對外合作企業在降本增效中的技術創新

劉媛，董易凡，劉博卿，楊圣方

中國石油長慶油田蘇里格南作業分公司（陜西 西安 710018）

蘇南公司貫徹落實中石油集團公司氣田發展低成本戰略，嚴格按照“穩增長、降成本、提質量、補短板”的工作要求，以科學發展觀為指導，以“開源節流、降本增效”為導向，抓住“依靠科技、創新機制”開發思路，轉變觀念，解放思想。通過近年來的不斷探索實踐，提出并總結了依靠科技及管理創新機制實現降低開發成本的總方案。

1 實施背景

為確保合作項目有質量、有效益的開發目標，蘇南公司貫徹落實中石油集團公司氣田發展低成本戰略，堅持走高起點建設、高水準開發、精細化管理的新型采氣企業發展之路[1-2]。

1.1 提高區塊開采價值的迫切需要

蘇里格南合作區位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡西北部、蘇里格氣田南部，主體位于內蒙古自治區鄂托克前旗與烏審旗境內，總面積2 392.4 km2（圖1）。

主力氣藏主要位于二疊系下石盒子組盒8段及山西組山1段，屬于典型無邊底水定容彈性驅動、低孔低滲低壓巖性圈閉致密干氣氣藏，是典型的“三低”氣藏。受“低滲、低壓、低產”的地質特征影響，蘇南氣田的開發面臨著井位優選難、提高氣井單井產量難、提高采收率難、氣田穩產難等諸多難題[3]。

在開發初期對整個區塊經濟評價的論證過程中，發現許多不確定因素會影響項目的經濟效益。通過對敏感性因素的單因素敏感性計算分析，在面臨氣價波動風險、地質風險與工程技術挑戰等諸多困難的情況下，明確了只有通過技術創新才能從本質上提高天然氣產量，降低綜合生產成本，提高區塊開采價值，從而實現商業化產氣規模。

圖1 合作區塊位置圖

1.2 企業發展的內在要求

科學的降本增效不是簡單地削減成本和控制一切投入，降本的目標是增效，但降本絕不是企業增效的唯一途徑，因此在技術創新上的投入，不能一味追求“降本”而一刀切[4]。相反，從公司長遠發展來講，只有增加技術創新上的投入，突出專有技術，實現特色化，才能克服困難，走出一條適合自身發展的降本增效之路。

蘇南公司認真分析面臨的困難，仔細論證如何保障油氣資源低成本、優質、快速、高效勘探開發，并不斷完善總結適合蘇南發展的新思路、新模式，先后推出一系列扭虧脫困的技術與管理措施，把“以技術創新推進降本增效落實”作為蘇南公司重要的發展理念。

1.3 企業可持續發展的必然選擇

降本增效是企業保持長期競爭力的重要途徑，開展成本控制并加強成本管理，是企業實現降本增效的主要手段。實現降本增效的手段有很多，可以通過降低材料成本、提高技術人員專業水平、節約人工成本、技術創新等方式達到降本增效目的。但是面對競爭日趨激烈的國內外天然氣市場，在保證產建質量與進度的前提下，實現氣田開發的經濟效益，實施技術與管理創新才是可持續發展的必然選擇。

2 對外合作企業通過技術創新實現降本增效的主要做法

降本增效是企業持續穩定發展的長足舉措，而降本增效的依托是技術創新。只有把核心技術掌握在自己手中，才能真正做到可持續的降本增效[5-6]。蘇南公司自成立以來，就依托技術創新理念，精準發力，從源頭上降低產能建設成本。通過多年不懈攻關，一系列工程技術方案頻頻亮相，形成了具有蘇南特色的大井叢優化地質布井、小井眼鉆完井、連續在線混配、工廠化壓裂試氣、清潔化生產等一整套配套工藝措施。

2.1 大井叢、多井型立體布井

傳統的分散式鉆井、完井模式，作業成本高，開發效率低。工廠化鉆完井作業是降低布井成本、提高開發效率的最佳途徑。蘇南區塊采用的“棋盤式”9口井叢的大井組集氣布井技術（圖2），利用三維地震資料與動態資料評價驗證，進行井叢交替擴邊兼顧儲量評價，穩產期后確定是否再加密的大叢式井組整體部署，該技術的使用使得工廠化鉆完井作業模式成為可能。

圖2 區塊開采模式圖

與常規布井、串接模式相比，大井叢及“兩定一集中”大井組串接優勢顯著。一次性部署相對于傳統模式，不僅延長了集氣半徑、大大節約了鉆井等停時間、縮短了井場建設時間，還大大提升了作業效率，便于施工和管理，降低了土地、管線及相應的外協等費用成本，取得了良好效果。

2.2 工廠化小井眼鉆完井

鉆完井成本占蘇南項目每年直接支出的85%，單井鉆井成本節?。ㄎ锪?、績效）對項目經濟性影響巨大。伴隨蘇南區塊的深入發展，常規215.9 mm（812″）井眼建井周期長、施工成本較高的弊端顯現。

自首次開展了152.4 mm（6″）小井眼試驗以來，蘇南公司認真調研小井眼鉆井裝備（小井眼鉆機、連續軟管鉆機）、工具（小尺寸防噴器、井口、鉆頭、井下動力鉆具等），分析總結整套小井眼鉆井技術（小井眼水力學、井控技術、固井完井等），為小井眼鉆井整體方案尋求有力技術支持。

隨著各項工藝技術的進步，目前小井眼技術各項配套工藝研究已經成熟。從2016年開始，蘇南公司逐步實施152.4 mm（6″）小井眼鉆井替代215.9 mm（812″）原井眼開發方案，截至2019 年實現全部小井眼開發。

2.3 連續在線混配壓裂

在大井叢壓裂施工過程中，綜合考慮井叢壓裂試氣全過程各項工序，經實踐論證合理的施工標準銜接順序，形成6個流程工廠化作業模式，即“6個一趟過”組織模式：安裝壓裂井口、兩套地面流程并試壓一趟過；鋼絲通井一趟過；電纜射孔一趟過；壓裂施工一趟過；快速返排、集中放噴排液一趟過；測試求產一趟過。

連續混配壓裂工藝技術是將常規先配液再施工的壓裂工藝改為一種邊配邊注的連續式壓裂施工工藝。結合區塊地貌與地質特征，蘇里格南區塊在壓裂現場具備在線連續混配的條件。該技術中核心的供儲配一體化集中供水模式，提高了井組備水效率。在壓裂前，根據井叢壓裂設計，提前用儲水罐備水，在壓裂施工過程中，繼續備水，壓裂液在線連續混配能力8 m3/min。

2.4 清潔化生產

隨著新環保法的實施，對企業節能減排提出更高要求。蘇南公司積極響應國家和地方的總體要求，在2015 年就提出了“泥漿不落地”的要求，全面采取“泥漿不落地”技術替代泥漿池，以技術工藝為突破口，依托工廠化叢式井、小井眼鉆井技術的革新和推廣，改良鉆井液，實施鉆井現場“泥漿不落地”的清潔化生產技術（圖3）。

圖3 清潔化生產技術

蘇南目前采用的鉆井液體系，總體設計目標就是液體重復利用，固廢巖屑采用板框壓濾，之后統一送磚廠二次利用。以上一系列的技術舉措，減少了施工環節中廢棄物的產生與污染危害，同時通過及時清理回收污染物，確保將鉆井施工現場的污染減到最小。2018年該套工藝在蘇南公司全面推廣，應用效果明顯，實現了綠色生產的目標。

3 實施效果

結合對外合作項目管理特點，堅持成熟工藝技術和新工藝試驗相結合，形成了具有蘇南特色的技術創新推進模式，蘇南合作區效益開發路徑愈發明晰。通過技術創新，既保證了施工質量，節約了產建投資，又提高了投資效益，突顯了降本增效的良好效果。

3.1 產建績效明顯提高

傳統分散式鉆井搬遷作業，井間作業時間長，勞動強度大，作業風險高。大井叢布井使得雙鉆機聯合的作業模式成為可能，鉆井隊一次性搬家進入打9 口井，共同使用配套設備，每部鉆機鉆4～5 口井，通過滑塊式平移系統和地面棘爪式平移系統，能縮短搬家時間3 d以上，整體施工時效提高11%。

小井眼鉆井施工平穩，鉆井績效逐年提升。2019 年單井平均3.5 趟鉆，2 口井通過優化鉆頭、螺桿鉆具組合，二開一趟鉆試驗首次成功，為2020 年持續提高機械鉆速提供有力技術支持。

持續提高鉆井壓濾液回用率，整體回用率由2018年的79%提高至84.56%。152.4mm（6″）小井眼單井濾液外運量由125.6 m3降低至64.75 m3，降低了48.45%，有效提高了蘇南現場清潔化鉆井水平。

為進一步優化現場加砂方式，壓裂井場使用臥式連續輸砂裝置，該裝置與砂罐車相比，有以下優點：直接將陶粒從存儲區吊裝至輸砂裝置，不用轉運，在雨后井場道路泥濘時可繼續施工，不受影響。砂罐車加砂時要反復從高壓管線旁進出，有一定風險，采用連續輸砂裝置可避免這一風險。繼續實施分層加砂控制，加砂更連續，完試井平均無阻流量超30×104m3/d，其中4口井超百萬方。

3.2 經濟效益顯著增長

小井眼鉆井，夯實創新基礎。目前蘇南區塊鉆井采取總包米費制。隨著小井眼鉆井技術各項工藝的不斷完善，152.4 mm（6″）小井眼相比215.9 mm（812″）鉆井技術使得物料消耗降低，鉆井液用量平均減少35%；生產套管固井水泥漿用量減少，固井材料減少50%；設備負荷下降，鉆機平均單日油耗/用電量下降40%；小井眼使用的表層套管尺寸由Φ244.5 mm 改為Φ177.8 mm，節約套管費用。以2018—2019 年152.4 mm（6″）鉆井縱向對比為例（含稅），2019 年152.4 mm（6″）與2018 年鉆井費用同比下降約2.08%，僅2019年新技術的成熟應用累計節約費用近1 017.6萬元。

精細化管理提升技術創新在降本增效中的效果。通過優化細化鉆完井壓裂試氣工藝，加強現場常態化管理和全程監督管理，不僅進一步提升績效，而且更進一步降低了作業成本。

3.3 生態效益持續發展

蘇南區塊位于內蒙古鄂爾多斯市境內的鄂托克前旗和烏審旗地區。沙丘、鹽堿灘地，地表植被稀疏，生態環境脆弱。作為國有企業，蘇南公司必須肩負起保護生態的責任，因此開展清潔能源生產，實施清潔化工藝，既是國家的要求，也是企業的使命。蘇南公司從3個方面進行鉆井作業技術工藝的改良，分別是：開展工廠化叢式井小井眼鉆井，改良清潔環保高效水基鉆井液，應用實施鉆井現場泥漿不落地處理系統。以上一系列的技術舉措，減少了施工環節中廢棄物的產生與污染危害，同時及時清理和回收污染物，確保將鉆井施工現場的污染減到最小，取得了良好的生態效益。

4 結束語

蘇南公司通過合理優化程序和新技術新工藝應用，強化預算管控，突出合規管理，不斷提升精細化管理水平。從材料費用優化、設計優化、招標策略優化等幾個方面控制工程支出，通過多效并舉的措施累計降低成本約2 829.14萬元。節約了產建投資，提高了投資效益，取得了較好成績，顯現了降本增效活動的良好效果。