钻井工程钻进工具一体化服务应用探索

孙乐涛

【摘要】随着国际油价的持续低迷，油气田企业都在缩紧投资，持续降价，进一步挤压上游勘探开发板块的生存空间，钻井公司作为工程技术服务板块的主体，提速降耗是唯一生存之路。本文主要论述了钻进一体化服务的概念，与传统钻进工具使用的区别，钻进一体化服务的优点和必要性，钻进一体化服务的实施与下步应用探索，试验应用带来的提速效果和使用注意事项等进行了论述。

【关键词】优点与必要性;实施;结果

一、钻井工程钻进工具一体化应用的概念

钻井工程中的钻进工具包括钻头、螺杆、无线随钻仪器、水力振荡器、取芯工具、钻铤、加重钻杆、钻杆等，其中钻头、螺杆属于消耗材料，在钻进工具成本中占比较大。从上世纪末，钻井工程中聚晶金刚石复合片（简称PDC）钻头与螺杆钻具组合在定向井中的应用，使用多段制定向井、大位移定向井、水平井、多分支井等工艺得以实现。不同井型的要求，又推动着井下钻进工具的进步。其中PDC钻头、螺杆钻具厂家研发能力、工艺技术、质量管理水平的提高，在国内出现了部分优秀生产制造企业，规模越做越大，各项实力也越做越强。钻进工具、钻进技术的进步，使得钻井速度指标得到了大幅提升，钻井周期、钻井费用大幅缩减。

二、钻井工程钻进工具一体化服务的优点与必要性

钻井公司想要生存，提速降耗是唯一出路。国内各大油田开发周期长，对各区块地质构造、岩性特点已十分了解，也不缺乏各种实钻资料和数据，有据可查。另外国内钻头、螺杆钻具等钻进工具的供应商，也在不断发展，由原来的单一产品供应商，成长为多项产品供应商。具备了钻进工具一体化服务的前提条件。相对于常规施工模式，钻进工具一体化服务的优点如下：

（一）发挥钻头、螺杆钻具供应商技术研发能力，让供应商的研发技术人员贴进钻进一线，针对每口井的岩性特点，制定出专门的技术方案，并不断总结提高，进入技术理论与实践紧密结合的良性循环。

（二）把钻头、螺杆钻具的供应商变成了服务商，不仅把材料卖出去，还要关心钻头、螺杆的使用效果，加强了入井钻进工具的质量管理，避免了钻头、螺杆钻具的质量问题带来的钻进速度慢、质量安全事故等情况的发生。

（三）促进钻头、螺杆应商技术进步、管理提升，由于选商采用了区块招标等手段，优价选商与口井评价相结合，注重使用效果，加快淘汰粗制滥造的小厂家，经济基础厚、研发能力强的复合型供应商可以做大做强。

三、钻井工程钻进工具一体化服务的实施

（一）钻进工具一体化服务的前期准备

收集整理成熟钻井区块地质资料、钻井工具使用数据，主要是地质分层、每趟钻钻井工具成本费用数据、每趟钻的各项技术参数，进行统计分析后，按区块制定钻头、螺桿工具的成本费用标准，技术参数要求。在招标文件与合同中分别做出要求，双方约定的技术参数包括服务井段、机械钻速、起下钻次数、施工周期等。让有资金实力与技术实力的供应商参与投标，以价低、质优的供应商做为合作对象，签定服务合同。

（二）钻进工具一体化服务的实施

钻井公司接到单井钻井工程施工任务后，与供应商一起分析单井地质信息，优化钻头、螺杆钻具选型，制定出有技术针对性的钻进施工方案，通过钻井公司技术主管人员审核。供应商在该区块供应库中提货上井，并派驻技术人员。供应商技术人员与钻井队技术人员根据每趟钻的实钻情况，调整制定下趟钻的技术方案，做好事中控制。完成钻进生产任务后，供应商回收钻头、螺杆等钻进工具，根据使用的新旧程度，进行修复或报废。钻井公司根据口井技术指标完成情况，通过技术指标考核、保障能力及服务质量考核两方面进行奖罚，依据合同单价及单井进尺进行结算。

（三）钻进工具一体化服务的进一步探索

钻进工具一体化服务不仅可以总包钻头、螺杆钻具，还可以针对不同井型，总包其它钻进工具。例如无线随钻仪器（通过泥浆信号传递井斜、方向角数据信息的仪器）、水力振荡器（通过自身产生的纵向振动来提高钻进过程中钻压传递的有效性和减少钻具与井眼之间的摩阻）、旋冲钻具（冲击锤总成替代传统螺杆传动轴总成，高频轴向冲击增强钻头的切削破岩效率）、扭冲螺杆（利用扭利冲击作用到钻头上，提高钻井速度的工具）等。

通过钻头、螺杆钻具、无线随钻仪器一体化服务，可以随时监控钻进井眼轨迹，减少测斜时间和起下钻次数，解决直井、定向井钻井提速问题;通过钻头、螺杆钻具、无线随钻仪器、水力振荡器一体化服务，可以既监控钻进井眼轨迹，又能在多段制井眼中轻松调整工具面、传递钻压，解决多段制、大位移井、水平井的钻具脱压、井眼监控的问题;通过钻头、无线随钻仪器、旋冲钻具（扭冲螺杆）等一体化服务，可以在复杂地层、特殊岩性井段保护钻头，延长钻头寿命，加快钻井速度。

四、钻井工程钻进工具一体化服务实施取得的成果与结论

（一）钻井工程钻进工具一体化服务实施取得的成果

第二钻井公司在某油田试验使用钻进工具一体服务的一年里，使用一体化服务井数共计32口，服务总进尺77453米。按井斜不同，分为三个档次，30度以下、30至45度、45度及以上。同2015至2016年未使用钻进工具一体化服务的三档钻井工程对行对比，机械钻速分别提高了50.83%、111.23%、48.68%。在机械钻速大大提高，节约了钻井周期，也降低了钻井成本。并且服务方主动要求钻头及螺杆的个性化定制，接连刷新了各个区块的速度指标，真正实现了双赢。

（二）钻井工程钻进工具一体化服务实施后的结论

通过对钻进工具一体化服务的实施，能够提高机械钻速，缩短钻井周期，降低成本，提高经济效益。但同时也要注意以下几个方面的事项：

1.钻进工具一体化总包不能搞“一刀切”，要根据钻井公司库存钻头、螺杆等工具情况，合理利用现有资源，尽快消耗掉库存，以免造成长时间放置失效而产生的浪费。

2.钻进工具一体化总包使用在表层之后的井段，钻头应为可修复利用的PDC钻头，不适合牙轮钻头。

3.钻进工具一体化总包适用于成熟区块的钻井工程，不适合地层不清的边缘地区探井。

随着国际油价的持续低迷，工程技术服务单位的生存之路愈加狭隘，企业的观念应先行转变。钻进工具一体化总包是钻井工程提速降耗的一个新思路，在转变为效益型企业的路上还要不断的探索前行，才能完成蜕变。