徐昱，李琰，秦磊，殷小琛，楊小婕

(中海油能源發(fā)展股份有限公司 工程技術(shù)分公司，天津 300452)

在開發(fā)井實(shí)施過程中，由于地下地質(zhì)認(rèn)識(shí)或施工進(jìn)展的變化，常導(dǎo)致原方案設(shè)計(jì)無法實(shí)現(xiàn)開發(fā)效益最大化。因此，需要通過優(yōu)化調(diào)整挖潛地質(zhì)油藏潛力，節(jié)省投資，提高單井開發(fā)效益，最終實(shí)現(xiàn)油田整體開發(fā)效益最大化[1]。近年來油田開發(fā)力度不斷加大，每年開發(fā)井作業(yè)量高達(dá)數(shù)百口，傳統(tǒng)的管理方式無法滿足現(xiàn)有需求。為提升開發(fā)井實(shí)施過程中的管理水平，達(dá)到精細(xì)化管理要求，本文圍繞地質(zhì)油藏管理和鉆完井進(jìn)度管理開展了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的探索。

1 開發(fā)井實(shí)施管理數(shù)據(jù)庫(kù)

實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，即將開發(fā)井實(shí)施管理過程轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)表達(dá)形式，因此首先要搭建開發(fā)井實(shí)施管理數(shù)據(jù)庫(kù)[2-11]。為更好地以數(shù)據(jù)形式記錄管理過程，經(jīng)過梳理開發(fā)井實(shí)施管理信息，確定將開發(fā)井實(shí)施管理數(shù)據(jù)庫(kù)分為地質(zhì)油藏管理數(shù)據(jù)庫(kù)和鉆完井進(jìn)度管理數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.1 地質(zhì)油藏管理數(shù)據(jù)庫(kù)

地質(zhì)油藏管理數(shù)據(jù)庫(kù)記錄開發(fā)井實(shí)施各階段的地質(zhì)油藏關(guān)鍵信息。為記錄優(yōu)化調(diào)整過程，將開發(fā)井實(shí)施分為五個(gè)階段：方案設(shè)計(jì)、鉆前優(yōu)化、鉆中實(shí)施、鉆后評(píng)估和投產(chǎn)跟蹤(見圖1)。為分析開發(fā)井實(shí)施效果，從地質(zhì)油藏資料中摘選12個(gè)字段作為開發(fā)井地質(zhì)油藏關(guān)鍵信息，它們分別為：井名、井型、井別、井區(qū)、目的層段、有效厚度、水平段長(zhǎng)度、生產(chǎn)壓差(注入壓力)、日產(chǎn)液(日注入量)、日產(chǎn)油、含水率、米采油指數(shù)。

圖1 開發(fā)井實(shí)施各階段的地質(zhì)油藏關(guān)鍵信息

(1)在方案設(shè)計(jì)階段，開發(fā)井地質(zhì)油藏?cái)?shù)據(jù)來自“總體開發(fā)方案”或“井位設(shè)計(jì)建議書”。這些數(shù)據(jù)作為最初跟蹤數(shù)據(jù)，此后多個(gè)階段都在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。

(2)在鉆前優(yōu)化階段，地質(zhì)油藏?cái)?shù)據(jù)來自鉆前地質(zhì)交底材料，由于新錄取地質(zhì)資料和動(dòng)態(tài)分析結(jié)果導(dǎo)致地質(zhì)認(rèn)識(shí)發(fā)生變化，因而對(duì)開發(fā)井進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，例如井別、井型或目的層段等，此時(shí)記錄調(diào)整后的數(shù)據(jù)和調(diào)整原因。

(3)方案設(shè)計(jì)和鉆前優(yōu)化階段記錄的數(shù)據(jù)屬于開發(fā)井實(shí)施前的數(shù)據(jù)，而鉆中實(shí)施階段則是記錄實(shí)施過程中的數(shù)據(jù)。記錄根據(jù)隨鉆實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析的目的層段和有效厚度數(shù)據(jù)。另外，還記錄鉆井中的調(diào)整過程，假如無法達(dá)到鉆井目的時(shí)的側(cè)鉆信息。

(4)在鉆后評(píng)估階段，開發(fā)井?dāng)?shù)據(jù)來源于鉆后最終解釋成果。在該階段關(guān)注的是目的層有效厚度和射孔層段，以及對(duì)應(yīng)的鉆后配產(chǎn)等數(shù)據(jù)。若是水平井，則記錄水平段鉆遇率和配管建議等數(shù)據(jù)。

(5)在投產(chǎn)跟蹤階段，其數(shù)據(jù)為投產(chǎn)后實(shí)際生產(chǎn)情況。重點(diǎn)記錄投產(chǎn)后的生產(chǎn)壓差、日產(chǎn)液、日產(chǎn)油等變化情況。

1.2 鉆完井進(jìn)度管理數(shù)據(jù)庫(kù)

鉆完井進(jìn)度管理數(shù)據(jù)庫(kù)主要記錄與鉆完井施工有關(guān)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。該數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，一方面能夠跟蹤開發(fā)井施工進(jìn)度，快速掌握實(shí)施階段，把控關(guān)鍵點(diǎn)；另一方面，能夠根據(jù)地質(zhì)油藏專業(yè)需求開展優(yōu)化調(diào)整，指導(dǎo)鉆完井施工作業(yè)。鉆完井進(jìn)度管理數(shù)據(jù)庫(kù)主要信息有鉆井時(shí)間、補(bǔ)測(cè)時(shí)間、完井時(shí)間、投產(chǎn)時(shí)間和完鉆深度等。在開發(fā)井實(shí)施管理中，把這些時(shí)間分為三個(gè)階段：方案設(shè)計(jì)階段、年初計(jì)劃階段和實(shí)際施工階段。

在方案設(shè)計(jì)階段，開發(fā)井作業(yè)時(shí)長(zhǎng)是根據(jù)其井身結(jié)構(gòu)、鉆井深度和完井方式等設(shè)計(jì)的作業(yè)時(shí)長(zhǎng)確定的。該時(shí)長(zhǎng)作為開發(fā)井跟蹤對(duì)比的初始資料。在年初計(jì)劃階段，開發(fā)井的作業(yè)時(shí)間點(diǎn)會(huì)在年初計(jì)劃表中獲得，其中有一開、二開、三開等的鉆井開始和結(jié)束時(shí)間點(diǎn)，有完井作業(yè)開始和結(jié)束時(shí)間點(diǎn)，以及投產(chǎn)時(shí)間點(diǎn)。在實(shí)際施工階段，記錄開發(fā)井實(shí)際鉆完井作業(yè)時(shí)間點(diǎn)，同時(shí)更詳細(xì)地記錄各作業(yè)時(shí)間點(diǎn)，例如測(cè)井開始和結(jié)束時(shí)間點(diǎn)、完鉆后的固井開始和結(jié)束時(shí)間點(diǎn)等。

2 開發(fā)井實(shí)施管理四大模塊

在開發(fā)井實(shí)施管理數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)管理工作內(nèi)容，建立四個(gè)開發(fā)井實(shí)施管理模塊：地質(zhì)油藏管理模塊、施工進(jìn)度管理模塊、投產(chǎn)跟蹤管理模塊和問題井治理模塊。

2.1 地質(zhì)油藏管理模塊

地質(zhì)油藏管理模塊聚焦開發(fā)井地質(zhì)油藏?cái)?shù)據(jù)的變化和分析。在開發(fā)井實(shí)施過程中，實(shí)施前后的地質(zhì)油藏?cái)?shù)據(jù)、鉆遇儲(chǔ)層情況和產(chǎn)能情況均會(huì)發(fā)生變化。根據(jù)所在階段，跟蹤記錄地質(zhì)油藏?cái)?shù)據(jù)變化及原因，及時(shí)掌握實(shí)施過程和下一步跟蹤重點(diǎn)。地質(zhì)油藏分析包括測(cè)井分析、儲(chǔ)層分析、產(chǎn)能分析等，這些功能可以快速地統(tǒng)計(jì)和分析地質(zhì)油藏?cái)?shù)據(jù)，幫助優(yōu)化調(diào)整方案的制定。例如測(cè)井分析，是通過實(shí)時(shí)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，標(biāo)注并統(tǒng)計(jì)有效儲(chǔ)層位置和厚度。儲(chǔ)層分析則是通過對(duì)鉆前預(yù)測(cè)和鉆后實(shí)際數(shù)據(jù)展開對(duì)比，分析各目的層段的厚度與總有效厚度的變化、非生產(chǎn)層段儲(chǔ)層的厚度變化，以及鉆前預(yù)測(cè)和實(shí)際射孔層段的變化。產(chǎn)能分析則是依據(jù)儲(chǔ)層厚度和投產(chǎn)情況，計(jì)算米采油指數(shù)，分析方案與鉆前、鉆后產(chǎn)能的對(duì)比情況。

2.2 施工進(jìn)度管理模塊

施工進(jìn)度管理模塊聚焦開發(fā)井作業(yè)時(shí)間，通過時(shí)間節(jié)點(diǎn)的記錄能夠分析工期延誤的原因，不僅能記錄施工時(shí)間節(jié)點(diǎn)和進(jìn)展情況，也能分析鉆完井時(shí)效和施工周期。例如增加測(cè)井項(xiàng)目導(dǎo)致工期的延長(zhǎng)，井身結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致鉆井工期變化，完井方式的改變導(dǎo)致完井工期的變化等。鉆井時(shí)效也能從多角度展開分析，既可分析從開鉆到完鉆的全過程時(shí)長(zhǎng)與鉆井進(jìn)尺的關(guān)系，也可僅分析鉆井時(shí)長(zhǎng)與鉆井進(jìn)尺的關(guān)系，使鉆井時(shí)效分析更有意義。完井時(shí)效能夠分析完井過程、壓裂情況以及完井結(jié)束到投產(chǎn)等數(shù)據(jù)。在時(shí)效分析的基礎(chǔ)上，分析施工周期的同時(shí)，也能夠預(yù)測(cè)后續(xù)作業(yè)工期的變化，從而預(yù)估投產(chǎn)時(shí)間變化對(duì)年累計(jì)產(chǎn)量的影響。

2.3 投產(chǎn)跟蹤管理模塊

投產(chǎn)跟蹤管理模塊聚焦開發(fā)井生產(chǎn)情況，投產(chǎn)后記錄每日計(jì)量數(shù)據(jù)，對(duì)比分析實(shí)際產(chǎn)量與方案設(shè)計(jì)產(chǎn)量。若產(chǎn)量穩(wěn)定后仍超過設(shè)計(jì)產(chǎn)量，則該井達(dá)到設(shè)計(jì)目的。否則，需轉(zhuǎn)到“問題井治理模塊”，對(duì)該井開展治理。除此以外，本模塊還具有產(chǎn)量匯總和預(yù)測(cè)功能。根據(jù)開發(fā)井日產(chǎn)油情況，匯總單井的月度累計(jì)、季度累計(jì)和投產(chǎn)累計(jì)產(chǎn)量，并預(yù)測(cè)未來月累計(jì)產(chǎn)量和全年累計(jì)產(chǎn)量，預(yù)判全年產(chǎn)量任務(wù)是否可以完成。

2.4 問題井治理模塊

當(dāng)開發(fā)井無法達(dá)到鉆井目的，或沒有達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)能時(shí)，該井轉(zhuǎn)為問題井，需要開展治理工作。因此，問題井治理模塊聚焦于問題井的跟蹤和治理。在本模塊中，主要跟蹤未達(dá)配產(chǎn)的原因、治理方案和治理效果，包括計(jì)劃治理時(shí)間、見效時(shí)間、是否影響鉆完井作業(yè)等。如果未能按計(jì)劃開展治理工作，則需記錄推遲的原因和下步治理計(jì)劃。待治理措施實(shí)施后，繼續(xù)開展治理效果跟蹤：如達(dá)配產(chǎn)，則該井達(dá)到治理要求；否則繼續(xù)開展治理。

3 數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)踐

3.1 項(xiàng)目實(shí)踐效果顯著

開發(fā)井實(shí)施管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型在海上某油田項(xiàng)目中得到成功應(yīng)用，共完成57口井的數(shù)字化管理。從設(shè)計(jì)到實(shí)施，從計(jì)劃到實(shí)際，該57口井的實(shí)施和調(diào)整過程均得以完整記錄。在應(yīng)用過程中，不僅可以快速查找、對(duì)比地質(zhì)油藏?cái)?shù)據(jù)和施工作業(yè)時(shí)效，也能快速回顧單井實(shí)施過程和優(yōu)化調(diào)整原因，更高效掌握單井實(shí)施效果。通過對(duì)比結(jié)果統(tǒng)計(jì)，項(xiàng)目共調(diào)整4次井別、14次井型、49次生產(chǎn)層段。在項(xiàng)目工期上，3口井由于復(fù)雜情況延誤工期35天，但鉆井提速效果顯著，最終項(xiàng)目得以提前完工。在產(chǎn)量任務(wù)上，項(xiàng)目成功達(dá)到高峰年產(chǎn)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)能建設(shè)的目的，展現(xiàn)了開發(fā)井實(shí)施數(shù)字化管理的效果。

3.2 應(yīng)用模塊提出開發(fā)調(diào)整建議

在開發(fā)初期，按照方案設(shè)計(jì)，優(yōu)先開發(fā)第二層系，但前3口井投產(chǎn)后均未達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量，形勢(shì)十分嚴(yán)峻，如圖2中A1井、A2井和A3井所示。通過模塊分析發(fā)現(xiàn)這3口井的射孔厚度雖然都比方案設(shè)計(jì)厚，但米采油指數(shù)卻差很多，初步判斷第二層系開發(fā)效果較差，建議提前評(píng)價(jià)上方第一層系和下方第三層系儲(chǔ)層性質(zhì)。經(jīng)過方案調(diào)整，優(yōu)選出第四口井開展評(píng)價(jià)落實(shí)任務(wù)，確認(rèn)第一層系、第三層系厚度和流體性質(zhì)均好于方案設(shè)計(jì)，第二層系流體性質(zhì)較差，優(yōu)選A4井和A5井在第二層系基礎(chǔ)上增加第三層系開發(fā)，投產(chǎn)后均超配產(chǎn)，調(diào)整效果顯著。根據(jù)實(shí)鉆資料，在第一層系上方發(fā)現(xiàn)較好儲(chǔ)層，建議納入第一層系合并開發(fā)。優(yōu)選兩口井合并開發(fā)，投產(chǎn)產(chǎn)量遠(yuǎn)超配產(chǎn)，如圖3中A6井和A7井所示。層系的優(yōu)化調(diào)整成功扭轉(zhuǎn)了開發(fā)初期的不利形勢(shì)，為后續(xù)井的開發(fā)調(diào)整奠定了基礎(chǔ)和方向。

圖2 開發(fā)前期方案設(shè)計(jì)和投產(chǎn)實(shí)際產(chǎn)量 圖3 井型調(diào)整前方案設(shè)計(jì)和調(diào)整后投產(chǎn)實(shí)際的產(chǎn)量

在開發(fā)中期，通過實(shí)鉆資料發(fā)現(xiàn)，斷層發(fā)育情況比方案設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，受連通性影響注水增油效果十分不理想。通過模塊分析，發(fā)現(xiàn)在油藏邊部?jī)?chǔ)層較厚，適合水平井開發(fā)，因此建議優(yōu)化水平井單獨(dú)開發(fā)儲(chǔ)層較厚的層系。通過地質(zhì)油藏專業(yè)研究，優(yōu)選出一口水平井，投產(chǎn)后日產(chǎn)油達(dá)到配產(chǎn)的3倍，效果顯著。緊接著，又優(yōu)選出14口井，使產(chǎn)量由方案設(shè)計(jì)的964 m3/d提升至1312 m3/d，見圖4所示。水平井的優(yōu)化調(diào)整有利于項(xiàng)目中期繼續(xù)完成上產(chǎn)目標(biāo)。

3.3 數(shù)字化轉(zhuǎn)型提升管理效率

單井實(shí)施數(shù)字化管理不僅實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化管理，也提升了管理效率。單井實(shí)施過程被分解成多個(gè)階段，通過模塊管理，使管理能夠關(guān)注單井不同階段的關(guān)鍵點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，利用模塊管理更好地開展單井優(yōu)化調(diào)整工作，更有效地與地質(zhì)油藏專業(yè)、鉆完井專業(yè)人員溝通，及時(shí)解決地下變化所帶來的問題，不斷實(shí)現(xiàn)油田開發(fā)效益最大化。

4 結(jié)論

(1)開發(fā)井實(shí)施管理實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的探索。在此之前，不同井在實(shí)施管理時(shí)由于問題不一、條件不同，其管理的關(guān)鍵點(diǎn)也不盡相同，因此管理過程分散零碎，無法做到規(guī)范和統(tǒng)一。數(shù)字化轉(zhuǎn)型使開發(fā)井實(shí)施管理全過程被規(guī)范地、統(tǒng)一地記錄下來。利用數(shù)字化管理的開發(fā)項(xiàng)目，其優(yōu)化調(diào)整過程準(zhǔn)確，地質(zhì)油藏資料全面，施工節(jié)點(diǎn)明確，提升了管理效率。

(2)開發(fā)井實(shí)施管理數(shù)字化不僅加強(qiáng)了管理精細(xì)化，也提升了管理效率。建立開發(fā)井實(shí)施管理數(shù)據(jù)庫(kù)，將開發(fā)井實(shí)施過程分為多個(gè)階段，應(yīng)用四個(gè)管理模塊，有目的地、有針對(duì)性地開展管理工作，使開發(fā)井實(shí)施管理更加精細(xì)化。通過模塊的分析功能，能夠快速地完成初步分析和認(rèn)識(shí)，準(zhǔn)確掌握下一步工作方向，使問題溝通協(xié)調(diào)更加高效。除此之外，能夠很方便地匯總開發(fā)井實(shí)施情況，生成相關(guān)報(bào)表。

(3)開發(fā)井實(shí)施管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)現(xiàn)了開發(fā)井實(shí)施管理的主要功能，但管理諸多工作細(xì)節(jié)還沒有完全實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化。例如在鉆前優(yōu)化時(shí)，經(jīng)歷多輪優(yōu)化和調(diào)整，但只能記錄最終優(yōu)化的結(jié)果。因此開發(fā)井實(shí)施管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型還需繼續(xù)加以完善。目前開發(fā)井實(shí)施管理是以單井為對(duì)象的管理，下一步將在此基礎(chǔ)上，不斷開展以項(xiàng)目、以油田為對(duì)象管理的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。