对外合作企业在降本增效中的技术创新

刘媛，董易凡，刘博卿，杨圣方

中国石油长庆油田苏里格南作业分公司（陕西 西安 710018）

苏南公司贯彻落实中石油集团公司气田发展低成本战略，严格按照“稳增长、降成本、提质量、补短板”的工作要求，以科学发展观为指导，以“开源节流、降本增效”为导向，抓住“依靠科技、创新机制”开发思路，转变观念，解放思想。通过近年来的不断探索实践，提出并总结了依靠科技及管理创新机制实现降低开发成本的总方案。

1 实施背景

为确保合作项目有质量、有效益的开发目标，苏南公司贯彻落实中石油集团公司气田发展低成本战略，坚持走高起点建设、高水准开发、精细化管理的新型采气企业发展之路[1-2]。

1.1 提高区块开采价值的迫切需要

苏里格南合作区位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西北部、苏里格气田南部，主体位于内蒙古自治区鄂托克前旗与乌审旗境内，总面积2 392.4 km2（图1）。

主力气藏主要位于二叠系下石盒子组盒8段及山西组山1段，属于典型无边底水定容弹性驱动、低孔低渗低压岩性圈闭致密干气气藏，是典型的“三低”气藏。受“低渗、低压、低产”的地质特征影响，苏南气田的开发面临着井位优选难、提高气井单井产量难、提高采收率难、气田稳产难等诸多难题[3]。

在开发初期对整个区块经济评价的论证过程中，发现许多不确定因素会影响项目的经济效益。通过对敏感性因素的单因素敏感性计算分析，在面临气价波动风险、地质风险与工程技术挑战等诸多困难的情况下，明确了只有通过技术创新才能从本质上提高天然气产量，降低综合生产成本，提高区块开采价值，从而实现商业化产气规模。

图1 合作区块位置图

1.2 企业发展的内在要求

科学的降本增效不是简单地削减成本和控制一切投入，降本的目标是增效，但降本绝不是企业增效的唯一途径，因此在技术创新上的投入，不能一味追求“降本”而一刀切[4]。相反，从公司长远发展来讲，只有增加技术创新上的投入，突出专有技术，实现特色化，才能克服困难，走出一条适合自身发展的降本增效之路。

苏南公司认真分析面临的困难，仔细论证如何保障油气资源低成本、优质、快速、高效勘探开发，并不断完善总结适合苏南发展的新思路、新模式，先后推出一系列扭亏脱困的技术与管理措施，把“以技术创新推进降本增效落实”作为苏南公司重要的发展理念。

1.3 企业可持续发展的必然选择

降本增效是企业保持长期竞争力的重要途径，开展成本控制并加强成本管理，是企业实现降本增效的主要手段。实现降本增效的手段有很多，可以通过降低材料成本、提高技术人员专业水平、节约人工成本、技术创新等方式达到降本增效目的。但是面对竞争日趋激烈的国内外天然气市场，在保证产建质量与进度的前提下，实现气田开发的经济效益，实施技术与管理创新才是可持续发展的必然选择。

2 对外合作企业通过技术创新实现降本增效的主要做法

降本增效是企业持续稳定发展的长足举措，而降本增效的依托是技术创新。只有把核心技术掌握在自己手中，才能真正做到可持续的降本增效[5-6]。苏南公司自成立以来，就依托技术创新理念，精准发力，从源头上降低产能建设成本。通过多年不懈攻关，一系列工程技术方案频频亮相，形成了具有苏南特色的大井丛优化地质布井、小井眼钻完井、连续在线混配、工厂化压裂试气、清洁化生产等一整套配套工艺措施。

2.1 大井丛、多井型立体布井

传统的分散式钻井、完井模式，作业成本高，开发效率低。工厂化钻完井作业是降低布井成本、提高开发效率的最佳途径。苏南区块采用的“棋盘式”9口井丛的大井组集气布井技术（图2），利用三维地震资料与动态资料评价验证，进行井丛交替扩边兼顾储量评价，稳产期后确定是否再加密的大丛式井组整体部署，该技术的使用使得工厂化钻完井作业模式成为可能。

图2 区块开采模式图

与常规布井、串接模式相比，大井丛及“两定一集中”大井组串接优势显著。一次性部署相对于传统模式，不仅延长了集气半径、大大节约了钻井等停时间、缩短了井场建设时间，还大大提升了作业效率，便于施工和管理，降低了土地、管线及相应的外协等费用成本，取得了良好效果。

2.2 工厂化小井眼钻完井

钻完井成本占苏南项目每年直接支出的85%，单井钻井成本节省（物料、绩效）对项目经济性影响巨大。伴随苏南区块的深入发展，常规215.9 mm（812″）井眼建井周期长、施工成本较高的弊端显现。

自首次开展了152.4 mm（6″）小井眼试验以来，苏南公司认真调研小井眼钻井装备（小井眼钻机、连续软管钻机）、工具（小尺寸防喷器、井口、钻头、井下动力钻具等），分析总结整套小井眼钻井技术（小井眼水力学、井控技术、固井完井等），为小井眼钻井整体方案寻求有力技术支持。

随着各项工艺技术的进步，目前小井眼技术各项配套工艺研究已经成熟。从2016年开始，苏南公司逐步实施152.4 mm（6″）小井眼钻井替代215.9 mm（812″）原井眼开发方案，截至2019 年实现全部小井眼开发。

2.3 连续在线混配压裂

在大井丛压裂施工过程中，综合考虑井丛压裂试气全过程各项工序，经实践论证合理的施工标准衔接顺序，形成6个流程工厂化作业模式，即“6个一趟过”组织模式：安装压裂井口、两套地面流程并试压一趟过；钢丝通井一趟过；电缆射孔一趟过；压裂施工一趟过；快速返排、集中放喷排液一趟过；测试求产一趟过。

连续混配压裂工艺技术是将常规先配液再施工的压裂工艺改为一种边配边注的连续式压裂施工工艺。结合区块地貌与地质特征，苏里格南区块在压裂现场具备在线连续混配的条件。该技术中核心的供储配一体化集中供水模式，提高了井组备水效率。在压裂前，根据井丛压裂设计，提前用储水罐备水，在压裂施工过程中，继续备水，压裂液在线连续混配能力8 m3/min。

2.4 清洁化生产

随着新环保法的实施，对企业节能减排提出更高要求。苏南公司积极响应国家和地方的总体要求，在2015 年就提出了“泥浆不落地”的要求，全面采取“泥浆不落地”技术替代泥浆池，以技术工艺为突破口，依托工厂化丛式井、小井眼钻井技术的革新和推广，改良钻井液，实施钻井现场“泥浆不落地”的清洁化生产技术（图3）。

图3 清洁化生产技术

苏南目前采用的钻井液体系，总体设计目标就是液体重复利用，固废岩屑采用板框压滤，之后统一送砖厂二次利用。以上一系列的技术举措，减少了施工环节中废弃物的产生与污染危害，同时通过及时清理回收污染物，确保将钻井施工现场的污染减到最小。2018年该套工艺在苏南公司全面推广，应用效果明显，实现了绿色生产的目标。

3 实施效果

结合对外合作项目管理特点，坚持成熟工艺技术和新工艺试验相结合，形成了具有苏南特色的技术创新推进模式，苏南合作区效益开发路径愈发明晰。通过技术创新，既保证了施工质量，节约了产建投资，又提高了投资效益，突显了降本增效的良好效果。

3.1 产建绩效明显提高

传统分散式钻井搬迁作业，井间作业时间长，劳动强度大，作业风险高。大井丛布井使得双钻机联合的作业模式成为可能，钻井队一次性搬家进入打9 口井，共同使用配套设备，每部钻机钻4～5 口井，通过滑块式平移系统和地面棘爪式平移系统，能缩短搬家时间3 d以上，整体施工时效提高11%。

小井眼钻井施工平稳，钻井绩效逐年提升。2019 年单井平均3.5 趟钻，2 口井通过优化钻头、螺杆钻具组合，二开一趟钻试验首次成功，为2020 年持续提高机械钻速提供有力技术支持。

持续提高钻井压滤液回用率，整体回用率由2018年的79%提高至84.56%。152.4mm（6″）小井眼单井滤液外运量由125.6 m3降低至64.75 m3，降低了48.45%，有效提高了苏南现场清洁化钻井水平。

为进一步优化现场加砂方式，压裂井场使用卧式连续输砂装置，该装置与砂罐车相比，有以下优点：直接将陶粒从存储区吊装至输砂装置，不用转运，在雨后井场道路泥泞时可继续施工，不受影响。砂罐车加砂时要反复从高压管线旁进出，有一定风险，采用连续输砂装置可避免这一风险。继续实施分层加砂控制，加砂更连续，完试井平均无阻流量超30×104m3/d，其中4口井超百万方。

3.2 经济效益显著增长

小井眼钻井，夯实创新基础。目前苏南区块钻井采取总包米费制。随着小井眼钻井技术各项工艺的不断完善，152.4 mm（6″）小井眼相比215.9 mm（812″）钻井技术使得物料消耗降低，钻井液用量平均减少35%；生产套管固井水泥浆用量减少，固井材料减少50%；设备负荷下降，钻机平均单日油耗/用电量下降40%；小井眼使用的表层套管尺寸由Φ244.5 mm 改为Φ177.8 mm，节约套管费用。以2018—2019 年152.4 mm（6″）钻井纵向对比为例（含税），2019 年152.4 mm（6″）与2018 年钻井费用同比下降约2.08%，仅2019年新技术的成熟应用累计节约费用近1 017.6万元。

精细化管理提升技术创新在降本增效中的效果。通过优化细化钻完井压裂试气工艺，加强现场常态化管理和全程监督管理，不仅进一步提升绩效，而且更进一步降低了作业成本。

3.3 生态效益持续发展

苏南区块位于内蒙古鄂尔多斯市境内的鄂托克前旗和乌审旗地区。沙丘、盐碱滩地，地表植被稀疏，生态环境脆弱。作为国有企业，苏南公司必须肩负起保护生态的责任，因此开展清洁能源生产，实施清洁化工艺，既是国家的要求，也是企业的使命。苏南公司从3个方面进行钻井作业技术工艺的改良，分别是：开展工厂化丛式井小井眼钻井，改良清洁环保高效水基钻井液，应用实施钻井现场泥浆不落地处理系统。以上一系列的技术举措，减少了施工环节中废弃物的产生与污染危害，同时及时清理和回收污染物，确保将钻井施工现场的污染减到最小，取得了良好的生态效益。

4 结束语

苏南公司通过合理优化程序和新技术新工艺应用，强化预算管控，突出合规管理，不断提升精细化管理水平。从材料费用优化、设计优化、招标策略优化等几个方面控制工程支出，通过多效并举的措施累计降低成本约2 829.14万元。节约了产建投资，提高了投资效益，取得了较好成绩，显现了降本增效活动的良好效果。