“工厂化”作业模式在威远页岩气开发中的应用探讨

1 对“工厂化”批量钻井模式进行创新
“工厂化”就是将人力、物力、成本资金和相关设备等施工要素进行集中，将丛式井组的迅速、安全可靠完成钻井作业为最终目标，并不断优化和完善施工作业组织形式，采取和使用现今的机械设备和相关技术手段，合理对施工队伍进行协调和组织，加强对技术模板的强化和完善，最大程度的提高钻井施工作业效率的施工技术模式；通过运用双钻机“三同步”的操作模式，“三同步”具体指进入施工现场、机械设备安装及实际施工作业；“三批量”运行模式具体指的是开钻、完井及交井；还有“三统一”的管理形式，具体指组织机构的协调统一、相关标准统一及各种资源配置的统一管理；继而使页岩气钻井真正的实现批量化钻完井，逐渐发展成为“工厂化”。

经过高压破裂、实验生产到最终的正常投入生产，最后真正的构建起页岩气开采钻井独有的施工技术体系及管理模式。

具体施工使用双钻机同时配合作业，把钻井现场设计、钻机运行和批量中完及三开等程序归入到流水线的运行模式，使用先进的施工工艺和机械设备形成一定规模，提升工作效率不断优化和协调各工作方，使批量化钻井得以实现，最终构成单井施工工期最短和投资最少的集成作业技术及管理模式；并且还应不断的创新优化管理模式及生产组织形式，不断总结汲取施工作业经验，完善施工技术及固化施工作业模板。

2 “工厂化”模式下钻机平移施工工艺探讨依据工程化模式水平井流水线作业的施工要求，对钻机的底座部分进行了加工和改造，在其底座下方设置液压滑动轨道，继而能够使钻机在不甩钻具的状态下实现整体的平行移动；轨道互相之间使用销子互相连接，这样能够便于轨道的临时安装和拆卸，并且能够自由的进行前后方向的平移。

钻机进行前后平移的动力来源主要是使用地面棘爪式液缸发动机来带动转移进行滑动，在钻机的底座的前部和后部装设耳板和滑动轨道进行相连；如果钻机向前滑动一节，后面空出来的一节轨道就应随之移动到前方，以这种方式不断循环重复的向前滑动。

采用液压滑轨可实现本井组钻机安全平稳、准确定位的整体移动，可以在整体拖移时对钻机进行一定范围的纠偏，能够满足于转盘中心与井眼中心对中精度要求，具有结构简单、安全性能高、施工成本低等特点，而且对现场空间要求小。

利用钻机滑轨组合装置能够真正的实现钻机的整体迅速移动，进一步提升工作效率，并且也能够有效的降低施工的危险性，节省劳动力，减少设备搬迁费用。

3 “工厂化”模式下钻井液施工作业模式探讨开采单平台总共设计多口井使用单钻机或者双钻机采用“三同步”的施工运行模式，对使用油、水基泥浆转换不但施工时间太长，同时消耗大量的财力和物力，并且还有可能对周围自然生态环境产生极大的破坏和影响，因此将水基钻井液及小钻具通洗当做分界线来进行批量工厂化钻井；每一部钻机分批次的完成水基钻井液井段的施工作业后进行平行移动。

在开展水、油基钻井液转换之后将油基钻井液井段的施工作业完工，最后在进行井液的换洗、并采用依次循环平移的方式使用小钻具对井筒进行通洗。

采用井工厂模式，钻井液体系相同，采用“工厂化”模式施工，施工井段一致、钻井液体系一致、面临的钻井液技术难点基本一致，钻井液施工作业准备可进行批量化作业，节省了施工准备时间、降低了成本、提高了施工效率，同时可重复利用，减少排污和转运，节省费用。

4 “工厂化”模式下钻完井施工作业模式探讨一口井从搬迁到完井，需要完成多个作业环节，钻完一开的中完时间较长，采用单钻机或者双钻机的“工厂化”模式施工，钻完一开固井后进行下一口井的本开次钻进，同时进行前一口井的剩余候凝和恢复井口作业。

依次类推，能极大的节约中完时间，缩短钻井周期和建井周期。

同井场施工，对地质条件和特性熟悉，采用优秀的钻头进行施工，并且通过前期施工经验提高之后井的施工效率，同时采用最优化的相同钻具组合和参数，有利于井眼的防碰工作，并能释放钻压达到快速钻井目的。

5 “工厂化”模式下设备、物资、人员统筹配备探讨“工厂化”模式下配置单钻机或者双钻机，钻机原井场搬迁，节省搬迁时间和搬迁费用。

同时拆卸次数少，对钻机损害减少，作业安全风险减小。

同类型井，所需钻头、钻具、钻配物资等基本相同，可以再次使用，减少物资费用和运输费用，实现物资储备和使用的最大优化。

在人员配置方面，正常情况下，单钻机需要3个作业班组和一个行政班组，而“工厂化”模式下两台钻机只需要5个作业班组和一个行政班组，至少节省15～10人，可有效降低人工成本。

6 “工厂化”钻井模式在实际运用当中的效果分析6.1 能够有效的降低井场占地面积
由于威远页岩气所在区域处在人口较为集中的地段，土地资源十分紧缺，呈现出山地丘陵地域特征，因此给征地工作带来了很大困难，投资成本高且井场施工建设具有较高的难度，在使用了“工厂化”的施工作业管理模式后，一共使用两台钻机建造一个钻井平台就能够满足6～8
“工厂化”作业模式在威远页岩气开发中的应用探讨
叶飞
中石化西南石油工程有限公司四川钻井分公司 四川 德阳 618000
摘要：四川省威远县及周边区域有着极为丰富的页岩气资源，具有极大的开发潜力和价值，对于这一地质状况的页岩气开采采取以往的单钻机钻井模式，会出现钻井施工周期过长直接增加施工成本，降低产出速度等问题，对页岩气资源的开采进程及规模形成和获得经济效益产生了极大的阻碍；然而“工厂化”钻井模式能够以批量式作业形式快速的完成钻完井施工作业，目的为了能够有效的解决上述问题。

关键词：工厂化 钻井作业 页岩气 钻井加速
239
240
口井的钻井作业施工需求，仅需修建一条进入施工现场的道路，所有施工人员使用一个生活区域，这样就在很大程度上节省了井场的占地面积，继而为企业节省了大量的资金成本。

威远202及204钻井作业区，总共完工五个“工厂化”钻井平台，对比以往常规井至少节省土地面积约150亩。

6.2 有效的减少基站转换次数，降低资金成本投入，提高施工效率
通过“工厂化”的施工作业管理模式进行批量化完成钻井作业，对单个钻井平台进行统计和对比分析后表明，总共缩短了水、油基站井液的转换和固井待凝及完井施工和钻机等待工时间一共为65天，节约资金成本投入1255万元；由于减少了水、油基站钻井液的转换次数，使钻井液得到了循环利用继而节约了资金成本为830万元，最后进行预估单个钻井作业平台通过“工厂化”模式能够节省资金投入1800万元以上。

6.3 大大提高了钻井作业施工速度
“工厂化”模式下，威远地区钻井平台总体作业速度得到大幅提升，并且同平台后续井施工速度也进一步提升，威202及204井区是最先完工交付使用的整装平台，也是该地区页岩气整装投入使用开始正式生产的首个平台，威202H2平均钻井周期为46.55d，最短周期为41.53d；完井周期为56.23d。

较前期单机单井开发模式，基本实现钻井周期缩短至少一半，效率提高一倍。

6.4 钻具重复使用，节约了辅助时间及钻具拉运费用
单井施工由于各开次井眼尺寸不同，钻具组合使用差异大，因而每开结束后需要甩钻具，回收并拉运甩下钻具，特别是大尺寸井眼采用大尺寸钻铤拉运成本较高，且组合钻具费时费力，采用“工厂化”模式分阶段施工，每
阶段施工井眼及钻具组合基本相同，避免了重复甩钻具、拉运钻具、以及组合钻具等辅助时间。

“工厂化”模式施工快，缩短钻具使用时间，节省钻具使用、探伤等费用。

7 结束语
1）改造和优化液压滑动式钻机平移装置，使钻机能够实现在不甩钻具免拆卸的状态下进行迅速的整体平行移动，达到的提升了施工作业效率的目的。

2）在“工厂化”的研发当中实现了钻井、完井和压裂的流水施工作业批量式模式，使资源使用率得到最大化的发挥，节省了大量的人力资源，提高了施工作业生产效率及管理水准。

3）通过“工厂化”的施工模式，很大程度上减低了钻井施工成本的投入，因此对于开采难度较高资金投入少的页岩气开采有着极其重大的实际意义。

4）水基与油基钻井液得到了循环使用降低了大量水资源的使用，进一步的节省了页岩气开采资金成本的投入，并且也有效的降低了钻井施工对自然环境的破坏和污染。

5）建议：在钻井作业的过程当中应依据施工地点的实际地质地貌和开钻作业时间及压裂施工时间和综合经济性评价等诸多因素进行综合性的考量，继而确定和选择出最科学合理的钻机施工方案，同时还应制定出相对应的应急处理预案及施工作业安全技术措施。

参考文献 
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与兰聊主断层斜列相交，靠近洼陷内侧兰聊断层停止活动早，为早期兰聊断层。

在早起兰聊断层东侧为晚期兰聊断层，晚期兰聊断层停止活动晚，断穿的地层较多，断穿地层从深层沙四段一直到浅层平原组地层，有些区域现今任然间歇性活动。

白22井剖面上看出，早期兰聊断层在沙二上停止活动，早期兰聊断层与晚期兰聊断层之间断缝内沙二上泥岩地层与石炭二叠老地层呈不整合接触，因此早起兰聊断层在垂向上具有封堵性。

在过东古2井剖面上看出，在兰聊陡岸带白庙以南，早期兰聊断层下降盘为古近系地层，上升盘为老地层与下降盘新地层对置，因此早起兰聊断层又具备侧向封堵作用，而在兰聊带中北段，兰聊陡岸带也存在断缝，也同样存在兰聊断层上下盘新老地层对置，落实早期兰聊停止活动时间早，兰聊下降盘具垂向和侧向封堵性，进一步提升了兰聊陡岸带的勘探价值。

而东侧晚期兰聊断层由于持续活动，对油气藏保存具有破坏作用，是兰
聊带下降盘多口井失利的主要原因之一。

兰聊断层下降盘发育一系列的西倾伴生断层，伴生的次级断层走向与兰聊断层近行或与兰聊断层斜交，次级断层由于受兰聊断层持续活动的影响，断开层位沙一段至沙三段，沟通了沙三段烃源岩与沙二下、沙一段储层，次级断层是油气垂向运移的通道，有利于烃源岩外浅层构造圈闭的成藏。

4 结束语
（1）沙三期为裂谷发展阶段，是兰聊断层主活动期，兰聊断层控制了东濮凹陷沙三段烃源岩的沉积。

（2）兰聊断层下降盘发育多个来自东部物源的扇三角洲，三角洲扇体是兰聊带下降盘主要的储集体。

（3）兰聊断裂带多段发育早期兰聊断层与晚期兰聊断层，早期兰聊断层具有垂向和侧向封堵性，有利于油气成藏，晚期兰聊断层持续活动，对油气成藏有破坏作用。

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