川中地區預探井鉆完井技術及造價分析

吳軒宇（四川省能投油氣勘探開發有限公司，四川 成都 610095）

0 引言

天然氣作為一種干凈的化石能源在國民生產生活中正發揮著日益重要的作用。而四川盆地作為我國重要的天然氣產區，自然資源總量及產量均在國內前列。根據規劃，2025 年西南油氣田年產天然氣將達到500 億立方米，2030 年產量將達到800 億立方米[1]。而研究區HT 區塊目前正處于利用預探井進行儲層發育及含氣性探索階段，同時也為了檢驗不同鉆井試氣工藝對于單井產量的影響程度[2]。

1 HT 區塊簡介

1.1 區塊構造及儲集層

HT 區塊屬于川中古隆平緩構造區向川東南高陡構造區的過渡地帶，是盆地內重要的含氣區，其范圍東至廣安構造，西鄰威遠構造，南與川東南中隆高陡構造區相接。具有多套生儲蓋組合，位于高石梯-磨溪古隆起東南部合川構造高部位，構造穩定發展，有利于油氣聚集。

區內主要發育了7 套主要儲層，分別是有燈影組、龍王廟組、洗象池組、棲霞組、茅口組、長興組及雷口坡組等。其中燈影組的藻云巖孔洞、龍王廟組的顆粒灘、洗象池組的灘相儲層、棲霞組的灘相儲層、茅口組的巖溶孔洞儲層、長興組的生物礁及須家河質砂巖儲層是該區主要儲層類型。

1.2 鉆井工程概況

HT 區塊目前已部署預探井近20 口，總鉆進長度達92 000 m 左右，鉆探地層主要有滄浪鋪組、燈影組、寶塔組、龍馬溪組、梁山組等；井型主要有直井、定向井及水平井。其中：滄浪鋪組垂深5 000 m 左右；燈影組中直井垂深5 400～5 800 m，定向井垂深5 500 m 左右，水平井垂深5 200～5 600 m；寶塔組垂深4 500 m 左右，梁山組垂深4 400 m 左右；上述地層中燈影組直井與定向井井身結構為四開四完+尾管懸掛完井，水平井為四開三完+水平段裸眼完井，其余地層的井身結構均為三開三完結構。

1.3 試氣工程概況

HT 區塊內預探井試氣工程根據儲集層不同可以分為裸眼封隔器+膠凝酸酸化壓裂工藝及APR 射孔-酸化-測試三聯作工藝，前種工藝主要用于燈影組水平段試氣作業；后種工藝則術主要用于燈影組、龍王廟組、棲霞組、茅口組、雷口坡組等直井段儲層。

2 鉆完井造價總體情況

根據區塊實際情況及生產經營組織方式，HT 區塊鉆井系統工程造價主要分為兩大部分：鉆井工程造價、試氣工程造價；其中鉆井工程造價主要包括鉆機搬遷安工程費、鉆井工程費、固井工程費、錄井工程費、測井工程費；試氣工程造價包括試氣工程費、射孔工程費、酸化壓裂工程費、地層測試工程費、地面計量工程費等內容。

HT 區塊鉆井系統工程造價主要依據《四川油氣田鉆井系統工程預算定額（試行）》標準執行。將HT 區塊已完成的17 口預探井鉆井系統工程造價數據按照鉆井工程造價與試油工程造價進行分類統計整理，得出17 口預探井鉆井系統工程總造價為169 308.12 萬元；其中鉆井工程總造價106 874.99 萬元；試氣工程總造價62 433.13 萬元。

3 鉆井系統工程造價分析

3.1 單井造價分析

（1） HT 區塊已完成的17 口井中直井7 口，定向井5 口，水平井5 口；鉆井工程造價單井費用見表1；其中水平井單井鉆井工程造價分別比直井與定向井高出64.59%與50.05%。

表1 不同井型鉆井工程造價單位成本對比

由表1 可知，水平井單位造價成本比定向井高11.00%，比直井高22.71%。主要原因在于水平井在完鉆周期、定向工具、固井材料、特殊技術服務等內容上難度逐漸增加，帶來單位成本上升。

（2） 17 口預探井中有14 口井采用分層酸化壓裂工藝，3 口井采用分層酸化壓裂+裸眼封隔器分段酸化工藝；其中平均單層酸化壓裂工程費為1 454.92 萬元，平均單段裸眼封隔器分段酸化工程費用為442.73萬元，如表2 所示。

表2 試氣工程單位造價對比表

3.2 單項造價分析

（1） 17 口預探井鉆井工程造價中鉆機拆遷安工程占比1.63%；鉆進工程占比60.95%；固井工程占比19.44%；測井工程占比7.79%；錄井工程占比4.28%；由此可以看出鉆進工程、固井工程、測井工程、錄井工程作為鉆井工程的主體部分，總占比達92.47%；其中鉆井工程費與固井工程費作為鉆井工程造價中占比最大的部分，它們的費用構成見圖1、圖2；可見鉆井工程費中鉆機作業費占比最大，固井工程費中套管/套管頭等主材費用占比最大。

圖1 鉆井工程費用構成圖

圖2 固井工程費用構成圖

（2） 17 口井中試氣工程造價中試氣工程費及酸化壓裂工程費是試氣工程造價的主要構成部分，分別占比達到37% 以及45%；其中試氣工程費中原鉆機作業費和試氣隊作業費占比達84%以上（圖3），酸化壓裂工程費中酸化壓裂施工費占比達34%，工具材料費占比達44%（圖4）。

圖3 試氣作業費用構成圖

圖4 酸化壓裂工程費構成圖

4 鉆井系統工程單位造價影響因素

4.1 井深及井身結構

HT 區塊2018 年至2021 年HT 區塊直井平均井深與鉆井作業單位造價都呈現下將的趨勢，井深降幅達25%，鉆井作業單位造價降幅達7%。

主要原因在于隨著地層認識的加深，鉆探層位由來的燈影組逐步過渡到寶塔組、龍馬溪組，完鉆深度降低；同時，由于井深降低對于井身結構也帶來相應變化，燈影組井身結構為四開四完+尾管懸掛完井；而寶塔組及龍馬溪組井身結構則為三開三完，減少了尾管懸掛，同時技術套管長度也由3 200 m 降低到3 000 m。

因此由于井深降低及井身結構的減少帶來鉆井作業要求的井控壓力級別、鉆井液密度、鉆機作業臺班費等都相應降低，由此帶來鉆井作業單位造價降低。

4.2 套管/酸化材料等價格變化

由于近年來國際鐵礦石價格暴漲，以及進出口關稅提高等因素，套管價格出現較大幅度增長，見表3。由此帶來單位造價上漲，可以看出HT 區塊套管單位綜合成本與2018 年相比上漲了15%左右。

表3 HT 區塊2018 至2021 年套管平均價格

4.3 試氣工程周期

HT 區塊目前試氣作業主要針對燈影組、棲霞組及茅口組，其中對于燈影組水平段主要采取裸眼封隔器+膠凝酸酸化壓裂工藝，而其余直井或定向井多采用APR 射孔-酸化-測試三聯作工藝；這兩種工藝在作業前期都主要使用原鉆機對完鉆井筒進行通刮銑作業，以保證井筒后續酸化壓裂施工的正常進行。

因此試氣工程周期對于試氣作業費用影響較大；由圖5 可以看出目前區內單井主要試氣層數為2 層，試氣工程平均單月工程費為395 萬元，其中單層試氣工程平均月試氣工程費為470 萬元/月，2 層為380 萬元/月，3 層為375 萬元/月，由此可見減少鉆機作業時間對于試氣工程總造價有較大影響。

圖5 試氣作業費與試氣層數對比圖

5 措施及建議

5.1 優化設計

對于工程造價管理最為關鍵的環節在于設計階段，設計對整個工程造價的影響程度可以達到70%以上[3]。因此應繼續加大對于工程設計的重視力度，包括鉆前井位勘察論證，鉆井周期優化，對于區塊特有的高壓高含硫特點與實際相結合設計出行之有效的工程地質方案。

5.2 強化施工組織

預探井鉆井試氣工程是一個系統工程，從前期井位勘探、中期的鉆完井施工作業、最后的地面計量外輸天然氣，整個過程參與施工作業人員眾多，設備儀器復雜且精密，工藝技術千差萬別，因此需要強有力的施工組織，以便對上述種種進行統一調度協調。

5.3 完善工藝流程

結合HT 區塊實際情況，對現有的工藝流程進行調整，以便滿足實際勘探開發需要，盡可能節省時間或投資。例如，試氣工程設計為原鉆機試氣作業，但在實際作業過程中酸化壓裂、注塞封層等作業完全可以由連續油管或作業機代替，較之于原鉆機可以節省30% 以上的作業時間，由此帶來鉆機作業日費的減少。因此建議在工程條件允許的情況下盡量減少或不采用原鉆機試氣方式，改為低造價的修井機或通井機試氣。