关于钻井一体化服务模式的思考

刘欣

摘要：钻井是一项高风险的行业，对各相关方协同的要求很高。分析了国内钻井一体化服务模式与国际著名油服公司的差距，指出国内需加强专业化与一体化的协调，建立统一的多学科融合的钻井一体化服务平台，加强井下随钻数据的获取，并用于钻井实时优化。

关键词：钻井 一体化;服务模式;优化

随着易开采油气藏的减少，勘探开发向深井、非常规油气藏、复杂地层等方向发展，钻井风险加剧，而提速、提效、提质、提量的要求不断提高。在此背景下，以斯伦贝谢、贝克休斯为代表的油服公司提出钻井一体化服务新模式，实现了钻井设计和施工联动，取得双赢的效果，国内相关公司院校随之提出“地质工程一体化”、“钻头钻具一体化”等服务模式。总体来说，钻井一体化服务是钻井服务的发展趋势，国内企业应该对标国际先进，不断提高一体化服务水平。

1 斯伦贝谢钻井一体化服务[1-3]

斯伦贝谢公司的一体化服务基于统一的多学科融合平台，其中DrillPlan和DrillOps是两个重要系统。

DrillPlan是斯伦贝谢公司一体化钻井服务的协同设计平台，其功能如图1所示。相关的地质、工程、泥浆、工具设计人员在该平台上协作完成一口或多口井的钻井设计和校核;平台上可以方便地读取邻井数据和风险信息和钻井设计要求;可以查阅和丰富地质学、开采技术、岩石力学、油田开发等知识。平台具备任务分配、设计进程可视化、自动发布、阶段评审、自动出报告、自动设计验证、风险和非作业时间估算、AFE时间和成本估算等功能。

DrillPlan数字化共用平台可以通过获取所需的数据和知识最大限度地提高团队的成果;重复性任务和校核的自动化，能够快速生成高质量的钻井设计，并确保设计的一致性。

DrillOps一体化钻井服务作业管理系统严格对照DrillPlan钻井设计，将钻井及各种技术措施纳入工作流程，完整记录井下系统采集的实时数据、地面设备数据，并与历史数据进行对比，及时发现并记录偏差，提请关注。

2 贝克休斯一体化模式[4]

贝克休斯基于一体化油井服务（IWS）流程进行钻井优化设计、建井准备和施工。计划阶段，技术服务团队与油藏技术组（RTS）共同分析井下风险、设计预案，在保证安全和井筒完整的前提下，以最少的非作业时间（NPT）和最高钻井效率为目标完成建井。

为保证项目连续、高效实施，一体化服务系统对项目组全体人员开放且沟通无碍。项目管理团队将施工与设计紧密关联，以保证符合关键的标准和流程。

连续监测与用户共同设立的关键技术指标（KPIs）有助于确保正确施工;收集所有经验教训，与所有相关方分享，并添加到知识库中，以供后来的施工借鉴。

贝克休斯在其一体化服务中依托WellLink和i-Trak软件，能够做出综合最优的钻井设计，可以实时显示钻井过程中关键性能指标的变化，完钻后对设计与实钻进行可视化对比和分析，还可以进行多口井对比分析。

3 国内钻井一体化服务模式

目前，国内有关院校和企业提出并实施了“地质工程一体化服务”。

所谓地质工程一体化钻井，刘清友[5]认为是指以地质研究为基础，有针对性地调整、优化钻井方案，实现安全高效钻井，同时，运用实钻井的数据资料及时修正地质模型，最终形成地质工程一体化安全高效钻井方案。

塔里木油田库车地区，以超深超高压著称，自 2012 年就启动了多学科的地质工程一体化工作，取得了显著的成效，单井产能提升 3～5 倍以上。[6]

中石化在盐家油田砂砾岩根据地质结构优化钻井设计，将三开改二开，提高钻井速度，将井眼轨迹由台阶式改为缓弧形，降低軌迹控制难度，改进设计五刀翼双排齿PDC钻头，提高砂砾岩破岩效率，配合水力振荡器防托压，实现提速[7]。

近年来，江钻公司实施“钻头钻具一体化服务”，与江汉工程公司紧密合作，根据用户提速提效等技术要求，共同设计钻井施工方案，实现了钻头钻具的针对性设计，成果显著。除了钻头钻具一体化之外，江钻公司还尝试将井下测控仪器、旋转导向工具加入到一体化组合中，提升井筒工具一体化的水平。

4 国内外钻井一体化服务对比分析

国内钻井一体化服务与国外先进水平对比，还有很大差距。

首先，无论贝克休斯还是斯伦贝谢，都能提供钻井全过程服务，其一体化服务建立在专业化基础之上，可以向客户提供不同层级、不同规模的一体化服务[8]。

而国内钻井一体化服务是割裂的、不连续的。具体来说，石油公司与工程公司推行“地质工程一体化”，工程公司大多数情况下以招标方式选择钻井工具，钻井工具商没有进入钻井设计环节，多学科融合度不够;而钻井工具商推行“井筒工具一体化”，主要目标在于提速，对地质目标的关注度不够。

其次，斯伦贝谢和贝克休斯都建立了多学科协同的设计平台，实现了钻井设计和施工的紧密关联，能够按照客户要求提供完整的、高效的钻井服务。

而国内“地质工程一体化”只是实现了团队协商设计，缺乏基于大数据和专业化的设计校验。

再就是现场施工与钻井设计的关联，国外通过大量的随钻传感器获取到尽可能多的井下真实数据，用于优化钻井设计，国内井下传感器则少得可怜。

表1为国内与国外钻井一体化服务水平对比。

表1 国内外钻井一体化服务对比

一体化服务类型 服务方式 钻井设计与现场施工的关联

国外 钻井全过程服务 统一的设计和服务平台 可以实时关联，及时修正设计;具备钻后分析、机器学习能力

国内 地质工程一体化、井筒工具一体化 多个不完整的钻井服务平台 不能实时关联，钻井施工不能完全遵照设计，设计更改困难

6 结语

钻井是一项高风险的工程，需要多学科协同，将专业化和一体化结合起来，构建钻井一体化服务平台，同时加强井下随钻数据的获取，用于钻井实时优化。

参考文献：

[1] Schlumberger.Integrated Well Constuction.www.slb.com.2021

[2] 翟小杰.中海油服综合一体化发展战略研究[D].天津工业大学.

[3]斯伦贝谢的数字化转型经验https：//www.sohu.com