滩海油田开发钻井成本模型研究.pdf

3 6 钻 采 工 艺 DRI L LI NG ＆ PRODUCT 1 0N TE CHN0I OGY 2 o 0 9年 1 月 J a n ．2 0 o 9 滩海油田开发钻井成本模型研究 陈 武 ，陈光海 ，叶志瑾 ， 钟水清 ， 陈 钰 1西南石油大学2中国石油西南油气田公司 陈武等．滩海油田开发钻井成本模型研究． 钻采工艺， 2 0 0 9 ， 3 2 1 3 6 3 8 摘要在滩海油田开发钻井过程中， 影响钻井成本的因素有钻井工程工艺技术和地质特征。论文通过对影 响滩海钻 井成本的 因素进行分析 ， 分 别建立 了钻井 口数 和单井 日产量的钻 井成本模 型和钻 井综合 成本模型 。通过 对模型中参数的选取和测定， 得到钻井总井数、 钻井总成本与单井日产量之间的数学模型， 结合滩海油田开发 实 际， 可 以快速地测算 出滩海油田开发钻 井成本 ， 以提 高滩海油田开发决策的准确性和科 学性 。 关键词 滩海 ；油田 ； 钻井 ； 成本 ； 模 型 中图分类号 T E 3 l 3 文献标识码 A 文章编号 1 o o 6 7 6 8 x 2 【 】9 O 1一 O O 3 6 0 3 在滩海油田开发过程 中， 钻井工程成本可分为 钻井工程工艺成本和钻井综合成本。滩海钻井工程 工艺成本一般是按照成本 的构成项 目进行测算 的， 滩海钻井综合成本一般是根据钻井过程所涉及到的 因素和开发 的特点来进行测算的。滩海钻井综合成 本需要考虑 的因素主要有 井深 、 单井 日产量 、 钻井 成功率 、 注水井 比例等， 为了滩海油田开发经济评价 对钻井投资进行估算 ， 根据影 响滩海钻井综合成本 的构成因素， 建立滩海油田开发钻井综合成本模型， 有利于降低滩海油 田开发投资 ， 提高滩海油 田开发 经济效益。 一 、滩海钻井工程成本分析 1 ． 滩海钻井工程工艺成本分析 根据钻井工程的工艺流程 ， 钻井工程是由探区 临时工程 、 钻前准备工程 、 钻井工程 、 录井测试工程、 固井工程、 试油工程等组成 ， 建立钻井成本模型为 钻井工程成本 探区临时工程费 钻前准备工 程费 钻井工程费 录井测试工程费 固井工程费 试油工程费 施工管理费 风险费 用公式表示为 C单井总 C探区 C钻前 C钻井 C录测 C固井 C试油 C 管 理C 风 险 1 这个模型是针对单井而言的。若某滩海油田某 区块有各种井型 、 井别 的井共 Ⅳ 口， 那么只需将上 述模型的各个单井工程成本加总 ， 便可得 出某油田 区块的钻井总成本。 C 总∑C 单 总 井∑ C 探 区C 钻 前c 钻 井C 录 测 C 固 井C 试 油C 管 理C 风 险 2 这种方法一般是在钻井工程概预算时使用 ， 而 在投入产出关系研究时 ， 往往采用钻井综合成本模 型进行钻井成本估算。 2 ． 滩海钻井综合成本分析 滩海油 田钻井成本一般按钻井综合成本估算 ， 这种方法是根据滩海油气储量实物工作量和近年来 相似地区钻井平均综合成本水平的实际资料进行测 算。假设某油田滩海区块共钻 口井 ， 平均井深为 ，平均单位进尺成本为 c m， 则此滩海油 田钻井 成本为 C 总 C 1 0 一 3 式中 C 一钻井总成本 ， 万元 ； 一 平均井深 钻井进尺 ， m； c 一单位进尺成本 又称“ 米成本” ， 元／ m； 一 钻井总数 ， 口。 其中， 单位进尺成本 c是井深 的函数 ， 可以 表示为 Cc ， 根据前面 的研究 ， 确定 了他们之 收稿 日期 2 0 H0 8～1 0一l 6 基金项目四川省教育厅人文社科重点研究基金项目、 “ 鄂尔多斯盆地岩性气藏储量综合评价方法及应用研究” 项 目 川油气科 s K 7 』 】 7 一 O 1 。 作者简介 陈武 1 9 6 3一 ， 教授 ， 博士研究生， 毕业于两南石油学院石 油地质专业 ， 从 事企业 经济活动分析 的教学 与研究 ， 发表论文 8 O余 篇， 完成部省级项目2 O 余项， 完成横向协作项目4 O 余项 ， 出版专著、 教材 l O 余部。地址 6 l 0 5 0 0 四川省成都市新都区西南石油大学经济管 理学院， 电话 1 3 9 8 O 8 3 6 3 j 1 ， Ema i l c h e n w u 9 1 O y a h o o ． c o m_ c n 第 3 2卷第 1 期 V0 1 ． 3 2 No ．1 钻 采 工 艺 D RI L L I N G＆ P R O D U C T 1 0 N T E C H N 0 L O G Y 3 7 间是多项式的关系 ， 在实际测算时 ， 井深取值为平均 井深， 单位进尺成本取值为平均单位进尺成本； 钻井 总数 是单井 日产量 的 函数 ， 可 以表示 为 q ， 它们之间的函数关 系还没有确定。因此 ， 要想 建立钻井综合成本模 型， 必须先建立钻井 总数 与单井 日产量 q 的关系模型 ， 简称为 一 g模型。 二、 滩海钻井成本模型的建立 1 ． 一q模型的建立 滩海油田区块需要钻多少 口井 ， 最关键 的因素 取决单井 日产量 的大小。钻井 口数 与单井 日产 量 q 的关 系是非常密切的 ， 根据滩海油 田资源状 况和对探明储量 的分析 ， 可建立钻井 口数 与单 井 日产量 q 的关系模型， 即 一 q模型。 假设某滩海油 田设计 的年产能为 Q， 年生产天 数为 ， 单井 日产量为 q ， 在井深一定的情况下 ， Q ，斗 产 井 g 1 O 一 ， 4 由式 1 可 知 ， 生 产 井 数 产 井 是 年 产 能 Q 、 单井 日产量 q 、 年生产天数 的函数 ， 即 产 井F Q， g ， 。年产能 Q 是滩海油 田的设计 值 ， 它是固定不变的； 由于滩海环境较为恶劣 ， 年生 产天数 按保守数字 3 0 0 d进行测算 ； 那么生产井 数 产 井 就 只 是 单 井 日产 量 g的 函数 ， 即 生 产 井F g ， 生 产 井 随着 g的变化而变化。 考 虑 到 钻 井 成 功 率 ， 那 么 开 发 井 数 发 井 应该为 开 发 井 。 再加上 注 水 井 比例 这 一 因素 ， 水 井 产井 。 那么钻井总数 包括开发井 、 注水井 为 产 井 卢 产 井 吉 5 一 般来说 ， 滩海油田的钻井成功率 比较高， 可按 9 O ％进行测算 ； 由于滩海油 田的地层压力相对较大 ， 注水井比例相对于陆上油田要小些 ， 按生产井的 1 ／ 4进行测算。 将式 5 带入式 4 中， 便可得出钻井 口数 与单井 日 产量 g 的关系模型， 即 一 g 模型 6 式中 Q 一滩海油 田年产能 ， 1 o 0l 0 t ／ ， 年； q 一单井 日产量， t ／ ／ d ； 卜 年生产天数 可按 3 0 0 d测算 ； A 一钻井成功率 可按 9 0 ％测算 ； 厂一注水井 比例 可按生产的 1 ／ 4测算 ； 产 井 一生产井数， 口； 发 井 一开发井数 ， 口； 水 井 一注水井数 ， 口； 一 总钻井 口数 ， 口。 2 ． 滩海钻井综合成本模型的建立 通过 以上分 析 ， 得 出了 一g模 型， 见式 6 。 将其带人式 3 得滩海油 田开发钻井综合成本模型 为 C总 C 总 1 O一 c 篆 亿 元 三、 滩海钻井综合成本模型分析 通过以上分析， 得钻井综合成本模型为 c c y 心 q 此模型中共有 7个参数 ， 由此可见， 钻井总成本 是这七个参数 的函数 ， 记为 C 总 I厂 ， C， g ， ， ’ ， ， ， 1 ． 模型参数分析 在钻井成本模型及参数分析时， 采用的数据均 来 自大港油田滩海区块的基础数据。 1 井深 由油藏埋深决定 ， 是影响钻井 成本的主要因素。在进行钻井成本测算时 ， 取滩海 油田区块平均井深， 按 l 5 】 m测算。 2 单位进尺成本 C 由井型 、 井别 、 井深 、 钻井技术 、 材料 、 工具 、 设备等决定。在相同井型条 件下， 随着井深的增加， 钻井的难度也增加、 地面建 设难度也相应增加 ， 这些都会导致钻井成本的增加。 单位进尺成本 c 是井深的函数 ， 随着井深 的变化 而变化。在进行钻井成本模 型测算时 ， 取滩海 油田 区块 内平均单位进尺成本 ， 按 2 5 0 0元／ m测算。 3 单井日产量 q 是油藏工程参数， 主要 受以下因素影响 油藏构造及复杂程度 ， 油藏储量及 丰度， 油层性 质 包括 孔 隙、 渗 透率 、 含 油饱 和度 等 ， 油藏 埋深 ， 原 油性质 包 括原油 比重、 原 油粘 度 等。该类参数是在 目前油田开发现状、 计划储 量的品质及 面临形势 的基础上认真分析确定的。 4 钻井成 功率 是地质勘探参数 。在 进行滩海油 田开发钻井 时， 不可能每一 口开发井都 有工业油流 ， 也可能出现干井等情况 ， 但 比例不是很 大， 可将其转为注水井等， 以降低成本。钻井成功率 - 3 8 钻 采 工 艺 DRI L L I NG P RODUC T 1 0N T EC HN0L 0GY 2 o 0 9年 1 月 J a n ．2 0 o 9 按 9 0 ％测算 。 5 注水井比例 在进行石油开采时 ， 需 要注水、 注气、 注聚合物等以保持地层压力， 因此要 钻一定比例 的注水井。注水井 比例 与井 网布置有 关。由于滩海油 田多采用边水 、 底水驱油 ， 注水井不 像陆上油田那样多， 在钻井成本测算时， 注水井比例 按生产井的 1 ／ 4取值。 6 设计原 油生产能力 p 按 1 O 01 0 t 测算 。 7 生产天数 由于滩海油 田环境恶劣， 生产天数 比陆上油田要少些 ， 按 3 O 0 d ／ 年进行测算。 2 ． 钻井综合成本与单井日产量的关 系分析 以上 7个参数 中， 与钻井成本关系最密切的是 井深 和单井 日产量 g 。当井深一定时 ， 单井 日 产量就成为影响钻井成本的最重要 的因素。单井 日 产量的大小直接决定了钻井总数的多少 ， 进而决定 了钻井成本 的高低 。根据钻井综合成本模型和参 数， 结合某滩海油田地质和钻井成本资料， 分别对单 井 日产量为 1 0 t 、 l 5 t 、 2 O t 、 2 5 t 、 3 0 t 、 3 5 t 、 4 0 t 的钻 井成本作了测算， 得出钻井总成本与单井 日产量之 间的关系如表 1 所示 。 表 1 建 1 0 0l 0 t 产能单井日产量与钻井总成本关系表 单井 开发井 生产井 注水井 开发井、 钻井 日产量 口 口 口 注水井数 总成本 t 口 亿元 1 0 3 7O 3 3 3 8 3 45 4 1 7． 01 1 5 2 4 7 2 2 2 5 6 3 0 2 1 1 ． 3 4 2 0 1 8 5 1 6 7 4 2 2 2 7 8 ． 5l 2 5 1 48 1 33 3 3 1 81 6． 8l 3 0 1 2 3 1 1 l 2 8 1 51 5． 6 7 3 5 1 0 6 95 2 4 1 3 0 4． 8 6 4 0 93 83 21 l 1 3 4． 2 5 根据表 1的数据 ， 可以得到钻井总数 、 钻井总成 本与单井 日产量的关系如图 1和图2 。 口 V 籁 撒 ， 撒 图1钻井总数与单井日产量的关系图 从表 l的数据可 以看出， 随着单井 日产量 的增 加 ， 开发井 、 注水井 总数在逐渐减少 ， 钻井总成本也 在逐渐减少 ； 随着单井 日产量的降低 ， 开发井、 注水 井总数逐渐增加 ， 钻井总成本也逐渐上升 ， 且上升的 幅度逐渐增大 ， 运用 E x c e l 软件对单井 日产量与钻 井总成本的关系进行模拟 ， 得出钻井总成本与单井 日产量呈指数递减变化 ， 其变化规律如图 l和图 2 所示 。由此可以看出， 油气资源的优劣影响着探 明 储量 的经济评价 ， 从而在很大程度上影响着钻井总 成本 。 l 一 将 擐 单井 日产量 t ／ d 图2钻井总成本与单井日产量关系图 四、 结论 1 滩海油 田钻井总井数 、 钻井总成本与单井 日产量之间呈指数递减的负相关 。 2 随着单井 日产量的增加 ， 开发井、 注水井总 数在逐渐减少 ， 钻井总成本也在逐渐减少 ； 随着单井 日产量的降低 ， 开发井、 注水井总数逐渐增加 ， 钻井 总成本也逐渐上升 ， 且上升的幅度逐渐增大。 3 在滩海油田与钻井成本关系最密切的是井 深和单井 日产量 。当井深一定时 ， 单井 日产量就成 为影响钻井成本的最重要的因素 ， 单井 日产量的大 小直接决定了钻井总数的多少 ， 进而决定了钻井成 本的高低。 参考文献 [ 1 ] 陈武， 张明泉． 钻井工作量及钻速分析[ J ] ． 天然气工 业 ， 2 0 0 3 1 5 7 5 7 ． [ 2 ] 陈武， 张明泉． 气井 时间利用分析 [ J ] ． 天然气工业 ， 2 0 0 3 3 6 77 O ． [ 3 ] 肖磊， 陈武 ． 灰色分析法在油田勘探效益评价中的应 用[ J ] ． 钻采工艺 ， 2 0 O 7 5 7 7 7 9 ． [ 4 ] 崔新， 陈武 ． 油气田钻井效益指标体系的建立和评价 方法研究[ J ] ． 钻采工艺， 2 o 0 7 6 8 7 9 O ． [ 5 ] 陈武， 钟水清． 油气勘探效益评价指标体系及方法研究 [ J ] ． 钻采工艺， 2 0 0 5 5 6 7 6 9 ． [ 6 ] 陈武， 陈光海． 油田油井增产措施经济极限分析研究 [ J ] ． 西南石油学院学报． 2 O o 4 2 3 7 3 9 ． [ 7 ] 杜栋， 庞庆华． 现代综合评价方法与案例精选[ M] ． 北 京 清华大学出版社， 2 0 0 5 ． [ 8 ] 陈武， 张明泉． 石油企业经济活动分析[ M] ． 北京 石油 工业出版社 ， 1 9 9 9 ． 编辑 黄晓川