本9 764.4万元。

图2 哈得区块直井标准井的标准工艺流程

图3 哈得区块水平井标准井的标准工艺流程

4 结论

1)确定了标准井的钻头尺寸组合、钻进深度、套管规格、套管下入深度、泥浆体系、测井参数、录井参数、完井方式等参数，从而构建了哈得区块直井和水平井2种井型的标准井。

2)基于所构建的标准井构建了直井和水平井的标准工艺流程。

3)通过与哈得区块历史井的对比分析，采用标准井井身结构设计，并按照标准井的标准工艺流程施工的井的钻井周期均得以缩短，同时降低了钻井成本，并简化了材料规格。目前，该方法已在哈得区块推广使用，获得了良好的效果。

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［2］张伟文，朱达江，张阳春，等.钻井周期预测新方法［J］.天然气工业，2013，33(3):68-72.

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［6］冯玉宝，张红玲，叶宇冰.对油田实施勘探开发一体化工作的思考［J］.当代石油石化，2007，15(10):37-38.

In order to shorten well drilling cycle and reduce well drilling cost，Tabei project department proposes the idea of constructing standard wells and their standard technological processes and implementing standardization design，standardization safety management，standardization project duration and cost，quality control and assessment mechanism.According to the statistical analysis of the drilled straight wells，horizontal wells，sidetracking wells and directional wells in Hade area，the straight wells and the horizontal wells are as standard well types，and the standard bit size combination，drilling depth，casing type，casing depth，drilling fluid system and logging process of the standard well types are determined based on the formation parameters of the production reservoirs of the standard wells.The standard technological process of each standard well type is established.The production practices of Tabei project department show that the establishment of standard wells and their standard technological processes is helpful to improving the economic benefit and the management efficiency of oilfieilds.

standard well;standard technological process;“five standards”;Tabei project department;well drilling

萍

2013-07-1

国家自然科学基金资助(编号:51274170)

白登相(1966-)，男，高级工程师，主要从事钻井工程研究与管理工作。