油田开发井实施管理数字化转型的探索与实践*

徐昱，李琰，秦磊，殷小琛，杨小婕

(中海油能源发展股份有限公司 工程技术分公司，天津 300452)

在开发井实施过程中，由于地下地质认识或施工进展的变化，常导致原方案设计无法实现开发效益最大化。因此，需要通过优化调整挖潜地质油藏潜力，节省投资，提高单井开发效益，最终实现油田整体开发效益最大化[1]。近年来油田开发力度不断加大，每年开发井作业量高达数百口，传统的管理方式无法满足现有需求。为提升开发井实施过程中的管理水平，达到精细化管理要求，本文围绕地质油藏管理和钻完井进度管理开展了数字化转型的探索。

1 开发井实施管理数据库

实现数字化转型，即将开发井实施管理过程转换成数据表达形式，因此首先要搭建开发井实施管理数据库[2-11]。为更好地以数据形式记录管理过程，经过梳理开发井实施管理信息，确定将开发井实施管理数据库分为地质油藏管理数据库和钻完井进度管理数据库。

1.1 地质油藏管理数据库

地质油藏管理数据库记录开发井实施各阶段的地质油藏关键信息。为记录优化调整过程，将开发井实施分为五个阶段：方案设计、钻前优化、钻中实施、钻后评估和投产跟踪(见图1)。为分析开发井实施效果，从地质油藏资料中摘选12个字段作为开发井地质油藏关键信息，它们分别为：井名、井型、井别、井区、目的层段、有效厚度、水平段长度、生产压差(注入压力)、日产液(日注入量)、日产油、含水率、米采油指数。

图1 开发井实施各阶段的地质油藏关键信息

(1)在方案设计阶段，开发井地质油藏数据来自“总体开发方案”或“井位设计建议书”。这些数据作为最初跟踪数据，此后多个阶段都在此基础上进行优化和调整。

(2)在钻前优化阶段，地质油藏数据来自钻前地质交底材料，由于新录取地质资料和动态分析结果导致地质认识发生变化，因而对开发井进行优化调整，例如井别、井型或目的层段等，此时记录调整后的数据和调整原因。

(3)方案设计和钻前优化阶段记录的数据属于开发井实施前的数据，而钻中实施阶段则是记录实施过程中的数据。记录根据随钻实时数据分析的目的层段和有效厚度数据。另外，还记录钻井中的调整过程，假如无法达到钻井目的时的侧钻信息。

(4)在钻后评估阶段，开发井数据来源于钻后最终解释成果。在该阶段关注的是目的层有效厚度和射孔层段，以及对应的钻后配产等数据。若是水平井，则记录水平段钻遇率和配管建议等数据。

(5)在投产跟踪阶段，其数据为投产后实际生产情况。重点记录投产后的生产压差、日产液、日产油等变化情况。

1.2 钻完井进度管理数据库

钻完井进度管理数据库主要记录与钻完井施工有关的时间节点。该数据库的建立，一方面能够跟踪开发井施工进度，快速掌握实施阶段，把控关键点；另一方面，能够根据地质油藏专业需求开展优化调整，指导钻完井施工作业。钻完井进度管理数据库主要信息有钻井时间、补测时间、完井时间、投产时间和完钻深度等。在开发井实施管理中，把这些时间分为三个阶段：方案设计阶段、年初计划阶段和实际施工阶段。

在方案设计阶段，开发井作业时长是根据其井身结构、钻井深度和完井方式等设计的作业时长确定的。该时长作为开发井跟踪对比的初始资料。在年初计划阶段，开发井的作业时间点会在年初计划表中获得，其中有一开、二开、三开等的钻井开始和结束时间点，有完井作业开始和结束时间点，以及投产时间点。在实际施工阶段，记录开发井实际钻完井作业时间点，同时更详细地记录各作业时间点，例如测井开始和结束时间点、完钻后的固井开始和结束时间点等。

2 开发井实施管理四大模块

在开发井实施管理数据库的基础上，根据管理工作内容，建立四个开发井实施管理模块：地质油藏管理模块、施工进度管理模块、投产跟踪管理模块和问题井治理模块。

2.1 地质油藏管理模块

地质油藏管理模块聚焦开发井地质油藏数据的变化和分析。在开发井实施过程中，实施前后的地质油藏数据、钻遇储层情况和产能情况均会发生变化。根据所在阶段，跟踪记录地质油藏数据变化及原因，及时掌握实施过程和下一步跟踪重点。地质油藏分析包括测井分析、储层分析、产能分析等，这些功能可以快速地统计和分析地质油藏数据，帮助优化调整方案的制定。例如测井分析，是通过实时测井数据，标注并统计有效储层位置和厚度。储层分析则是通过对钻前预测和钻后实际数据展开对比，分析各目的层段的厚度与总有效厚度的变化、非生产层段储层的厚度变化，以及钻前预测和实际射孔层段的变化。产能分析则是依据储层厚度和投产情况，计算米采油指数，分析方案与钻前、钻后产能的对比情况。

2.2 施工进度管理模块

施工进度管理模块聚焦开发井作业时间，通过时间节点的记录能够分析工期延误的原因，不仅能记录施工时间节点和进展情况，也能分析钻完井时效和施工周期。例如增加测井项目导致工期的延长，井身结构的变化导致钻井工期变化，完井方式的改变导致完井工期的变化等。钻井时效也能从多角度展开分析，既可分析从开钻到完钻的全过程时长与钻井进尺的关系，也可仅分析钻井时长与钻井进尺的关系，使钻井时效分析更有意义。完井时效能够分析完井过程、压裂情况以及完井结束到投产等数据。在时效分析的基础上，分析施工周期的同时，也能够预测后续作业工期的变化，从而预估投产时间变化对年累计产量的影响。

2.3 投产跟踪管理模块

投产跟踪管理模块聚焦开发井生产情况，投产后记录每日计量数据，对比分析实际产量与方案设计产量。若产量稳定后仍超过设计产量，则该井达到设计目的。否则，需转到“问题井治理模块”，对该井开展治理。除此以外，本模块还具有产量汇总和预测功能。根据开发井日产油情况，汇总单井的月度累计、季度累计和投产累计产量，并预测未来月累计产量和全年累计产量，预判全年产量任务是否可以完成。

2.4 问题井治理模块

当开发井无法达到钻井目的，或没有达到设计产能时，该井转为问题井，需要开展治理工作。因此，问题井治理模块聚焦于问题井的跟踪和治理。在本模块中，主要跟踪未达配产的原因、治理方案和治理效果，包括计划治理时间、见效时间、是否影响钻完井作业等。如果未能按计划开展治理工作，则需记录推迟的原因和下步治理计划。待治理措施实施后，继续开展治理效果跟踪：如达配产，则该井达到治理要求；否则继续开展治理。

3 数字化转型实践

3.1 项目实践效果显著

开发井实施管理数字化转型在海上某油田项目中得到成功应用，共完成57口井的数字化管理。从设计到实施，从计划到实际，该57口井的实施和调整过程均得以完整记录。在应用过程中，不仅可以快速查找、对比地质油藏数据和施工作业时效，也能快速回顾单井实施过程和优化调整原因，更高效掌握单井实施效果。通过对比结果统计，项目共调整4次井别、14次井型、49次生产层段。在项目工期上，3口井由于复杂情况延误工期35天，但钻井提速效果显著，最终项目得以提前完工。在产量任务上，项目成功达到高峰年产指标，实现了产能建设的目的，展现了开发井实施数字化管理的效果。

3.2 应用模块提出开发调整建议

在开发初期，按照方案设计，优先开发第二层系，但前3口井投产后均未达到设计产量，形势十分严峻，如图2中A1井、A2井和A3井所示。通过模块分析发现这3口井的射孔厚度虽然都比方案设计厚，但米采油指数却差很多，初步判断第二层系开发效果较差，建议提前评价上方第一层系和下方第三层系储层性质。经过方案调整，优选出第四口井开展评价落实任务，确认第一层系、第三层系厚度和流体性质均好于方案设计，第二层系流体性质较差，优选A4井和A5井在第二层系基础上增加第三层系开发，投产后均超配产，调整效果显著。根据实钻资料，在第一层系上方发现较好储层，建议纳入第一层系合并开发。优选两口井合并开发，投产产量远超配产，如图3中A6井和A7井所示。层系的优化调整成功扭转了开发初期的不利形势，为后续井的开发调整奠定了基础和方向。

图2 开发前期方案设计和投产实际产量 图3 井型调整前方案设计和调整后投产实际的产量

在开发中期，通过实钻资料发现，断层发育情况比方案设计更加复杂，受连通性影响注水增油效果十分不理想。通过模块分析，发现在油藏边部储层较厚，适合水平井开发，因此建议优化水平井单独开发储层较厚的层系。通过地质油藏专业研究，优选出一口水平井，投产后日产油达到配产的3倍，效果显著。紧接着，又优选出14口井，使产量由方案设计的964 m3/d提升至1312 m3/d，见图4所示。水平井的优化调整有利于项目中期继续完成上产目标。

3.3 数字化转型提升管理效率

单井实施数字化管理不仅实现了精细化管理，也提升了管理效率。单井实施过程被分解成多个阶段，通过模块管理，使管理能够关注单井不同阶段的关键点和风险点，利用模块管理更好地开展单井优化调整工作，更有效地与地质油藏专业、钻完井专业人员沟通，及时解决地下变化所带来的问题，不断实现油田开发效益最大化。

4 结论

(1)开发井实施管理实现了数字化转型的探索。在此之前，不同井在实施管理时由于问题不一、条件不同，其管理的关键点也不尽相同，因此管理过程分散零碎，无法做到规范和统一。数字化转型使开发井实施管理全过程被规范地、统一地记录下来。利用数字化管理的开发项目，其优化调整过程准确，地质油藏资料全面，施工节点明确，提升了管理效率。

(2)开发井实施管理数字化不仅加强了管理精细化，也提升了管理效率。建立开发井实施管理数据库，将开发井实施过程分为多个阶段，应用四个管理模块，有目的地、有针对性地开展管理工作，使开发井实施管理更加精细化。通过模块的分析功能，能够快速地完成初步分析和认识，准确掌握下一步工作方向，使问题沟通协调更加高效。除此之外，能够很方便地汇总开发井实施情况，生成相关报表。

(3)开发井实施管理数字化转型实现了开发井实施管理的主要功能，但管理诸多工作细节还没有完全实现数据化。例如在钻前优化时，经历多轮优化和调整，但只能记录最终优化的结果。因此开发井实施管理数字化转型还需继续加以完善。目前开发井实施管理是以单井为对象的管理，下一步将在此基础上，不断开展以项目、以油田为对象管理的数字化转型。