Investigación sobre el método de evaluación integral de la perforación aérea en el noreste de Sichuan
(Instituto de Investigación de Tecnología de Ingeniería Petrolera Sinopec, Beijing 100101)
La perforación neumática tiene las ventajas de aumentar la tasa de penetración mecánica, reducir la complejidad de las fugas en el fondo del pozo y reducir el consumo de material. Es una de las formas importantes de acelerar la perforación en el noreste de Sichuan. A partir de los efectos reales de las aplicaciones de perforación con aire, se analizaron y estudiaron las manifestaciones de los beneficios económicos de la perforación con aire. Los costos y beneficios de la perforación con aire se determinaron basándose en el principio de "comparación con y sin", el alcance del cálculo y el método de. Se aclararon los beneficios económicos y se calculó un sistema integral de índice de evaluación utilizando la aplicación de Well Laojun 1 como ejemplo. La aplicación de este método puede proporcionar una base para la promoción y aplicación de tecnología de perforación de gas en el área de exploración del noreste de Sichuan y el cálculo de los beneficios de la inversión.
Palabras clave: Beneficios económicos de la velocidad de perforación de la maquinaria de perforación neumática
Evaluación técnica y económica de la perforación aérea en la cuenca nororiental de Sichuan
, Zhang
(Instituto de Investigación de Ingeniería Petrolera de Sinopec, Beijing 100101, China)
Basado en el efecto real de la perforación con aire y el principio de "con o sin comparación", se analizaron los beneficios económicos de la perforación con aire y Se determinó el alcance y el alcance del método de cálculo del beneficio económico. Se calcularon los beneficios de la perforación aérea en el Pozo Laojun 1.
Palabras clave perforación aérea; permeabilidad; beneficios económicos
Los yacimientos en el noreste de Sichuan están profundamente enterrados, tienen altas temperaturas, altas presiones y un alto contenido de azufre. Los estratos continentales tienen una fuerte abrasividad, mala capacidad de perforación, baja ROP y los estratos estructurales altos y empinados son propensos a la desviación del pozo. Las fugas severas de la formación, la dificultad para tapar las fugas, el colapso grave de la formación y las paredes inestables de los pozos han hecho que la perforación enfrente muchos problemas y restringieron seriamente el aumento de la velocidad de perforación. Para acelerar la exploración y el desarrollo eficiente, seguro y rápido en el noreste de Sichuan, Sinopec introdujo tecnología de perforación de gas a finales de 2005 y logró buenos resultados en su primer pozo, el pozo Laojun 1. Creó un nuevo récord de velocidad de perforación mecánica en el noreste de Sichuan. Desde entonces, la tecnología de perforación aérea se ha utilizado ampliamente en el noreste de Sichuan, resolviendo eficazmente los problemas de ingeniería en el noreste de Sichuan y encontrando una nueva forma de aumentar la velocidad de exploración y desarrollo en el área.
La promoción de la perforación aérea ha promovido efectivamente el progreso de la tecnología de ingeniería petrolera de Sinopec, pero ¿cuáles son los beneficios económicos? En la actualidad, no existe un método de evaluación reconocido y estandarizado para satisfacer las necesidades de exploración y desarrollo, mejorar el nivel técnico de la ingeniería petrolera de las empresas del grupo y, al mismo tiempo, lograr buenos beneficios económicos y lograr "una mayor velocidad y eficiencia". Con base en las características insumo-producto de la tecnología de ingeniería petrolera, este artículo analiza el cálculo y los métodos de evaluación integral de los beneficios económicos generados por la aplicación de nuevas tecnologías de ingeniería petrolera.
1 Características de entrada-salida de la tecnología de ingeniería petrolera
1) El resultado de la ingeniería petrolera es el metraje de perforación o el pozo, y el contratista de perforación y la compañía petrolera establecen el acuerdo en función del consumo de perforación. además de ganancias apropiadas. Por lo tanto, la producción de ingeniería petrolera no puede tener la misma función rentable que otros productos, y su flujo de caja financiero no puede reflejar plena y verdaderamente el valor económico de su producción.
2) Para las empresas petroleras, la ingeniería petrolera es un centro de costos, que tiene las características de solo considerar costos, solo ser responsable de los costos controlables y solo evaluar y controlar los costos responsables.
La existencia de las dos características anteriores hace imposible utilizar el método de evaluación económica común con flujo de caja descontado como núcleo para evaluar los beneficios económicos de la perforación neumática. La aplicación debe centrarse en su impacto en los costos de perforación.
La premisa teórica de la evaluación técnica y económica de la ingeniería petrolera es la relación simétrica entre costo y beneficio, es decir, el beneficio renunciado es el costo y el costo evitado es el beneficio. Aclarar los objetivos básicos es el requisito previo básico para determinar los costos y beneficios. Los beneficios y costos son relativos a la meta, el beneficio es la contribución a la meta y el costo es el precio pagado para lograr la meta. En cuanto a la evaluación técnica y económica de la perforación aérea, el objetivo es reducir costos y aumentar la eficiencia a partir de la mejora de los niveles técnicos. Los costos son los mayores gastos resultantes del uso de la tecnología de perforación neumática, y los beneficios son los gastos reducidos resultantes de su uso. La diferencia entre los dos radica en los beneficios económicos directos de la aplicación de la tecnología.
2 Tecnología de perforación con aire y evaluación de beneficios económicos
2.1 Análisis de ventajas de la tecnología de perforación con aire
Las ventajas de la perforación con aire son:
1) La densidad del aire es pequeña, lo que puede reducir significativamente la presión sobre la formación del fondo en comparación con los fluidos de perforación convencionales, aumentar en gran medida la tasa de penetración mecánica y acortar el ciclo de perforación.
2) La densidad del lodo convencional es superior a 1,00 g/cm3. Cuando la presión del lodo es mayor que la presión de formación, es probable que se produzcan fugas en el pozo. Durante la perforación de gas, la presión de la columna de gas es mucho menor que la presión de formación, lo que puede evitar eficazmente las fugas del pozo.
3) Hay una diferencia de presión negativa en el fondo de la perforación con gas. El uso de un WOB más pequeño puede aumentar en gran medida la tasa de penetración mecánica, mejorar la eficiencia de rotura de roca de la broca y extender la vida útil de la misma. la broca.
4) Se evita la contaminación del fluido de perforación durante las operaciones de perforación de gas y el ambiente de trabajo se vuelve limpio e higiénico. El aire es inagotable y la mayoría de los pozos en el noreste de Sichuan están ubicados en áreas montañosas, lo que dificulta el suministro de agua y la protección del medio ambiente, lo que dificulta y encarece. El uso de tecnología de perforación neumática puede ahorrar agua, reducir la contaminación y beneficiar la protección del medio ambiente.
2.2 Análisis de los generadores de costos de perforación
Los generadores de costos se refieren a actividades o eventos importantes que determinan la ocurrencia de costos. En términos generales, los generadores de costos dominan el comportamiento de los costos, determinan la generación de costos y pueden usarse como estándar para asignar costos.
Según la motivación de la aparición de costos, los costos de ingeniería de perforación se pueden dividir en cuatro tipos:
1) Gastos relacionados con el número de bocas de pozo, como honorarios de compensación de construcción, agua y Honorarios de ingeniería de telecomunicaciones, Honorarios de calibración de equipos, etc.
2) Los costes de materiales se caracterizan por la separación de energía y precio, con grandes consumos y pequeños consumos. Los costos de materiales para un proyecto de perforación incluyen brocas, lodo, aceite, otros materiales, revestimiento, accesorios de revestimiento, cemento y aditivos para cemento. La cantidad de materiales consumidos en la ingeniería previa a la perforación y en la ingeniería de terminación es relativamente pequeña y se incluye directamente en otras partidas de costos de materiales.
3) Las características de los costos relacionados con el tiempo son que aumentan con la extensión del tiempo, como el costo diario de las plataformas de perforación y el aumento del tiempo de perforación. Las tarifas diarias de la plataforma de perforación incluyen la depreciación del equipo, costos de personal, tarifas de reparación de equipos, flete de consumibles, tarifas de campamento, tarifas de servicios de terceros, tarifas de HSE, tarifas de gestión, tarifas de riesgo, tarifas de alquiler de herramientas de perforación y tarifas de alquiler de equipos de control de pozos. Para la misma plataforma de perforación, los costos diarios de perforación, espera, pruebas a mitad de camino y pruebas de petróleo son diferentes.
La suma de los tres conceptos anteriores constituye el coste directo de perforación.
4) Gastos devengados sobre una determinada proporción de los gastos directos. Por ejemplo: los honorarios compartidos de gestión corporativa, los honorarios de progreso científico y tecnológico y los honorarios de HSE se acumulan al 6, 1,5 y 0,5 de los costos directos respectivamente, por un total de 8; la ganancia por riesgo se acumula en base a los honorarios directos, honorarios de gestión corporativa; , tarifas de progreso científico y tecnológico y tarifas de HSE sumadas, el índice de extracción total es 11.
Después de esta división, los beneficios económicos de la aplicación de nuevas tecnologías se pueden calcular en función de los cambios en varios factores de costos después de la aplicación de nuevas tecnologías según el principio de "con o sin comparación". Siempre que se comprendan los cambios en los tres primeros factores impulsores, se podrán calcular los beneficios generados por la aplicación de la tecnología. La fórmula de cálculo específica es la siguiente:
Teoría de la acumulación de petróleo y gas y tecnología de exploración y desarrollo: Actas del Foro Académico Postdoctoral del Instituto de Investigación de Exploración y Desarrollo del Petróleo de Sinopec 2011. 4
Entre ellos: mi0 es el consumo del primer material antes del uso de nuevas tecnologías; Pi0 es el precio del primer material antes del uso de la nueva tecnología; Mi1 es el consumo del material I después de usar la nueva tecnología; después de utilizar nueva tecnología.
Teoría de la acumulación de petróleo y gas y tecnología de exploración y desarrollo: Actas del Foro Académico Postdoctoral del Instituto de Investigación de Exploración y Desarrollo del Petróleo de Sinopec 2011. 4
Entre ellos: △di es el momento para el consumo del primer servicio Variación Ri es la tarifa del primer servicio;
Teoría de la acumulación de petróleo y gas y tecnología de exploración y desarrollo: Actas del Foro Académico Postdoctoral del Instituto de Investigación de Exploración y Desarrollo del Petróleo de Sinopec 2011. 4
Cuando ocurren accidentes y fallas de ingeniería complejas, las pérdidas incluyen dos Partes: (1) El tiempo de perforación desde que ocurrió el accidente hasta el retraso en la operación normal del accidente (2) Materiales especiales utilizados para hacer frente a los costos del accidente y la pérdida directa de herramientas de perforación.
La fórmula de cálculo es:
Pérdida por falla = costo de materiales especiales para la resolución de problemas, valor residual promedio de las herramientas de perforación desechadas debido a accidentes, pérdida por falla del ciclo de perforación × tarifa diaria de la plataforma de perforación.
2.3 Determinación de la rentabilidad de la perforación con aire
2.3.1 Incremento de los costes de la perforación con aire
Actualmente, el aumento de costes debido al uso de aire la perforación incluye principalmente las siguientes partes:
1) Tarifa de reubicación del equipo
2) Tarifa de servicio técnico y equipo de boca de pozo especial
3) Operación diaria de la plataforma de perforación; tarifa:
Tarifa de operación diaria de la plataforma de perforación = tiempo de trabajo de la plataforma de perforación neumática × tarifa de operación diaria de la plataforma de perforación neumática
4) Tarifa de espera diaria del equipo de perforación neumática:
Tarifa diaria de espera del equipo de perforación neumática = tiempo de espera de la plataforma de perforación neumática × tarifa diaria de espera de la perforadora neumática.
5) Costos de combustible para equipos de perforación neumática. En el contrato de perforación aérea actual, el costo del combustible del equipo de perforación aérea corre a cargo del proveedor de servicios en función del consumo real.
Costo de combustible = tiempo de trabajo de la plataforma de perforación neumática × consumo diario de combustible × precio del combustible
6) La tarifa de gestión aumentada debido al aumento en los elementos anteriores debe calcularse de acuerdo con la fórmula ( 4).
2.3.2 Reducción del gasto (beneficio) de la perforación con aire
1) Beneficios de acortar el ciclo de perforación:
Beneficios de acortar el ciclo de perforación = perforación con aire es mejor que la perforación con lodo Ciclo de perforación más corto × costo diario de la plataforma de perforación con lodo.
2) Los beneficios de reducir el uso de brocas:
El beneficio de reducir el uso de brocas = la reducción en el uso de brocas en la perforación con aire en comparación con la perforación con lodo perforación × el precio unitario de las brocas.
3) Beneficios de prevenir la pérdida de circulación y reducir el consumo de lodo: La pérdida de circulación durante la perforación es un problema de clase mundial en la producción de perforación. Con la implementación de la perforación con gas, el medio de perforación cambia de fluido de perforación a aire, lo que resuelve el problema de la pérdida de circulación durante la perforación. La estimación de esta parte del beneficio debe basarse en el estudio de fugas en la misma capa y la profundidad aproximada de la sección del pozo de perforación con aire en áreas cercanas, y las pérdidas potenciales evitadas por la perforación con aire se pueden calcular investigando la probabilidad de fugas complejas. y la fuga promedio.
4) La reducción de costes indirectos se debe calcular según la fórmula (4).
3 Establecimiento de un sistema de índice de evaluación integral
Desde la perspectiva de la demanda de ingeniería de perforación en exploración y desarrollo, es necesario perforar hasta la capa objetivo de acuerdo con los requisitos de diseño. , proporcionar perforaciones calificadas y controlar la perforación. Se maximiza el consumo de tiempo y materias primas en el proceso, teniendo en cuenta los mayores requisitos de salud, protección ambiental y seguridad. Estos requisitos están interrelacionados y se restringen entre sí. Algunos de ellos aumentan y disminuyen en la misma dirección, y otros aumentan y disminuyen, lo que determina el efecto de aplicación de la tecnología de perforación. Un sistema de objetivos y efectos multidimensionales persigue la optimización global de los efectos, más que la optimización de uno o varios indicadores. Las evaluaciones basadas únicamente en los efectos de la aplicación de la tecnología o en indicadores financieros no pueden reflejar el efecto completo de la aplicación de la tecnología. La evaluación integral de la aplicación de la tecnología de perforación aérea debe combinarse con las necesidades de perforación de exploración y desarrollo, y el efecto de la aplicación de la tecnología debe examinarse de manera integral y desde múltiples ángulos.
Con base en los requisitos de la tecnología de perforación para la exploración y el desarrollo, se puede establecer el siguiente sistema de índice de evaluación para evaluar integralmente el proceso de construcción de la perforación:
Teoría y exploración y desarrollo de la acumulación de petróleo y gas tecnología: Sinopec Petroleum Proceedings of the Postdoctoral Academic Forum of the Institute of Exploration and Development 2011. 4
Utilice el proceso de jerarquía analítica para determinar los pesos de los subsistemas y sus elementos constituyentes, y "sintetizar" índices de evaluación múltiples valores en un todo a través de un determinado modelo matemático valor de evaluación integral para realizar una evaluación integral de la tecnología objetivo.
Cálculo de los beneficios económicos de la perforación aérea en el pozo Laojun 1
El pozo Laojun 1 es el primer pozo de perforación aérea de la empresa Sinopec. La sección de perforación aérea es de 762,00 ~ 3253,70 metros, y el metraje es de 2491,7 m. Los estratos de perforación aérea son desde la Formación Penglai Town hasta la Formación Qianfoya. El tiempo de trabajo de perforación aérea es de 23 días y el tiempo de perforación pura es de 219,08 horas. En comparación con los pozos adyacentes en la misma sección, la perforación con aire La tasa de penetración mecánica promedio de la perforación es 7 veces mayor que la de la perforación con fluido de perforación, y el período de perforación de esta sección del pozo se acorta en un 105%.
4.1 Aumento de los costos de perforación aérea
1) Costo de reubicación del equipo: 220.000 yuanes.
2) Equipos especiales de boca de pozo y honorarios de servicio técnico para perforación aérea: 700.000 yuanes.
3) Costo diario de la plataforma de perforación: φ 311 ~ φ 316 mm de perforación, costo diario de la operación de perforación neumática: 80.000 yuanes/día (sin incluir combustible).
Perforación aérea durante 23 días: 23×8 = 18.400 yuanes.
4) Tarifa diaria de espera del equipo: 40.000 yuanes/día (el tiempo normal sin imágenes durante la perforación no se cuenta como espera). Se produjeron tres accidentes por rotura de collares de perforación durante la perforación aérea, lo que resultó en una pérdida de 74 horas.
74/24×4 = 65438 200.000 yuanes
5) Costo del combustible: 23×5,8×4700 = 630.000 yuanes.
6) La tarifa de gestión aumentó debido al aumento anterior: 351×0,08 351×(1 0,08)×0,11 = 697.800 yuanes.
El coste total es de 4,207,8 millones de yuanes.
4.2 Utilice perforación neumática para reducir costos
1) Debido al ciclo de perforación más corto, se reducen los costos operativos diarios de la plataforma de perforación 70d.
10,65×105,14 = 11.197.400 yuanes.
Según el estándar de cuota de equipos de perforación para la región nororiental de Sichuan promulgado por Sinopec Group Corporation en 2007, el coste diario de las operaciones de perforación convencionales con fluido de perforación convencional para un equipo de perforación de 70 días se fija en 100.541,79 yuanes. . De hecho, el consumo de la mayoría de los pozos es mucho mayor que este valor. La cifra conservadora es de 100.500 yuanes, más la tarifa diaria de registro de pozos de 6.000 yuanes.
2) Costo de la broca: 11×4,33 = 476.000 yuanes.
3) Reducir los costos de pérdida de circulación: La estructura geológica del noreste de Sichuan es compleja. Durante el proceso de perforación, los estratos medio y superior son duros, estructuralmente empinados, fracturados, con muchas fallas, fracturas y poros desarrollados y muchas capas productivas. Los coeficientes de presión en la misma sección de pozo abierto varían mucho, lo que resulta en fugas frecuentes en el pozo. Todas las estructuras perforadas tienen distintos grados de pérdida de circulación y el 98% de los pozos completados han perdido circulación. Según las estadísticas, hay diversos grados de fuga en todas las capas desde la Formación Shaximiao hasta el Carbonífero, entre las cuales la Formación Shaximiao, la Formación Xujiahe, la Formación Feixianguan y la Formación Changxing tienen las fugas más frecuentes. A través de una investigación estadística de fugas complejas en esta sección de perforación con aire (Formación Penglaizhen a Formación Qianfoya), se utilizó el "método de comparación con o sin" para calcular las posibles fugas que pueden ocurrir durante la perforación sin aire. A través de una investigación estadística de 243 fugas de pozos en 81 pozos en el noreste de Sichuan, se encontró que 9 de estos 81 pozos no tenían ninguna fuga en la sección de estudio, la probabilidad de que ocurriera una fuga era de 91,9, la probabilidad de que no hubiera fugas era de 8,1. y los 74 restantes. La fuga promedio de pozo es 665438.
Según el método de estadística de probabilidad, el consumo potencial de lodo reducido mediante la perforación neumática es: 611×0.919 0×0.081 = 561.5m 3
Con base en la densidad y el precio de costo de los materiales comúnmente El lodo usado en esta formación se estima en 1.300 yuanes/m3 y el costo de pérdida de lodo es:
561,5 × 1.300 = 729.950 yuanes
Los beneficios de prevenir fugas en el pozo y reducir El consumo de lodo es de unos 730.000 yuanes.
El total de los tres artículos anteriores: 654.3802,4 millones de yuanes.
4) Gastos generales reducidos: Calculado según la fórmula (4): 1240×0,08 1240×(1 0,08)×0,11 = 2465200 yuanes.
El ingreso total es: 1.486,55438 0.000 yuanes.
4.3 Ingresos netos de la perforación aérea del pozo Laojun 1
La diferencia entre ingresos y costos: 1486,5438 0-420,78 = 10657300 yuanes.
Este indicador muestra que la aplicación de la tecnología de perforación neumática ha reducido el coste de un solo pozo en Laojun 1 en 10.657.300 yuanes.
Retorno de la inversión en perforación neumática = ingreso neto de la aplicación de perforación neumática/aumento del gasto en perforación aérea.
1065.73/420.78=2.53
4.4 Análisis de la estructura de intereses
Al analizar sus beneficios económicos se puede encontrar que el 90.3 de los beneficios económicos generados por la perforación aérea provienen de gastos diarios. Los ahorros, 9,7, provienen de un menor consumo de materiales.
4.5 Análisis de sensibilidad de beneficios
De acuerdo con el análisis de sensibilidad de los principales factores que afectan los beneficios económicos de la tecnología de perforación neumática, a saber, la tasa de penetración mecánica, la producción diaria de perforación neumática y el precio del material, Se puede encontrar que el factor más sensible en los beneficios económicos es el ROP, seguido de la producción de perforación diaria, y es menos sensible al precio de las brocas y el diesel. Los resultados del cálculo se muestran en la Tabla 1 a la Tabla 3.
Tabla 1 Análisis de sensibilidad de los beneficios económicos a la tasa de perforación
Tabla 2 Análisis de sensibilidad de los beneficios económicos a la tasa diaria de la plataforma de perforación
Tabla 3 Beneficios económicos Análisis de sensibilidad de la precios de las brocas
Además, la aceleración de la velocidad de perforación puede ahorrar inversiones en proyectos petroleros, permitir que los campos petroleros entren en producción antes de lo previsto y aumentar los ingresos finales de los proyectos petroleros. Utilice la curva de producción del campo petrolero y el método del flujo de efectivo neto para calcular el ingreso neto del campo petrolero. Se encontró que antes de la aceleración era de 16.234 millones de dólares, y después de la aceleración era de 19.766 millones de dólares, lo que incrementó el ingreso final.
5 Conclusión y comprensión
Al comparar el aumento y la disminución del gasto en tecnología de perforación con aire, se descubre que el uso de la perforación con aire no solo mejora en gran medida la tasa de penetración mecánica , pero también produce buenos beneficios económicos. Se reduce el costo de un solo pozo y se mejoran la velocidad y la eficiencia. La mayoría de los beneficios económicos de la perforación con aire provienen del acortamiento de los ciclos de perforación provocado por el aumento de la velocidad de perforación. El pozo Laojun 1 es el primer pozo que utiliza herramientas de perforación neumáticas y el conjunto de herramientas de perforación inferiores utilizado en la perforación aún se encuentra en la etapa de exploración. Hubo tres accidentes por rotura de collares de perforación en la etapa inicial y el complejo tratamiento redujo la eficiencia de la perforación. A medida que se vaya acumulando experiencia en perforación neumática, esta complejidad disminuirá gradualmente y el beneficio económico neto será más sensible a la velocidad de perforación mecánica y a la eficiencia pura de la perforación. Con estos dos,
Utilizar este método para calcular los beneficios económicos de la perforación con aire puede calcular los beneficios económicos siempre que domine los indicadores técnicos y el cálculo es simple. La clave para aplicar este método es determinar científicamente los costos y beneficios y realizar una comparación completa e integral de costos y beneficios de forma unificada.
Referencia
[1] Ren Mao, Ren Hui, Ou Biao y otros. Tecnología de taponamiento de fugas en el noreste de Sichuan. Campos de petróleo y gas con bloques de fallas [J] .2008, 15(6): 105 ~ 108.
Wang Weibin, Ma Tinghu, Deng Tuan, et al. Características y factores geológicos de la circulación de pozos malignos en el área de Xuanhan-Kaijiang en el este de Sichuan. Industria del gas natural[J] .2005, 25 (2): 1 ~ 3.
Zhang, Ren. Aplicación de tecnología de perforación de gas en el área de exploración del noreste de Sichuan. Petroquímica de Mongolia Interior [J], 2008, (10): 384 ~ 386.
4 Ministerio de la Construcción. Métodos de Evaluación Económica de Proyectos de Construcción (Tercera Edición) [M]. Beijing: China Planning Press, 2006.
Li Ji. Investigación sobre métodos de evaluación técnica y económica de la perforación de gas. Tecnología del gas natural [J] .2009, 3: 68 ~ 71.
Chen Yuejun. Tecnología de perforación aérea del Pozo Laojun 1. Proyecto de Desarrollo Occidental[j].2007, (1): 77 ~ 79.