工厂化钻井作业是指在同一井场钻多口井,共用机械设备和后勤保障系统,循环利用钻井液和压裂液等物资,采用体积压裂等措施连续作业,以实现降本增效的目标。典型特点是标准化设计、流程化施工、协同化作业。
工厂化钻井就是在一个固定的作业平台部署多口水平井,用不同作业机分开依次钻井,依次固井,实现钻井、固井、测井流水线作业,减少井场占地,缩短建井周期,循环利用钻井液,节约施工成本。具体特点如下:
1.减少井场占地
页岩气井组钻井数量一般为4~32口,甚至更多,列间距为2.5 m,行间距为3 m。参照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5505—2006丛式井平台布置相关规定,以国内常用的ZJ40钻机为例,24口双排布置井组井场面积为1.23×104 m2,并且只建设1条进井场道路,共用1个生活区(0.2×104~0.3×104 m2)。如按单井井场用地计算,ZJ40钻机井场占地面积就达到0.9×104 m2。在当前用地紧张的大环境下,工厂化作业方式在节约用地方面效果突出。
2.缩短建井周期(www.xing528.com)
建井周期是指从钻机搬迁开始到完井(即钻井工程完工验收合格,一般指测完声幅或套管试完压)的全部时间。它是反映钻井速度快慢的一个重要技术经济指标,是决定钻井工程造价高低的关键数据。在工厂化钻井过程中采用流水线施工方式,小钻机用于表层钻进,大钻机用于二开、三开等阶段钻井,井间铺设轨道使钻机移动快速,不仅节约钻机搬迁时间,同时可节约固井作业、水泥候凝、测井占用钻机时间。与常规钻井模式相比,采用工厂化钻井作业可降低完井周期超过10%。塔里木油田公司在塔北地区推广工厂化钻井模式后,钻机等停时间大幅减少,平均机械钻速提高9%,完井周期缩短11%。
3.循环利用钻井液
据统计,井深3000~4000 m的水平井完井后回收废弃的钻井液达300 m3,占总用量的40%~50%。在工厂化作业模式下,同一开次钻井液体系相同,完全可以循环利用,不仅减少对资源的消耗,又能实现绿色施工,减少旧钻井液拉运和无害化处理费用。2012年下半年,中国石油川庆钻探工程公司在川渝地区累计重复利用旧钻井液近2×104 m3,减少超过1×104 t的重晶石粉消耗,极大地缓解了重晶石等资源性材料的供求矛盾,也减少了废弃钻井液的处理量,为川渝地区环境保护作出了贡献。
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