H公司水平井開發(fā)成本效益的調(diào)查分析.doc

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水平井成本消耗低于直井8（一）材料費8（二）電費9（三）作業(yè)費10（四）注汽費11（五）測井試井費12（六）基本運行費12四、水平井開發(fā)方式周期效果好，噸油成本低13（一）優(yōu)點13（二）缺點13（三）結(jié)論14（四）水平井技術(shù)應(yīng)用范例14參考文獻(xiàn)15H公司水平井開發(fā)成本效益的調(diào)查分析伴隨著油田勘探開發(fā)的不斷深入，油氣藏開采難度日益增加，開發(fā)成本逐漸增高。為了提高單井油氣產(chǎn)量，降低開發(fā)綜合成本，國內(nèi)外眾多油氣生產(chǎn)企業(yè)加大了水平井開采技術(shù)的研究和應(yīng)用，水平井已經(jīng)成為油田開發(fā)提高采收率的重要手段。水平井技術(shù)不僅可用于直井不能開采的邊際油藏和沒有價值的油藏，還可用于開發(fā)地面空間受到限制的油藏、存在錐進(jìn)問題的油藏、裂縫性等存在定向滲透的非均質(zhì)油藏和薄層油藏等。另外水平井開采方式在稠油、超稠油開發(fā)方面，效果尤其顯著，由于增加了與油層的接觸面積，可以提高油層的吸汽能力，加速井筒到油藏之間的熱傳遞，同時油層供液能力強(qiáng)，采油指數(shù)高，周期生產(chǎn)時間長、油汽比高。所以水平井開發(fā)具有較大的優(yōu)勢。凡是井眼在產(chǎn)層延伸較長距離、井斜角達(dá)到85以上的井統(tǒng)稱為水平井。見示意圖。圖1 水平井示意圖一、 H公司水平井開發(fā)總體情況H公司自“八五”初期開始進(jìn)行水平井、側(cè)鉆水平井方面的研究和試驗工作，經(jīng)過單水平井攻關(guān)試驗、以斷塊為單元水平井開發(fā)和側(cè)鉆水平井試驗、大規(guī)模應(yīng)用水平井技術(shù)等三個發(fā)展階段，目前水平井技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域和規(guī)模不斷擴(kuò)大，水平井開發(fā)已經(jīng)成為H公司提高儲量動用程度和油藏采收率的重要方式。目前，H公司完鉆的大部分水平井是開發(fā)水平井，只有少數(shù)井是勘探水平井。除少數(shù)水平井采用螺桿泵、電潛泵舉升方式外，96以上的水平井采用有桿泵。水平井開采是一種高投資、高風(fēng)險、高回報的油氣資源開發(fā)方式，因此水平井開發(fā)是需要慎重決策，有效組織的系統(tǒng)工程。截止到2006年底，H公司水平井總井?dāng)?shù)達(dá)220口，預(yù)計到2008年底，水平井將達(dá)416口，比2008年初增加89；隨著水平井開發(fā)規(guī)?？焖贁U(kuò)大，水平井油氣綜合產(chǎn)量也逐年上升，2008年1-9月份水平井油氣綜合產(chǎn)量為95.18萬噸，占油區(qū)總產(chǎn)量的11.88；預(yù)計2008年全年水平井油氣綜合產(chǎn)量132.96萬噸，占總產(chǎn)量的10.84。2008年水平井開發(fā)總體情況如下。表1 2008年水平井開發(fā)情況表 單位08年初水平井?dāng)?shù)08年末預(yù)計水平井?dāng)?shù)1-9月水平井產(chǎn)量1-9月水平井產(chǎn)量比重1-12月預(yù)計水平井產(chǎn)量1-12月份預(yù)計水平井產(chǎn)量比重曙采316715.40 8.10 18.707.8特油8411547.90 39.18 66.6039.19沈采14256.80 7.40 9.507.65錦采21326.20 6.10 9.306.1歡采36685.90 6.05 8.206.23高采5271.63 3.00 3.004.3茨采5100.40 1.26 0.571.4興采2155.30 8.22 9.604.43試采油330.05 0.33 0.090.415金馬19545.60 12.20 7.4012.2合計22041695.1811.88 132.9610.84圖3 2007年度各單位新增水平井圖4 2008年度各單位預(yù)計新增水平井二、水平井投資高于直井水平井投資一般包括：鉆井費用（鉆機(jī)搬遷、鉆機(jī)運行、固井、管材）、測井費用、錄井費用、完井費用、泥漿費用、MWD費用、特殊工具攤銷費用（螺桿鉆具等）、地質(zhì)跟蹤服務(wù)費用等。從統(tǒng)計結(jié)果分析，水平井投資與直井差別主要是在鉆井、錄井、測井方面，水平井平均單井投資一般是直井的1.5-3.1倍。造成水平井投資高的主要因素如下：（一）鉆井周期長1、鉆井工藝過程自身的復(fù)雜性：水平井的鉆井施工與直井相比有較大的風(fēng)險性，如水平井段容易發(fā)生意外情況，鉆井事故多；需要不斷清潔井眼和頻繁起下鉆；與直井相比較在鉆井技術(shù)方面還不是很完善，現(xiàn)場事故處理能力不高、協(xié)調(diào)效率低。設(shè)計水平井大部分是薄油層，風(fēng)險大，地質(zhì)跟蹤困難，經(jīng)常出現(xiàn)鉆不到油層現(xiàn)象，造成填井或報廢。2、井斜大、隨鉆定向使用螺桿鉆進(jìn),比轉(zhuǎn)盤鉆進(jìn)慢，鉆井周期長。3、導(dǎo)眼鉆進(jìn)增加進(jìn)尺：水平井在鉆主眼水平段之前一般要先鉆導(dǎo)眼，然后根據(jù)導(dǎo)眼的油氣顯示情況、油層深度，再鉆主眼水平段,導(dǎo)致水平井進(jìn)尺普遍比直井多。4、目前水平井技術(shù)較多用來開發(fā)薄油層，油層薄，走向不易掌握，極易鉆遇泥巖，需調(diào)整設(shè)計,從而影響鉆井周期。5、水平井靶前位移大，造成油井斜深大，延長了油井鉆井周期。6、水平井需要專用工具、儀器，延長鉆井時間。以上因素造成水平井的鉆井速度慢、周期長，鉆井周期大約是直井的3至4倍。因此水平井鉆井定額高，造成鉆井成本高于直井。（二）測井、錄井工藝復(fù)雜直井測井屬常規(guī)測井，由于井斜較小，多采用電測儀器自由下放的方式，省時省力。水平井井斜超過60度后，電測儀器就不能自由下放，必須用鉆具送。另外導(dǎo)眼井段還需進(jìn)行電測，因此與直井相比，水平井要進(jìn)行雙眼電測，外加3700系列測井，費用高。直井測井單井費用一般為50萬元，水平井測井單井費用一般為170萬元，是直井的3.4倍。錄井方面，一般水平井設(shè)計除常規(guī)錄井外有綜合錄井，綜合錄井單井費用大約30萬元。另外由于水平井鉆具結(jié)構(gòu)繁瑣、井眼復(fù)雜、巖屑運移方式改變，鉆井巖屑細(xì)小混雜，代表性差等原因，造成巖屑描述困難，油氣顯示落實和歸位難度增加，鉆時不能準(zhǔn)確反映地層巖性和物性。而且水平井鉆井為減少鉆具磨阻往往要使用混油鉆井液，極大的影響熒光錄井、氣測錄井的作用。所有這些因素都會降低錄井采集品質(zhì)、巖性和油氣層的符合率，削弱現(xiàn)場錄井對鉆井施工的地質(zhì)導(dǎo)向作用。（三）隨鉆儀器價格高直井一般采用有線隨鉆儀器，而水平井由于鉆井過程中軌跡控制難度大，必須采用無線隨鉆儀器（用MWD、LWD或采用美國斯倫貝謝公司隨鉆儀器）來控制軌跡，費用高、時間長。目前隨鉆儀器MWD費用30萬元，LWD費用80萬元，斯倫貝謝隨鉆儀器每天需要費用3萬元。（四）鉆井液價格高直井一般采用普通水基泥漿，而水平井需要潤滑、穩(wěn)定井壁，一般采用混油泥漿，這種鉆井液價格要比直井鉆井液高。（五）套管費用高 直井一般為二開井身結(jié)構(gòu)，即表層下外徑273.5mm套管，下深250m，油套用外徑177.8mm套管。而水平井采用三開井身結(jié)構(gòu)，即表層下外徑339.2mm套管，技術(shù)套管用外徑244.5mm套管，三開水平段下激光割縫篩管，外徑為177.8mm，因此水平井套管費用一般比直井高。 三、水平井成本消耗低于直井目前，H公司水平井中有稀油水平井、普通稠油水平井、超稠油水平井和高凝油水平井。其中普通稠油水平井、超稠油水平井占水平井總井?dāng)?shù)的比例高達(dá)80.24%，分別為36.47、43.77，這兩類油品的水平井具有一定的代表性，現(xiàn)以這兩類水平井與直井為例對成本消耗情況作對比：（一）材料費水平井單井年材料費支出大于直井。一是水平井作業(yè)工序復(fù)雜，為減少因管材質(zhì)量問題而導(dǎo)致的作業(yè)施工，大多使用新的管、桿、泵；二是井下工具、抽油泵質(zhì)量要求高，類型多而且復(fù)雜（如分段注汽閥、空心桿扶正減磨器、柔性金屬泵、強(qiáng)開強(qiáng)閉浮環(huán)泵、直線電機(jī)潛油電泵），單價普遍高。水平井使用的特種抽油泵（73mm、83mm、95mm）比直井使用的普通抽油泵（57mm）單價高40005000元，僅抽油泵一項每年比直井多支出67509000元；三是超稠油水平井開發(fā)普遍使用三元復(fù)合吞吐，黃酸鹽、二氧化碳等消耗量是直井的23倍，僅此一項每年比直井多支出33000元。表2 材料費對比表項 目稀油普通稠油超稠油高凝油水平井直井倍數(shù)水平井直井倍數(shù)水平井直井倍數(shù)水平井直井倍數(shù)單井年材料費（萬元/井）2.92.71.07 5.431.80 9.56.81.40 6.34.11.54 噸油材料費（元/噸）9.210.10.91 12210.57 16.9557.680.29 9.84330.30 單井年抽油泵費用（萬元）0.510.31.70 2.931.91.54 1.130.61.88 0.520.41.30 單井年三元吞吐費用（萬元）4.951.653.00 1、普通稠油水平井與普通稠油直井對比：直井：噸油材料費消耗：21元/噸；平均單井消耗3萬元/口。水平井：噸油材料費消耗：12元/噸；平均單井消耗5.4萬元/口。比較：水平井噸油材料費消耗是直井的0.57倍；平均單井消耗是直井的1.8倍。2、超稠油水平井與超稠油直井對比：直井：噸油材料費消耗：57.68元/噸；平均單井消耗6.8萬元/口。水平井：噸油材料費消耗16.95元/噸；平均單井消耗9.5萬元/口。比較：水平井噸油材料費消耗是直井的0.29倍；平均單井消耗是直井的1.4倍。（二）電費水平井單井年電量消耗遠(yuǎn)高于直井。一是由于水平井井深普遍大于直井，加之排液量大，因此水平井大多使用大型抽油機(jī)和大排量泵，目前稠油水平井開發(fā)普遍使用12型抽油機(jī)、72mm95mm抽油泵，所用電動機(jī)額定功率達(dá)到3745千瓦，有些超稠油水平井使用20型的塔式抽油機(jī)，其所用電動機(jī)額定功率高達(dá)110千瓦。而一般直井采用8型或10型抽油機(jī)，所用電動機(jī)額定功率大多只有3035千瓦，僅電動機(jī)功率一項因素，水平井年耗電量（按41千瓦計算）比直井多（6*24*0.76*365）39，946度；二是稠油、超稠油開發(fā)中廣泛采用電加熱工藝，由于水平井排液量大，加熱所耗電量也大于直井，年耗電增加13,661度 (380*18*0.3/1000*24*0.76*365）。以上兩項因素導(dǎo)致水平井單井年耗電增加53,607度。表3 電量消耗對比表項 目稀油普通稠油超稠油高凝油水平井直井倍數(shù)水平井直井倍數(shù)水平井直井倍數(shù)水平井直井倍數(shù)單井年耗電量（萬度/井）10.48.81.18 16.814.81.14 23.216.21.43 32.823.61.39 噸油電量消耗（度/噸）45600.75 5571.10.77 65850.76 90.3409.10.22 單井電加熱日耗電（度）4504051.11 4503501.29 6205301.17 單井電動機(jī)日耗電（度）4003501.14 4052701.50 5504001.38 7506001.25 年平均開井時間（天）2602501.04 2201981.11 232.7216.71.07 2402321.03 1、普通稠油水平井與普通稠油直井對比：直井：噸油耗電量71.1度/噸；平均單井消耗電量14.8萬度/口。水平井：噸油耗電量55度/噸；平均單井消耗電量16.8萬度/口。比較：水平井噸油耗電量是直井的0.77倍；平均單井消耗是直井的1.14倍。2、超稠油水平井與超稠油直井對比：直井：噸油耗電量85度/噸；平均單井消耗電量16.2萬度/口。水平井：噸油耗電量65度/噸；平均單井消耗電量23.2萬度/口。比較：水平井噸油耗電量是直井的0.76倍；平均單井消耗是直井的1.43倍。（三）作業(yè)費由于水平井日產(chǎn)高、生產(chǎn)周期長，維護(hù)及措施性工作量較直井少，但是水平井單次作業(yè)費高于直井。一是由于水平井平均井深高于直井，且含有水平段，作業(yè)工藝技術(shù)難度大，工藝復(fù)雜，如水平井單次轉(zhuǎn)抽作業(yè)費是直井的1.84倍，檢泵作業(yè)也比直井多3700元;二是為了避免套管因作業(yè)損壞，水平井作業(yè)對起下管過程限速，導(dǎo)致作業(yè)時間延長，此因素增加作業(yè)費1200元/井次；三是由于水平井注氮氣隔熱作業(yè)單次注氮量往往大于4000方，注氮費比直井高7500元/井次。綜合以上因素，水平井年作業(yè)費比直井略多，但是噸油作業(yè)費明顯低于直井。表4 作業(yè)費對比表項 目稀油普通稠油超稠油高凝油水平井直井倍數(shù)水平井直井倍數(shù)水平井直井倍數(shù)水平井直井倍數(shù)單井年作業(yè)費（萬元/井）5.14.21.21 6.24.81.29 8.65.61.54 6.751.34 噸油作業(yè)費（元/噸）11150.73 21600.3525610.41 10420.24 單井年檢泵次數(shù)（次）11.50.67 0.510.50 0.81.50.53 111.00 檢泵平均單價（萬元/井）3.22.81.14 3.531.17 3.63.41.06 43.51.14 單井年注氮費（萬元）31.81.67 2.251.51.50 1、普通稠油水平井與普通稠油直井對比：直井：噸油作業(yè)費支出60元/噸；平均單井消耗4.8萬元/口。水平井：噸油作業(yè)費支出21元/噸；平均單井消耗6.2萬元/口。比較：水平井噸油作業(yè)費支出是直井的0.35倍；平均單井消耗是直井的1.29倍。2、超稠油水平井與超稠油直井對比：直井：噸油作業(yè)費支出61元/噸；平均單井消耗5.6萬元/口。水平井：噸油作業(yè)費支出25元/噸；平均單井消耗8.6萬元/口。比較：水平井噸油作業(yè)費支出是直井的0.41倍；平均單井消耗是直井的1.54倍。（四）注汽費水平井單井年注汽量高于直井，周期油氣比也比同周期直井高。水平井水平段較長、油層厚度大，注汽覆蓋面很大（水平井注汽井段長100500米，而直井注汽生產(chǎn)井段一般長2530米），必須采用大排量注汽（直井設(shè)計注汽強(qiáng)度一般為7080方/米，水平井設(shè)計注汽強(qiáng)度2030方/米），而且要逐輪提高注汽強(qiáng)度（每輪比前一輪提高1015%注汽量），因此水平井設(shè)計注汽量普遍高于直井注汽量(水平井單次注汽量50008000方，直井單次注汽量15003000方)。但是，水平井年注汽輪次少于直井（水平井年注汽輪次1.52次/井，直井一般23次/井）。 綜合以上因素，可以看出水平井年注汽量比直井高6700方（6500*2-2250*2.8），按照27.82元/方（不含自用油氣等燃料費）的平均單位注汽成本計算，水平井年注汽費比直井高18.64萬元。表5 注汽費對比表項 目普通稠油超稠油水平井直井倍數(shù)水平井直井倍數(shù)單井每年注汽量（方/井）950032002.97 1125060001.88 噸油注汽量（方/噸）22.20.91 2.52.80.89 單井年注汽輪次（次）1.520.75 1.530.50 單井平均每輪注汽量700018003.89 750020003.75 周期油氣比0.350.281.25 0.40.351.14 1、普通稠油水平井與普通稠油直井對比：直井：噸油注汽量消耗2.2方/噸；平均單井3200方/口。水平井：噸油注汽量消耗2方/噸；平均單井9500方/口。比較：水平井噸油注汽量消耗是直井的0.91倍；平均單井消耗是直井的2.97倍。2、超稠油水平井與超稠油直井對比：直井：噸油注汽量消耗2.8方/噸；平均單井6000方/口。水平井：噸油注汽量消耗2.5方/噸；平均單井11250方/口。比較：水平井噸油注汽量消耗是直井的0.89倍；平均單井消耗是直井的1.88倍。（五）測井試井費水平井測試費高于直井。一是由于存在水平段，水平井測試工序比直井復(fù)雜；二是為準(zhǔn)確掌握井下溫度及壓力等參數(shù)，水平井每次注汽前都需要進(jìn)行測試，而直井一般測試比率只有5。以上因素增加水平井年測試費3萬元。（六）基本運行費表6 基本運行費對比表項 目稀油普通稠油超稠油高凝油水平井直井倍數(shù)水平井直井倍數(shù)水平井直井倍數(shù)水平井直井倍數(shù)噸油基本運行費（元/噸）1802370.76 2943920.75 3204000.80 2834170.68 平均單井日產(chǎn)（噸/天）82.892.77 16.72.56.68 15.693.354.68 23112.09 1、普通稠油水平井與普通稠油直井對比：直井：噸油基本運行費392元/噸。水平井：噸油基本運行費294元/噸。比較：水平井噸油基本運行費是直井的0.75倍。2、超稠油水平井與超稠油直井對比：直井：噸油基本運行費400元/噸。水平井：噸油基本運行費320元/噸。比較：水平井噸油基本運行費是直井的0.8倍。四、水平井開發(fā)方式周期效果好，噸油成本低（一）優(yōu)點1、水平井增加了油流通道、泄油面積以及與油層的接觸面積，不但可以提高油層的吸汽能力，加速井筒到油藏之間的熱傳遞，同時油層供液能力強(qiáng)，采油指數(shù)高，周期生產(chǎn)時間長、油汽比高。2、水平井產(chǎn)量比較高而且平穩(wěn)（一般是直井日產(chǎn)量的2 5.4倍），生產(chǎn)周期長，而且水平井后期的作業(yè)措施費比直井低。 3、水平井周期效果好，噸油成本低。對比水平井與直井周期噸油成本，水平井約為直井的70%80%左右。由于水平井的日產(chǎn)水平、周期生產(chǎn)時間高于直井，這樣在生產(chǎn)管理上還具有管理工作量小、勞動強(qiáng)度低、作業(yè)成本低、噸油能耗低及設(shè)備投入少等優(yōu)點。4、水平井的抗風(fēng)險能力較直井強(qiáng)。當(dāng)油價下降20%時