石油钻井运用（共9篇）
石油钻井运用 篇1
一、循环泡沫钻井液体系概述
钻井液, 是钻井过程中使用的循环的流体, 是液体、固体和化学处理剂的混合物。钻井液的循环, 是钻井液经钻井泵加压获得水压头后, 通过高压管汇、水龙头输送到钻杆内腔, 沿钻杆内腔流到地下, 从钻头喷嘴喷射出来, 将钻头在地层下破碎的岩屑沿钻杆外的环形空间带回地面, 经过振动筛、除砂器、除泥器和离心机等净化设备将钻井液中的岩屑按从大到小的顺序逐级分离得以净化, 净化后的钻井液流入钻井液罐待钻井泵吸取再循环。在此过程中随钻头打钻深度增加, 地层疏松程度、气体分布、岩石坚硬状况、等复杂的地层情况随时发生变化, 需要及时向钻井液增加一些改变性能的材料, 改变钻井液的性能参数, 积极应对地层变化, 保证钻进的安全顺利。所以, 需要一套完整的设备和检测仪器, 这些设备和仪器以一定的方式联合使用, 对循环中的钻井液在地面的钻井液罐上进行净化、化学药剂材料的添加和检测, 形成循环泡沫钻井液体系。
二、可循环泡沫钻井液体系配方说明
1 基浆的选择
大量实验证明, 发泡剂在具有高分子聚合物的钻井液体系中发泡效果最好, 因此选择聚合物钻井液体系作为发泡基浆。室内对试验地区应用的聚合物钻井液体系配方进行了优化完善。
优化前配方为:膨润土+Na2CO3+FA-367+NH4-PAN+XY-27,
优化后配方为:膨润土+Na2CO3+NH4-PAN+KPA+KCL+KFH+HQ-1+YK-H。
优化后的钻井液流变性更好, 具有良好的封堵抑制能力, 为泡沫钻井液体系防止地层水化坍塌奠定了基础。
通过表1可以看出, 优化后钻井液配方抑制能力明显增强, 40目岩屑回收率达到90.3%。通过表2可见, 优化后钻井液体系流变性更好, 而且失水量明显降低, 泥饼质量明显提高, 体现了钻井液体系良好的造壁能力。
2 发泡剂优选
针对以下五种发泡剂, 分别取基浆250ml, 在1200rpm搅拌测量发泡体积与出液半衰期。如表3
综合考虑发泡效果和泡沫稳定性, 测试上述5种发泡剂的发泡体积和出液半衰期, 优选BZ-MBS-Ⅱ做发泡剂。
通过实验结果可见, 少量的发泡剂就能起到明显的发泡效果, 密度降低显著, 随着发泡剂加量的增加, 钻井液粘度、切力略有提升, 失水逐渐降低, 体现了微泡沫钻井液良好的造壁能力和防塌能力。
三、循环泡沫钻井液试验性能
(一) 循环泡沫钻井液防塌抑制性能
1 循环泡沫钻井液防塌机理
(1) 基浆自身良好的封堵抑制能力。
(2) 泡沫表面属于混合膜结构, 具有高分子粘弹特性, 使得循环泡沫钻井液具有较高的结构粘度, 增加了自由水的流动阻力, 从而降低失水。
(3) 泡沫具有疏水特性, 吸附性强, 可在井壁建立疏水性屏蔽——泡沫吸附壁, 阻止了自由水的侵入。
(4) 贾敏效应。循环泡沫在向地层渗透的过程中, 在孔隙喉道处被捕集, 由于贾敏效应的叠加作用而大大增加了微泡沫钻井液向地层流动的阻力。
2 循环泡沫钻井液防塌抑制性能试验说明
试验结果证实, 钻井液发泡后的岩屑回收率要略高于原钻井液的回收率, 说明循环泡沫并未对体系的抑制能力造成不良影响。同时也体现了循环泡沫钻井液的低失水特性, 可有效阻止钻井液滤液与泥页岩的接触, 起到稳定井壁的作用。
(二) 循环泡沫钻井液防漏堵漏性能
1 循环泡沫钻井液防漏堵漏原理
(1) 较低的静液柱压力和当量循环密度。低密度的循环泡沫钻井液可减小井底静压力, 是其防漏堵漏基本原理之一。
(2) 气泡附加阻力作用。当气泡在压差作用下向多孔介质细小裂缝内流动时, 其弯曲界面收缩压产生附加阻力, 附加阻力具有迭加性, 迭加起的总阻力相当于漏层承压能力的提高值, 体现出堵漏的能力。
2 循环泡沫钻井液防防漏堵漏性能试验说明 (如表4)
从试验结果可见, 循环泡沫钻井液有显著减少漏失和消除漏失的作用。体现了循环泡沫自身良好的防漏堵漏能力。
结语
可循环泡沫钻井液是为勘探开发低压低渗透油气藏、实现近平衡钻井或负压钻井而发展起来的一项技术, 由于可循环泡沫钻井液具有密度低、粘度大、携砂能力强的特点, 能有效地解决低压、低渗、低漏地层的钻井难题, 减少了钻井液对地层的伤害。其应用提高了油气井的采收率, 具有良好的应用前景。
参考文献
[1]崔文清.可循环泡沫钻井液性能及应用现状[J].西部探矿工程, 2010 (11) .
[2]王卫国.可循环微泡沫钻井液技术研究与应用[J].石油钻探技术, 2009 (01) .
[3]张坤.循环泡沫钻井液在川渝地区玉皇1号井的应用[J].天然气工业, 2011 (10) .
石油钻井运用 篇2
“钻头不到，油气不冒”的论断似乎无可辩驳。钻头到了，油气就会冒出来？事实给出的答案是“不一定”：如果地下有油气，而进入井筒的通道在施工过程中被堵住，油气就无法冒出来。跻身钻井技术“家族”的新宠——欠平衡钻井，通过井筒环空中循环介质的井底压力、地层孔隙压力本应保持的平衡被人为打破，避免油气进入井筒的通道堵塞，使“只要地下有油气，就能冒出来”的愿望成为现实。中国石油近年来应用这一新技术，取得了较多重要新发现，提高了钻井速度，从而保障了储量增长与产量提高的平衡，促进了油气供求的平衡。欠平衡钻井技术的魅力，令中国石油进一步推广应用的号角更加嘹亮：今年“新钻探井中应用欠平衡钻井技术的比例力争达到20%”。6月29日至30日，中国石油在成都召开“欠平衡钻井工作推进会议”，再次擂响推广应用的战鼓。邛西气田可谓中国石油探索欠平衡钻井技术征途中的灿烂鲜花。古韵事“文君当垆、相如涤器”的发生地——四川邛崃市，天然气勘探“三起三落”。1992年、1994年各钻1口探井，见到良好油气显示，但没获产能。成为中国石油对外合作勘探区块后，外商投资数百万美元实施“加砂压裂储层改造”作业，也无功而返。四川油气田钻探邛西3井时，率先在国内试验全过程欠平衡钻井新技术钻进储层，喜获成功，测试日产气量达45.6万立方米，从而发现邛西气田，并证明“川西前陆盆地大型含气区”有较好的勘探开发前景。认识欠平衡钻井技术不难。通常的钻井作业应用的是平衡钻井技术，即井筒环空中循环介质的井底压力与地层孔隙压力保持基本平衡。而欠平衡钻井技术却是人为地使前者低于后者，“允许地层流体有控制地进入井筒，并将其循环到地面进行有效处理”。实现欠平衡钻井不易。中国石油在探索、推广欠平衡钻井技术的过程中，既实施液相、气相等欠平衡钻井和全过程欠平衡钻井，也尝试用欠平衡钻井技术钻水平井，其中气相欠平衡钻井包括应用空气、氮气、天然气、柴油机尾气进行钻井作业。2000-2006年间，中国石油应用欠平衡钻井技术钻井300多口，有较多的崭获。大港油田发现了千米桥潜山亿吨级的凝析油气田，岐深1井取得重要新发现。大庆油田的徐深1井获高产油气流，取得了松辽盆地北部深层天然气勘探的重大突破。辽河油田发现了古潜山油藏。吉林油田长深1获测试日产气量46万立方米，展示了松辽盆地南部深层天然气勘探的广阔前景。满东2井利用气体钻井技术钻开储层，没见到预期的结果。从“发现没有，也是发现”的角度看，悲中有喜：深化了地质认识，校正了油气勘探部署的“版图”，人力、物力、财力“移居地”的生产建设力量会更强。中国石油的实践证明，应用欠平衡钻井技术，既能及时地检验地质认识，又能大幅提高钻井速度、单井产量。闻名中国石油的“磨溪速度”，欠平衡钻井新技术发挥了重要作用，磨溪气田的产能迅速翻番。四川油气田用145天钻成6530米的超深井、27天完成2000多米水平井段的钻进，欠平衡钻井技术功不可没。去年，四川油气田应用气体钻井技术的进尺超过2万米，今年要超过6万米。各油田借学习“磨溪经验”的东风，推广应用欠平衡钻井技术，既提高了钻井速度，也增大了单井产量。窿9井应用气体钻井提速，机械钻速提高
8.7倍。苏里格气田采用天然气钻井技术钻小井眼，提高速度5—10倍。红台2-15井、平落19井应用欠平衡钻井技术，测试日产量相当于常规钻井技术完成的邻井的5倍。井筒液体压力高于地层压力，引发恶性井漏，延长钻井周期，漏失大量泥浆，消耗大量堵漏材料，经济损失较大，严重影响勘探开发进程。应用欠平
衡钻井技术，使井筒液体压力低于地层压力，为避开类似难题提供了新方法。矿2井处理恶性井漏110多天，应用欠平衡钻井技术，9天钻过漏层。天井1井多次发生恶性井漏，移井位重新钻井后，采用空气泡沫钻井等技术，顺利钻过漏层；草007-2井表层钻井时8次井漏，堵漏耗时10多天，后来采用气体钻井技术顺利穿过易漏地层。欠平衡钻井技术在实践中发展，在探索中前进，形成了新的产业链：科研单位开展专题研究，完善施工作业标准，推进技术进步；四川空气钻井、新疆欠平衡、大港欠平衡等施工作业队伍茁壮成长，技术指导专业化、技术服务规模化，作业能力大幅提高；研制出“不压井起下钻装置”、“旋转控制头”等具有自主知识产权的工艺装备和工具，既为大规模应用欠平衡钻井技术提供了必要的设备，也创造了新的经济增长点。追溯钻井技术的发展历程，不断解放思想的脉络清晰可见。正是由于解放思想，使“钻井过程中，地层的流体不进入井筒”的观念转变为“可以进入井筒，但处于可控状态”，从而诞生了欠平衡钻井技术。油气勘探开发难度不断加大，作为油气勘探开发的“龙头”，钻井技术不能停步，推广应用欠平衡钻井技术需要不断地解放思想，使油气进入井内的通道堵塞程度更低、钻井速度更快、钻井成本更合理、钻井作业更加安全环保。石油英才网认为时代赋予推广应用欠平衡钻井技术以重要意义，新的攻关课题已摆在面前。置身于“中国石油”大旗之下，徜徉在推广应用欠平衡钻井技术号角和战鼓中，人们改变了“欠平衡钻井技术是高风险、高投入”的认识，联手推广应用已成为甲、乙方的共同愿望，油气田、科间的交流合作更为紧密，安全、环保措施进一步规范、完善，把欠平衡钻井技术打造成中国石油转变经济增长方式的“拳头”技术的信心更足、干劲更大。
石油钻井的钻头选择及钻井液确定 篇3
在钻井过程中, 钻头的作用主要是对岩石进行破碎, 之后形成井眼。钻头质量的好坏以及其与岩石性质的适应性等对钻井工艺的选用起着极其重要的作用。尤其是对钻井速度、钻井的质量以及钻井所耗费的成本等产生重要影响。当前, 石油钻头的种类很多, 根据钻头钻进方式的不同, 可以将钻头分为:刮刀钻头、牙轮钻头以及金刚石钻头三种基本的形式。其中, 牙轮钻头在石油钻探中使用得最为广泛, 应用程度也较深;相对而言, 刮刀钻头使用的范围最为狭小。在这里主要对牙轮钻头与金刚石钻头进行介绍。
1.1 牙轮钻头及其选取
从钻头的结构来看, 可以将牙轮钻头分为这样五个部分:钻头体、牙轮、巴掌、轴承与水眼。当钻头的形式为密封喷射式时, 一般还包括有储油补偿系统。牙轮钻头的上部存在螺纹, 通过螺纹与钻柱进行连接, 钻头的下部带有牙轮, 其上有三个巴掌。钻头的牙轮装在牙轮轴之上, 牙轮通过其自带的切削齿来对岩石进行破碎作业。其中, 各个牙轮与牙轮轴之间装有轴承。钻头的水眼是钻井液的通道。
在作业的过程中, 牙轮钻头通过钻进过程中的纵向振动与横向的剪切作用, 钻头破碎岩石, 提高了钻井的速度。
在选取牙轮作为钻井的作业工具时, 应该更加相邻油井的地层地质资料, 并结合地层的具体条件以及与钻井设备的具体情况来选型。在选择时, 通常需要考虑的问题为:其一, 钻井地层的软硬程度以及地质的可研磨性;其二, 同一油井中钻进井段的具体深浅;其三, 钻井过程中是否需要斜地层的防斜钻进;其四, 钻井地层中是否存在地层的软硬交错现象。
1.2 金刚石钻头及其选取
金刚石钻头是指那些采用金刚石材料作为切削刃的钻进刀具。根据其适应地层的不同, 我们可以将之分为两大类:普通金刚石钻头以及聚晶金刚石复合片钻头。其中, 聚晶金刚石复合片钻头的适应范围较广, 能广泛的使用于软、中、硬质地层、而普通金刚石钻头恩那个适应与地质较硬, 且研磨性较高的地层。
普通金刚石钻头与聚晶金刚石刀片钻头的主要差别在于刀片的不同。普通金刚石钻头主要由钻头体、胎体、喷嘴以及金刚石颗粒四个部分组成。而聚晶金刚石复合片钻头主要由钻头体、胎体、喷嘴以及金刚石复合片四个部分组成。
在选取金刚石刀片作为钻头时, 由于其具有的优良切割性能, 可以采用比较高的钻速, 而且钻深可以适当的选择较大。在使用过程中要注意的一点就是金刚石钻头的质地较脆, 所以其抗冲击性能较差, 在使用的过程中要严格的按照操作规程来进行操作;同时, 由于其热稳定性存在一定的限制, 工作过程中要保证钻头的清洗情况与冷却性能;同时, 金刚石的价格较贵, 操作过程中要小心操作。
2 钻井液的基本组成及选取
2.1 钻井液的基本定义与分类
钻井液主要用于钻井过程中对井底进行清洗, 之后将破碎过程中产生的岩屑带到地面, 以保证钻井作业的顺利进行, 通常我们又称之为洗井液、者是钻井泥浆。
随着石油钻井技术的不断发展, 所用到的钻井液种类也日趋增多, 根据其相的不同, 可以将之分为:
(1) 液相:属于连续相的钻井液, 主要分为油和水两种;
(2) 活性固相:主要包括了钻井过程中进入的造浆粘土、加入的商业膨润土或者是油基钻井液中加入的有机膨润土;
(3) 惰性固相:主要包括钻屑与加重材料等。
在配置钻井液时, 需要根据具体的使用需求来进行配制, 以获得不同性能的钻井液。例如可以通过在钻井液中加入添加剂等, 通过调整活性固相在钻井液当中的分散状态来调节钻井液的性能。
2.2 欠平衡钻井液密度的确定
欠平衡钻井技术在近年来得到了迅速的发展, 在具体的设计过程中对钻井液的确定是确保钻井过程经济可靠的根本保证, 而钻井液密度的确定又是钻井液确定的关键。
钻井液密度的确定主要过程包括:地层空隙压力的确定、环空压耗以及最终的密度计算与确定。
(1) 地层孔隙压力
根据所采用的地层压力检测方法的不同, 得到的监测数据也具有明显的差异, 存在的误差甚至高达10%。尤其是在深井钻井的过程中, 计算误差大大的超过了负压差值。从这个角度来看, 声波时差法、C指数法以及d c指数法等压力监测方法对于钻井液密度的准确确定的意义并不大。
而勘探过程中的油藏地质工程所提供的地层孔隙压力主要为:试油静压、钻杆测试压力和MFT测试压力, 在对具体的井压进行确定时需要根据油层的深度来予以调整。同时, 在探井中要根据随钻过程中的试井数据来进行分析计算, 得到地层的空隙压力。
(2) 环空压耗
环空压耗与钻井液密度的确定直接相关。在普通的过平衡、近平衡钻井现场, 泵的排量一般按照喷射钻井采用的最大钻头的水功率进行设计。在这种情况下, 钻井液循环基本上能达到紊流状态。但是对于欠平衡钻井来讲, 为了增加井控的可靠程度, 达到有效的避免紊流给裸眼油气层造成的冲刷作用, 通常认为欠平衡钻井液的排量不能过大, 应将流动状态控制在层流状态。在计算时, 可采用下面的式子进行:
式中, pfr——环空压耗;gv——钻井液粘度;Qm——钻井液排量;Dp——钻柱直径;Dh——套管直径;Lp——套管长度;YP——屈服值。
(3) 钻井液密度的确定
通过下面的计算式进行确定:
式中, rHm——钻井液密度;pp——地层空隙压力;pn——井底负压设计值;H——井深。
3 结语
石油钻井钻头的选择对于钻井效率、质量以及后期油井的管理难度等有直接的影响, 在选取的过程中要根据钻井地层的具体情况来进行。钻井液的确定是保证钻井顺利进行以及钻井可靠度的根本保证, 尤其是欠平衡井钻井液密度的确定, 应该在根据准确的算例来进行计算的基础上, 结合钻井地层的具体情况来进行计算。
参考文献
[1]杨虎等.欠平衡钻井中钻井液密度的确定与控制方法[J].石油采钻工艺.2007—12.[1]杨虎等.欠平衡钻井中钻井液密度的确定与控制方法[J].石油采钻工艺.2007—12.
石油钻井工作总结 篇4
四、职工培训
人是第一生产力，只有不断提高人的素质技能才能更好的完成生产任务，每一次取得的成绩都和我们辛勤的培训是分不开的，在土库曼工作的这一年我深深的体会到了这一点，我们面对的不仅仅是中国员工还有大部分是当地员工，当地石油工业发展很慢大部分工人都是放下羊鞭参加工作的，由于语言的不通给我们的工作带来了很多的困难。但是我们还是客服了困难走出了困境，首先在每次开钻前组织全队中土方员工通过翻译进行技术交底，让每个员工都熟知本井的施工难点和施工工艺流程。然后针对特殊工况进行细化交底，利用班前会对本班工作再次进行分段细化和风险评估。利用班中“传、帮、带”的模式通过翻译，随时纠正整改，不断的提高土方员工的职业技能。利用班后会进行系统的总结，点评，进一步巩固了土方员工的技能。形成了我队独特的“三交、一传、一总结”的培训模式。时间如流水般飞逝而去，通过一年丰富多彩的培训，在我们这里现在到处洋溢着喜庆，处处都体现出中土关系的和谐，诚实虚心的土方员工在不断的学习中工作，在工作中学习，逐步提高业务水平，打造出了铁的队伍钢的班子。中国人学俄语，土国人学汉语。通过语言的学习拉近来中土关系的融洽，我们还积极配合分公司培训中心的培训工作，将我队优秀员工报送培训中心集中系统的培训，全年共报送土籍员工4名都以优异的成绩毕业反队，现在已经是我队生产班的骨干了。中国人的培训也不容忽视，针对整合重组的新场面人员的年轻化和大学生的加入，我专门制定一套针对法培训材料，就近取材从身边发生的小事情讲起，新分来的钻工对三高气田不了解，我队就在三开前专门开设了硫化氢防护知识问答讲座，大家再一起以沟通的形式各抒己见帮促提高，新分来的大学生对工艺流程不懂，我们便专门在各种施工前也搞一次座谈，在融洽的学习氛围里面新分来的大学生逐步成长，现在已经能够独立完成钻井助理工程师的基本工作了。利用茶余饭后闲谈交流也是我们队职工培训的一个亮点，我们专门在餐厅墙壁上粘贴一些生产知识问答，在吃饭的时候只要有一个人发问，大家就开始讨论，在讨论中大家互相进取，不断提高。
五、队伍建设
员工的健康和环境的保护以及中外文化的融合是现在我公司海外项目钻井队队伍建设的一个重点，在当地员工的管理上充分尊重当地员工深入了解他们的生活习惯，土库曼斯坦500多万人口里面就有100多个民族，在工作中给我们带来了很多不便，为了消除当地员工在工作中消极怠工促进中土和谐，每隔一周我们通过营地经理和当地员工的代表坐下来进行座谈，每逢当地的节假日我们都拿出点生活物资去给当地员工改善伙食，进行生活上的沟通，改善营地的住房条件根据他们的生活习惯来进行生活调整，通过翻译关心他们的家人孩子，排除他们的后顾之忧。让他们深深的感觉到我们是一家人，营造了互信互爱的生活氛围。工作上我们认真的帮促他们，在发现违章和不安全行为的时候我们及时制止他们，并通过翻译耐心的告诉他们那样干的后果，从思想上纠正他们的不安全行为，建立了友好的工作感情。紧密配合平台经理搞好队伍班子建设，加强设备管理、材料管理，在两开两完的钻井施工中紧扣生产，超前组织，由于我们的设备是XX年宏华出厂的50d老式钻机，所以在使用过程中井场出现小故障，于是我们建立了设备区域化管理，从小班土方员工开始岗位按照规定的时间巡检，当班中方员工复查，大班定点抽检，干部分片负责。确保了我们的设备在土库曼全年正常运转了5390个小时未出现机械故障导致生产停工。钢班子带出铁队伍我们在平台经理的带领下完满的完成了上级交给我们的生产经营任务。
六、意见和建议
过去了，全年的工作中我也暴露出了很多不足，年轻的冲动在我身上依然还有，面对土方员工我有时表现出来不够冷静，冲他们发脾气；技术上考虑的也不是很成熟，在生产过程中海需要不断提高自己；语言方面我已经来土库曼一年多了，语言关我还一直没有突破这是我最遗憾的事情，再下一步的工作中我将不断努力改掉自身的坏习惯，认真学习专业知识的同时学好语言，配合好平台经理完成以后的每一项工作。
石油钻井运用 篇5
钻井是石油勘探以及石油开发的基本要素, 并且后续的所有的资料收集工作也需要钻井作为必要前提。钻井作业速度和开发成本成反比, 与日后的产出效益成正比。当今国际社会石油资源日渐短缺, 中国作为发展中国家, 想要在该方面与发达国家保持统一发展速度, 就必须要不断的优化石油相关技术, 提升钻井工作质量。钻头是石油钻井过程中比较关键的一个工具, 钻头质量直接影响钻探工作质量。如何选择钻井液也是关键问题, 钻井液优劣直接影响石油效益。针对上述情况, 下文将对石油钻井钻头的选择以及如何选择钻井液进行简要分析。
1 钻头选择
1.1 钻头的重要性
在进行钻头选择之前, 首先深入的了解钻头。钻头是钻井必要工具, 通常我国石油行业钻井使用的钻头都是旋转钻头。旋转钻头可以在机械能的带动下不断旋转, 通过旋转的方式来带动钻头工作。旋转过程中阻碍钻头前进的岩石会被破碎掉, 实现向下钻探的基本目的。钻头是石油钻井设备当中最关键的部分之一, 不同地区以及不同钻井环境所需要的钻头形状以及钻头规格都是不同的, 所以要根据实际情况酌情选择。
1.2 钻头类型与选用
石油钻井作业类型比较多, 所以相应的钻头种类也较多。从石油行业发展情况来看, 通常都是根据钻进方式的差异来选择钻头的。常见钻头氛围刮刀式钻头、牙轮式钻头以及金刚石钻头等。其中牙轮式的钻头是目前使用频率最高的一种, 而金刚石钻头则可以适应一些地形、地质比较特殊的区域, 刮刀式钻头很少使用。
牙轮式钻头的结构整体来说比较复杂, 一般所使用的牙轮式钻头包含了钻头体等五个组成部分, 如果需要使用密封喷射技术, 还会有专门的储油系统。石油钻井施工如果需要使用牙轮式的钻头进行施工作业, 要高度关注周围油井的地层资料以及油井地址信息, 结合钻井设备性能实际情况, 判定是否要选择牙轮式的钻头。在选定钻头前, 要考察地质情况, 根据不同地质状况选择不同型号的牙轮式钻头。在进行钻井作业时有时会存在曲线作业或者是防斜进作业, 明确钻井深度。
在金刚石钻头选取方面, 需要注意的方面也比较多。金刚石钻头主要钻切材料是金刚石, 所以可以根据钻头材料构成将金刚石钻头划分成普通等级金刚石钻头、聚晶金刚石钻头这两种。聚晶金刚石钻头在硬度比较低的地层中使用表广泛, 普通的金刚石钻头一般在地质比较复杂并且地质硬度相对比较高的地区来使用。普通金刚石钻头主要由钻头本体、喷嘴等组成, 聚晶金刚石复合片钻头和普通的钻头相比, 差异在聚晶金刚石组成方面。金刚石钻头有点比较明显, 切割性能较为理想, 可以处理硬度比较高的地层, 在高速钻探中优势显著。与其余种类的钻头相比, 普通的金刚石钻头在硬度方面要明显好于普通的钻头材料, 所以可以在普通钻头因为硬度问题影响而难以工作时使用金刚石钻头完成施工, 不仅可以提升工作质量, 还可以减少下挖时间。
2 钻井液选用
2.1 钻井液的作用
钻井液和钻头相同, 都是比较常见的石油钻井作业设备。钻井液是在钻井过程中起到冷却、清理以及冲洗作用的介质, 一般都是可以反复循环使用的介质。根据钻井液的差异将钻井液氛围泥浆、清水以及高类型。石油钻井施工作业过程中泥浆钻井液以及清水钻井液的使用是比较广泛的。钻井液主要功能是对钻井的底部进行清洗, 整个过程都要携带钻探岩屑, 需要不断的冷却钻头, 是石油钻井施工作业中不可缺少的部分。
2.2 钻井液类型和选用
科学技术的不断发展优化了钻井技术, 近年来钻井种类日渐增多, 所以钻井液也需要不断的增加类型, 为满足钻井需求。
液相钻井液是最为常见的一种钻井液类型, 该类型的钻井液都是以油质类或者清水类的钻井液作为主题的, 不仅可以起到降温润滑的作用, 同时还具备清洗功能, 属于石油钻井液当中使用频率最高的一种钻井液。和其余种类的钻井液相比, 液相钻井液更加容易获取, 而且大部分液相钻井液都可以反复使用, 可以有效节省不必要的资金支出, 提升项目的经济效益。
活性固相钻井液包含了在进行钻井时掺入的粘土以及商业膨润土等, 有时也会在油基钻井液当中加入一些油基膨润土, 这种活性的固相钻井液一般都用在碎裂性质的地质钻井工程中。
惰性固相钻井液的主要成分有钻屑和加重材料添加剂, 整体上惰性要明显好于前两种钻井液。在特殊地质钻井中可以起到良好的使用效果。
在选定钻井液之前, 要考虑到诸多方面的问题。首先因为钻井液层面比较多, 影响因素也比较多, 所以通过分析最近几年我国在实际施工过程中存在的欠平衡钻井技术发现, 钻井液的选择应当主要根据下述几方面的情况来判定。首先是地层孔隙压力参数方面的问题, 包含了试油静压、钻杆测试压力以及MFT压力等, 不同的压力所适合使用的钻井液存在差异, 所以需要根据油层深度情况来确定使用何种钻井液。环空压耗也是比较关键的一个影响因素, 因为环控压耗和钻井液密度有直接关系。通过分析常规过平衡以及近平衡施工钻井施工现场发现, 泵排量一般都可以按照喷射钻井的实际情况, 通过最大钻头水功率对其进行设计。
3 结束语
石油行业属于我国经济发展过程中十分重要的一个支柱性行业之一, 所以必须通过各种方式提升石油行业的整体水平, 使其可以与国际上先进的开发技术相比肩。上文从当前我国石油行业钻井所用钻头以及钻井液的使用情况入手, 详细分析了各种钻头以及钻井液的缺点和有点, 从钻头的选择、钻井液的选择等角度, 简要带出工作中可能存在的各种问题, 阐明不同钻头以及不同钻井液的适用范围, 旨在通过该方式来提升钻头和钻井液的实际使用效率, 最终保证石油钻井工作质量, 促使行业更好更快的发展。
参考文献
[1]刘志强.石油钻井的钻头选择及钻井液确定[J].中国石油和化工标准与质量, 2011 (11) :193.
[2]冯群.浅析石油钻井的钻头选择及钻井液确定[J].化工管理, 2015 (18) :76.
石油钻井物料清单模型 篇6
石油钻井施工过程中所使用的钻井器材成本高, 消耗的钻井材料数量大,这些钻井物料的使用消耗情况直接关系着钻井企业的生产成本[1]。传统的钻井企业物料管理是依据企业当年的钻井任务计划,参照以往的管理经验和目前库存现状制订企业的钻井物料采购供应计划等,这种管理方式使得钻井企业物料供应管理往往会出现库存量大、库存积压多、库存物料不合理等状况,已难于适应市场竞争环境下钻井企业发展的需要。因此,探索和采用具有先进管理思想的ERP物料清单[2]的概念和方法,通过构建相应的石油钻井物料清单对钻井物料进行优化管理,是实现钻井物料管理降低库存、节约成本、缩短供货周期的有效方法和手段。
2 石油钻井物料清单的结构模型
2.1 石油钻井物料清单结构的描述
物料清单是ERP系统进行物料库存控制,实现有计划、优化的物料采购与库存管理思想的核心,在ERP中起着关键的作用。在制造业ERP系统中,产品的物料消耗数量是通过呈现一种树状结构的、表示零部件之间的所属装配关系和数量的产品物料清单(Bill Of Material,BOM)来反映,制造业BOM构造方法从各方面都有较为深入的研究[2,3,4,5]。石油钻井物料清单与传统制造业BOM之间既有联系又有区别,能否科学有效地构造石油钻井物料清单的结构模型和数量模型是石油钻井企业资源计划系统建设的基础。在钻井生产过程中,一口井钻井物料的使用与消耗是由钻井设计所形成的钻具组合、套管组合、钻井液和其他主要辅助材料消耗等来确定的。如表1是某口油井的钻具组合设计表。石油钻井的施工过程是根据地层情况分多次开钻,如表1所示油井分三次开钻钻进,每次开钻的井深不同,所使用的钻头、管材等大小、型号、强度等也不同。对应每次开钻,分别设计有相应的钻具组合、套管组合等,这些钻具组合给出了本次开钻所选用的钻具规格型号与数量。将钻井施工过程中物料的使用及物料之间的关系与传统制造业产品BOM进行对比,可相应地构造出类似于制造业ERP中BOM的钻井物料清单(Drilling Bill Of Material,DBOM)。以表1所示油井钻具组合中各种规格型号钻井器材使用为例,为了构造出该井的DBOM,从结构上将该口井视为一个虚拟的最终产品,该井所包含的三次开钻视为该虚拟产品(根节点)的子项。每次开钻钻具组合中所使用的各种钻井器材之间,如表1所示,是从钻头到普通钻杆等逐项连接形成,这种连接不同于制造业零部件之间的装配关系,在构造DBOM结构时不宜用BOM中的传统方式来表示,而是以每次开钻所包含的各种钻井器材作为每次开钻节点的子项来构成DBOM的结构。按照这一思路可构造出表1油井钻井过程中各次开钻所需器材的DBOM的结构模型如图1所示。
图1是某油井DBOM结构模型的一开钻进部分的结构和组成。在DBOM的设计构造中为了结构清晰、设计方便和有效管理,将本次钻进过程中所使用的多个不同型号同类别的钻具用一个虚拟件(虚项)代表,如图1所示DBOM结构第三层中的一开钻杆、一开钻铤、一开接头等,并以这些虚项作为父项,而实际所用的具体型号的该类钻具作为该虚项的子项。图1中二开钻进、稳斜钻进的钻具组合同一开钻进一样可以构造出相似的结构、层次关系。同样,钻井中的套管组合、钻井液和其他主要辅助材料消耗等也可以类似的构造出对应的DBOM结构模型。
2.2 石油钻井物料清单结构的特点
与传统制造业BOM对比分析,DBOM具有以下一些特点:
(1)DBOM结构中的根节点不同于制造业中最终产品,是用一口井作为虚拟最终产品;
(2)DBOM结构中的上下层父子节点之间不是零部件之间的装配关系,是一种包含关系;
(3)钻具组合DBOM中的各种钻井器材在各次开钻中是可以重复使用的,并且油气井完钻后也是可以再次使用的,不同于制造业的零部件在产品制造过程中都消耗或装配在部件和产品上,不能再用于其它部件和产品中。
根据DBOM的特点,从结构上DBOM是不宜构造为单层BOM ,如果构造为单层BOM,由于每口油井地质条件和结构的不同,类似于订制产品,难于重复批量生产施工,则单层油井DBOM结构将构造为该井实际所用的具体型号的钻具直接作为油井根节点的子项,这样会导致各开次相同型号钻具的重复描述,不易理解。若将各开次相同型号钻具所需数量合并描述,又会使得各开次相同型号钻具可重复使用的信息不宜清晰表示,造成后续物料需求计算的困难。因此DBOM采用了多层BOM结构,在DBOM的多层结构中包含有三种关系,即油井节点与钻进开次节点之间、钻进开次节点与钻具代表虚拟节点之间、钻具代表虚拟节点与实际所用的具体型号的该类钻具之间等三种关系。由上述分析对DBOM定义如下:
定义1(DBOM定义) DBOM可以用一个五元组表示:记为DBOM=(W,K,X,D,R),其中: W为油井集合,W={w},w为油井名,是该油井DBOM的根节点;K为油井的开次集合;X为虚拟项集合;D为钻具集合;R为DBOM多层结构中的三种关系集合。
令C=W∪K∪X∪D为DBOM的节点集合,关系R可描述为:R={<c,c′>|c,c′ ∈C,c是c′的父项,并且满足(c∈W→c′∈K)∨(c∈K→c′∈X∨c′∈D)∨(c∈X→c′∈D)}。
定义2(DBOM约束定义) DBOM的根节点必须有开次子节点, 但不存在钻具子节点。该约束定义为:∀c{c∈W→[∃c′(c′∈K∧<c,c′>∈R) ∧∃c′(c′∈D∧<c,c′>∈R)]};
DBOM每次钻进必须有且仅有一个型号的钻头子节点。设集合B为各种型号钻头集合,且B⊂D,则该约束定义为:∀c{c∈K→∃!c′(c′∈B∧<c,c′>∈R),其中∃!表示“有且仅有一个”;
DBOM的虚拟项必须有钻具子节点。该约束定义为:∀c{c∈X→∃c′(c′∈(D-B)∧<c,c′>∈R)。
DBOM的形式化定义是DBOM一致性检查的基础。
3 石油钻井物料清单的数量模型
与传统BOM模型类似,石油钻井物料清单(DBOM)模型包括DBOM结构模型和DBOM数量模型。其中DBOM结构模型确定了一口油井各种钻具使用的类别和型号,DBOM的数量模型则是用于描述DBOM结构模型中的各种钻具所需要的数量。
3.1 石油钻井物料清单的确定型数量模型
根据DBOM的特点,钻具组合DBOM中的各种钻具在各次开钻中是可以重复使用的,因此传统BOM中物料消耗的计算方法不适用于DBOM中的各种钻具所需数量的计算,需要采用新的计算方法。
DBOM中对不在各开次重复使用的钻具,其所需数量为DBOM结构中的实际数量。对在各开次重复使用的钻具,其所需数量需要考虑三个方面的因素,一是该钻具在其所用于的各开次中的数量,二是这些数量中的最大值,三是其在所用于的各开次中的损耗数量。由于每个开次的井深不同,每开次的损耗数量也就不同。计算时,为保证每次开钻钻具的数量,在所需最大数量基础上,根据损耗数量,按开次分别计算所需要的补充数量,并最终合理、准确地确定该钻具的数量。计算公式和方法如下:
设Qik为第i个钻具在第k次开钻所需要的数量, Qimax=max{Qik}为Qik中的最大值,αik为钻具i在第k次开钻中的损耗数量,定义状态变量xik为第k次开钻后钻具i所剩数量,变量uik是为保证第k+1次开钻i钻具的需要所需要补充的数量,按开次分别计算xik、uik的公式为:xi0=Qimax, ui0=0, xik=xik-1+uik-1-αik.
如果xik<Qik+1,则uik=Qik+1-xik,否则uik=0。
该钻具最终所需数量为:
例如某油井Φ160DC钻铤在各开次中的需要量和损耗量如表2所示,根据上述公式和计算方法有Qimax=7, xi0=7, ui0=0,并计算出各开次需要补充的数量uik如表2所示,最终所需数量Qi=11。
3.2 石油钻井物料清单的随机型数量模型
在实际生产过程中,钻具的损耗往往是随机不确定,因此需要给出当损耗数量αik为随机变量时的最优数量模型。设损耗发生的概率为pik, 则无损耗的概率为1-pik. 令r为总的补充数量,根据不考虑损耗发生概率的情况下所计算的最大补充数, r可取值为0,1,2,3,4,按表2所示每开次消耗发生的概率可以分别计算出补充不同数量的相应概率P(r)。 如r=0,表示不需要补充,其发生概率
设h为单位存货费用,g为单位缺货损失费用,Q为补充数量,则可以计算出相应的损失期望值[6]。即当实际消耗量r≤Q时,发生存贮费用,存贮损失期望值为
设h=6, g=8, 则
4 结束语
石油钻井物料清单模型的构造,为石油钻井企业资源计划系统的有效实施奠定了基础。通过引入DBOM的概念,在钻井过程中器材和物料的采购与库存管理中,将可以充分使用ERP中相关需求[2]的概念和物料需求计划计算模型进行钻井企业物料需求计划的制订、钻井进度和钻井成本的控制,实现钻井物料的优化管理,降低钻井器材库存量,优化配置钻井资源和管理流程,使钻井企业能更好地适应市场的变化需要,进一步提高企业管理现代化的水平。
摘要：石油钻井物料消耗投资大、管理控制难,本文提出应用企业资源计划系统中物料清单方法,建立适用于石油钻井物料管理与控制的石油钻井物料清单的结构模型。分析讨论了模型中节点间的关系和约束,给出了钻井物料清单的形式化定义。针对钻具可重复使用的特性和钻具损耗的随机性,按钻井开次,以分阶段计算的方法和期望值法给出了钻井物料清单的数量模型。石油钻井物料清单模型的建立,为实现钻井物资供应的优化管理提供了辅助支持。
关键词：石油,钻井,物料清单,结构模型,数量模型
参考文献
[1]周开吉,郝俊芳.钻井工程设计[M].北京:中国石油大学出版社,1996.
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[3]刘艳凯,于明,张斌,王晨,陈荣兴,苏颖.ERP系统中BOM构造方法研究[J].计算机集成制造系统,2003,9(4):309~313.
[4]Wacker J G,Miller D.Configure to order planningbills of material:simplifying a complex productstructure of manufacturing planning and control[J].Production and Inventory Management Journal,2000,41(2):21~26.
[5]袁平鹏,陈刚,董金祥.BOM一致性维护[J].计算机辅助设计与图形学学报,2002,14(1):83~86.
探析石油钻井的清洁生产 篇7
随着国家现代化农业以及现代化工业的快速发展, 人口急剧上升, 在社会发展过程中, 环境受到污染的问题越来越严重, 在一定程度上给社会的可持续发展带来了一定的局限性。首先因为人口的急剧上升, 造成了自然资源被不断的索取;其次, 自然环境在社会发展中逐渐恶化, 如缺少水资源、严重污染、减少绿化、沙化土地等方面的原因都给人类的生存带来了一定的威胁。因此, 在石油钻井的工作中全面实现清洁生产, 走可持续发展道路是社会不断进步的必然方向。其实, 我国进行清洁生产工作已经有很长的时间, 相关部门在这方面上也下发了相关文件进行规范。石油钻井工作虽然在保护环境的过程中做出了很多努力, 同时得到了相对优秀的成果以及好的经验。但根据国家相关部门颁发的文件, 加强规范化以及系统化油田钻井的清洁工作是石油企业发展的必然道路。
2 石油钻井清洁生产工作注意的事项
石油钻井清洁生产是指在石油钻井生产过程中不断的应用预防污染的相关措施, 通过在服务以及产品中持续的完善促进以及管理石油钻井技术的发展, 推动资源利用率得到有效的提高, 避免在生产过程中排放以及产生大量污染物, 在一定程度上使环境以及人类受到的威胁得到降低[1]。例如, 某出版社出版的与石油行业清洁生产相关的书籍中就有指出石油钻井进行清洁生产的形式为:“通过不断的在石油钻井过程中预防服务领域、产品使用周期以及生产过程等方面出现的污染问题来实现环境保护, 有效的提高生态效果, 使环境以及人类受到的威胁在一定程度上得以降低。在石油钻井的生产过程中, 尽可能的使能源以及资源得到节约, 将那些相对落后的施工设施、施工设备以及对环境与人类有害的施工材料全部排除, 将生产过程中出现污染以及毒性的废弃物全部淘汰。对于产品的生产过程, 要尽可能的把产品从原材料生产完成到最后使用的全部过程中可能会给环境以及人类带来的负面影响全部消除。相对服务领域来说, 要将服务实践以及设计全面的纳入环境保护中。”根据分析上述石油钻井清洁生产的情况, 石油钻井工作要想全方面的进行清洁生产, 就应该在石油钻井的完井、开钻、布井以及钻进的过程中, 通过改进生产的技术以及相应的措施, 将噪音、废水、岩屑以及废弃泥浆对环境以及居民的影响有效的减少甚至避免。相应的措施具体包含根本的避免滴漏跑冒的方式、采用消声设备、优选钻井液的化学剂、防止出现井喷情况淘汰一些有害有毒的化学剂以及处理有害有毒的生产废弃物等, 具体还包含着目前无法实行, 但可能在石油钻井技术进步后有机会实行的方法。
3 石油钻井的清洁生产工作
石油钻井的清洁生产工作与很多方面有着极大的相关关系, 其中主要有企业主要负责人的支持以及重视、政府政策的支持等方面, 而优化改进石油钻井的施工工艺以及技术是最根本的条件, 能够将生产过程中各方面污染的排放量以及产生量在一定程度上减少以及降低。
深入改变观念, 重新认识清洁生产在石油钻井中的重要性。只有企业的主要领导给与充分重视, 才可以全面的将清洁生产的意义以及知识进行宣传, 将员工积极参加到石油钻井工作中的兴趣充分的调动以及动员。石油钻井的清洁生产过程中, 采用源头控制的方式代替末端处理。其主要是为了使布井施工方法更为优化, 彻底的选择无害无毒的处理剂当成钻井液, 控制清洁生产过程中的用水, 合理的处理废弃物以及废水等[2]。开发设计方案的优化方式可以通过财务小井、水平井、眼井以及多底井等方式, 采用井数最少的方法来对油田进行开发, 能够有效的避免生产过程中产生废物同时又达到经济的目的。不过, 在进行此开发之前, 清楚地底的结构是非常重要的, 只有在掌握油藏具体结构分布的油气水层、面积、类型以及储存量等相关因素, 才可以进行优化开发方案的工作。
在搬迁钻井设施之前, 要将残余在油罐上的油以及残留在泥浆罐上的泥浆进行清除, 避免在运输设施的过程中因为洒落污染物而导致环境受到污染。在石油钻井的生产过程中要严格的规划用水制度, 因为大容量的用水会给处理废水的工作带来一定的难度, 所以, 首先要尽可能的减少清水的用量, 其次要提高废水利用的能力, 比如在钻井液中补充相应的用水等。同时, 在石油钻井过程中要避免出现跑泥浆的情况, 使用包被剂以及抑制剂等化学剂, 避免在地层造浆过程中增加处理泥浆的难度, 更为严重的会造成泥浆出现排放的情况, 并且综合利用固定控制的设施, 将钻井过程中使用处理剂的情况有效的降低。
钻井液处理剂的筛选工作。部分油田在筛选钻井液以及处理剂方面以及做了相关的工作, 对石油钻井过程中所需要的处理器根据环境接受能力进行相关性研究, 同时在研究对环境没有任务污染以及破坏的润滑剂、抑制剂以及降滤失剂等, 这是全方位从根本上将石油钻井污染控制的关键[3]。目前, 在国外的石油钻井生产工作中采用的钻井液均是异物石腊、聚合石腊、醚以及脂肪等方面的钻井液, 这种类型能够通过生物进行降解的钻井液。
重视钻井控制的工作。在石油钻井的生产过程中井喷属于在最大程度上污染环境的事故, 严重的话会造成发生火灾, 导致钻井机械以及施工人员伤亡, 在很大程度上损伤了油气资源。因此不管钻井处于缺少平衡火灾过于平衡的状态, 均应该讲钻井控制放于工作的首位, 有效的控制石油钻井生产过程, 避免出现井喷情况。
通过使用新型的工艺以及技术, 提高石油钻井的生产进度。随着我国科技水平的不断提高, 在石油化工企业中不断出现钻井的新工艺以及性技术。现今, 根据我国石油钻井工作的实际情况, 直井防斜打快钻井技术与导向钻井技术有着较大的优势, 这两种技术是通过了解地层的基本特性而独特设计的加压水力接头、液化冲击器以及PDC钻头等方面设备。同时在有条件的情况下, 构造地层通过欠平衡钻井能够将石油钻井工作的进度有效的提高。提高组胺素能够将石油钻井施工的施工建设, 达到节约能源的目的。石油钻井工作完成后, 重复利用且回收钻井液是非常重要的, 能够有效的将处理末端的工作减轻。
4 结束语
随着我国2001年加入世界贸易组织后, 石油企业在进行钻井生产时实施清洁生产是非常有必要的, 根据我国发展的具体需求, 清洁生产时钻井工作的首要选择。所以, 重视石油钻井清洁生产工作, 生产过程中有良好的环境保护意识, 推动石油企业的快速发展。
摘要：随着我国石油钻井的快速发展, 在自然环境中出现越来越严重的污染问题, 环境污染在一定程度上限制了石油钻井的发展, 因此, 石油钻井工作能够清洁生产对促进行业发展是非常有必要的。本文简通过了解石油钻井在保护环境当前的局面, 探析了在石油钻井工作通过清洁生产的做法以及技术。
关键词：石油钻井,清洁生产,环境保护
参考文献
[1]陈立荣, 叶永蓉, 蒋学彬, 张敏, 李辉, 黄敏, 刘安宇.油气钻井节能减排及清洁生产措施实践[J].油气田环境保护, 2009, 22 (1) :122-123[1]陈立荣, 叶永蓉, 蒋学彬, 张敏, 李辉, 黄敏, 刘安宇.油气钻井节能减排及清洁生产措施实践[J].油气田环境保护, 2009, 22 (1) :122-123
[2]刘希洁, 贺芷然, 何仲, 张娟, 何纶.石油钻井完井清洁生产初探[J].科技资讯, 2008, (814) :158-159[2]刘希洁, 贺芷然, 何仲, 张娟, 何纶.石油钻井完井清洁生产初探[J].科技资讯, 2008, (814) :158-159
石油钻井公司业绩评价体系探讨 篇8
一是缺乏与企业战略目标的关联性。业绩评价理论认为企业进行业绩评价的目的是为战略管理服务, 但一些石油钻井公司的现行业绩考核办法基本上不提及企业战略, 用于业绩评价的财务经营指标、管理控制指标等都只反映了对某一方面的考核内容, 指标相互之间的逻辑驱动关系以及与公司战略之间的关联并不明确。所以, 应该根据战略需要设计企业业绩评价体系, 将战略目标分解为可以互相驱动的评价指标。
二是业绩评价内容不全面。一些石油钻井公司的业绩评价制度尽管越来越注意突出综合评价的特点, 但评价内容还欠全面。比如对职工队伍建设方面规定了违法犯罪、党风廉正、财经纪律等考核方面, 而对企业未来发展及其重要的学习与成长方面却关注极少;而且, 业绩考核实施者往往比较单一, 基本上全为上级考核, 参与考核的部门少, 这样较难反映出被考评单位的全貌。财务评价指标设置过于单一和笼统, 钻井公司往往只将成本、内部利润、费用、职工平均收入等其中一项经营指标作为唯一的财务考核指标, 这样的评价并不能涵盖多方面财务业绩。而且公司业绩考核结果只与薪酬挂钩, 并没有根据考核结果设计多元化的福利和精神激励机制, 忽略了员工在培训、个人职业生涯设计等更高层面的需求。
三是尚未形成完整的评价体系。一些石油钻井公司的业绩评价只限于总公司对各二级单位层面的考核, 并没有延伸到诸多二级单位下属部门 (比如站、队、班组等) , 各二级单位自行制定本单位内部考核办法, 实践过程中难免会出现总公司对二级单位的评价与二级单位内部评价的标准不一, 各行其是, 最终影响整体业绩评价的效果。
二、平衡计分卡理论
1992年, 卡普兰和诺顿对12家在业绩评价方面处于领先地位的企业进行了为期一年的研究, 提出了平衡计分卡 (The Balanced Scorecard, 简称BSC) 理论, 并逐渐将平衡计分卡从一个单纯业绩评价工具上升到了战略管理基石的高度。
平衡计分卡的理论贡献主要表现在两个方面:其一, 其是全面的业绩评价系统。平衡计分卡从财务、客户、内部业务流程、学习与成长四个角度来评价企业的业绩。财务指标是企业追求的结果, 其他三个方面的指标 (非财务指标) 是取得这些结果的动因。平衡计分卡全面考虑了所有的利益相关者, 并对财务与非财务指标间的因果关系进行了阐述, 这种因果关系的建立解决了业绩评价指标间关系混乱的问题。其二, 其是战略管理的基石。基于对有形资产的开发和利用而建立起来的以财务指标为核心的业绩评价系统已无法满足战略管理的需要, 因为短期财务指标对企业中长期战略目标的解释能力在不断削弱。平衡计分卡则解决了战略制定和战略实施之间的脱节问题, 使企业的战略目标转化为员工的日常行动, 为企业创建了一种全面科学的业绩评价体系。
在国外, 平衡计分卡应用领域十分广泛, 覆盖服务、生产制造、传统金融、高科技企业以及政府等非盈利机构, 使用了平衡计分卡的企业美国有60%, 欧洲有50%, 澳大利亚有40%, 新加坡有70%。近年来, 在我国企业战略管理越来越受到管理层的重视, 平衡计分卡作为一种先进的战略管理工具也逐渐为国内企业所接受, 许多知名企业已率先引进并实施了平衡计分卡, 如中国移动、中国电信、海尔、联想、海信、华润、青岛啤酒、平安保险、李宁体育用品公司等, 并取得了一定成功。
三、平衡计分卡在石油钻井公司的应用研究
为有效解决目前石油钻井公司在业绩评价方面的不足, 可以借鉴平衡计分卡理论建立新型业绩评价模型。建立平衡计分卡, 首先应该明确建立平衡计分卡的具体步骤, 以便将企业的使命、愿景、战略、目标与业绩评价指标、行动计划、激励、反馈与改进结合起来, 成为一个能够不断优化的管理工具, 更好地为业绩评价和战略管理服务。
其一, 石油钻井公司战略分析。制定平衡记分卡的过程是企业将明晰的战略目标在全体员工中进行传播并逐步达成共识的过程。构建石油钻井公司业绩评价体系首先需要逐项对公司的使命、愿景、中长期目标、战略进行分析和提炼。有条件的可以将其制成宣传手册, 全体员工人手一册, 以便更快更好地在全体员工中达成共识。
其二, 石油钻井公司战略地图。运用平衡计分卡理论框架, 根据公司基本情况以及战略分析, 描绘公司战略地图, 用于清晰明了战略与指标间的因果驱动关系。现假设CQ石油钻井公司的长远目标是实现企业价值最大化, 那么可以描绘出图1所示的CQ石油钻井公司战略地图。
其三, 石油钻井公司平衡计分卡指标体系设计。平衡计分卡指标设计遵循的关键原则就是体现指标与业绩间的驱动关系。在此以CQ公司财务指标为例进行详细说明。企业的财务业绩一般可以通过收入增长、生产率提高、资产投资/利用率提高这三种方式得到改善。收入增长取决于内外部钻井工作量和价格, 所以既要保持本地油田内部市场优势, 又要积极开拓油田外部市场。因此关键业绩指标 (KPI) 可以设置为:内部市场收入增长率、外部市场收入增长率。提高生产率要降低钻井生产成本, 其中钻井直接成本因客观因素逐年上升, 减少成本关键要从建井周期和间接成本入手。人均销售收入可以很好衡量全员生产率水平, 人均生产率提高了, 企业生产率自然水涨船高。石油钻井公司要提高资产和投资回报主要取决于正确的投资, 包括设备、技术、人才等诸多方面的投资。由于井型和区块不同, 钻井投入产出比差异较大, 根据各区块和井型的投入产出指标比较, 筛选出高利润点, 集中力量优先取得。此外, 加强流动资产的周转速度、充分利用财务杠杆也有利于资金管理。于是石油钻井公司财务层面战略目标与业绩驱动指标之间的关系可如图2所示。
由此财务层面共设计了9项衡量指标, 下面可以进一步对上述财务指标赋予合适的权重、设置目标值、规定计分方法等具体内容。假设根据企业实际赋予财务指标权重为40%, 那么各指标的权重、计算说明、目标值设计可如表1所示。
依次类推, 也可以设计出CQ石油钻井公司其他三个非财务层面 (客户、内部业务流程、学习与成长) 的指标体系, 最后汇总成可以用于实际操作的平衡计分卡模型。
其四, 石油钻井公司平衡计分卡补充说明。按照以上思路为石油钻井公司设计的平衡计分卡只是公司层级的平衡计分卡, 用于综合评价总公司的整体业绩, 公司下属各二级单位应根据公司层级计分卡设计出适合本单位的部门计分卡;有条件的情况下, 还应该为每个员工设计个人计分卡。通过层层分解, 最终将员工的日常行为与公司整体战略相连。
参考文献
[1]孙薇、刘俊勇编著:《企业业绩评价——战略的观点》, 中国税务出版社2006年版。
[2] (美) 罗伯特·卡普兰、大卫·诺顿著, 刘俊勇、孙薇译:《平衡计分卡-化战略为行动》, 广东经济出版社2006年版。
[3] (美) 罗伯特·卡普兰、大卫·诺顿著, 刘俊勇、孙薇译:《战略地图-化无形资产为有形成果》, 广东经济出版社2005年版。
海洋石油深水钻井作业风险分析 篇9
海洋石油勘探开发各阶段所面临的风险及侧重点不一样, 下面就结合近几年的实践工作对深水勘探钻井的风险做一概述。
实践中深水钻井主要面临的风险包括:作业场所远离大陆导致的后勤补给及应急反应慢的风险;复杂的风、浪、流带来的特殊海洋环境;水深, 低温高压;不稳定海床和浅层的疏松地层, 浅层气, 天然气水合物 (可燃冰) , 地层破裂压力梯度低, 井喷失控及动力定位失效等风险。
1 作业场所远离大陆导致的后勤补给及应急反应慢的风险
根据大陆海洋的特点, 水越深, 离大陆一般会越远, 相对离后勤补给基地远, 以某作业者最近打的一口深水井, 水深2 4 5 4米, 离路岸基地4 0 0公里, 直升机飞行单程1小时40分钟, 需要在海上设施上加油, 才能安全地返回;供应船航行18小时才能到达作业设施。这样的条件就给后勤补给造成很多困难, 海上钻完井所需材料, 食品供给都需要拉长计划时间;海上人员倒班及应急医疗撤离都需要很长时间, 一旦发生任何应急情况, 动用各类应急物质需要的时间很长。
2 深水带来的各种问题
水更深要求钻井使用的隔水管更长、钻井液容积更大以及设备的压力等级更高, 隔水管与防喷器的重量等均大幅增加, 所以必须具有足够的甲板负荷和甲板空间。另一方面, 水深增加, 加之深水恶劣的作业环境, 使得钻井非作业时间增加, 对设备的可靠性要求苛刻。选择深水钻井装置、设备和技术时都要针对水深进行单独校核。
3 复杂的风、浪、流
3.1 风、浪、流等环境条件对选择作业窗口的影响
风、浪、流等环境条件对钻井装置及钻井作业选择窗口有重要影响, 特别是钻井装置定位系统以及隔水管等水下系统, 需要根据作业区域的风、浪、流等条件对选择的钻井装置和设备进行校核, 针对具体的风、浪、流条件进行动力定位设计以及隔水管设计, 并进行系统整体分析评价。
3.2 季风或热带风暴等因素的影响,
南海地区的冬季季风和夏天的热带风暴等对深水钻井有很大的影响。每年夏季 (5月至10月) 南海地区宜受到西北太平洋的台风影响, 虽然一般的钻井平台设计都是按照百年一遇甚至两百年一遇的台风强度设计, 但是考虑设施及人员的安全, 在台风来临之际都会将设施撤离出台风风区, 同时要将设施上不必要的人员撤离到路岸, 这一切都给在深水作业的钻井平台代来了困难, 因为台风来临, 深水钻井平台需要从深海中回收隔水套管及防喷器, 以便能够从容撤离, 但是, 1千多米至2千多米的隔水套管要完全提上来需要几天的时间, 这就给钻井平台远程台风预警提出了更高的要求, 必须在台风形成的初期即西北太平洋上的热带低压出现时就要考虑台风测离的问题。2006年某公司在中国南海钻井作业过程中遭遇台风, 平台撤离不及时, 平台拖着未解脱的隔水管躲避台风, 由于移动速度缓慢, 台风外围扫过钻井平台, 导致隔水管断裂防喷器组落入海底, 相关的打捞作业耗时约1个月, 造成了巨大的经济损失, 表1是某深水钻井平台在钻井设计阶段三口井推算的台风应急撤离时回收隔水套管需要的时间,
所以在选择钻井平台作业时要考虑台风对作业的影响, 要制定适合台风期作业环境窗口的应急预案及应急措施。
4 海底低温及高压力
4.1 海底低温对钻井液的影响
随着水深的增加, 环境温度会降低, 水深导致海底高压, 这两种因素都给钻井作业带来很多问题。如在低温环境下, 钻井液的黏度和切力大幅度上升, 会出现显著的胶凝现象, 在钻井液设计、固井水泥浆设计以及测试设计中都要考虑海水温度的影响。
4.2 海底低温及高压力容易形成天然气水合物
海底低温及高压力还有一个主要的后果是在海底容易形成天然气水合物, 由于天然气水合物绝大多数分布在300至3000米水深的沉积物中, 有些还分布在未固结的淤泥中, 天然气水合物还会和常规油气有一定的共生关系, 因此在钻井作业中, 天然气水合物会带来很多危害:例如:引起BOP堵塞无法正常工作, 天然气在一定的温度及压力 (0~10℃、高压>10MPa) 下在防喷器闸板腔内形成水合物, 将产生严重的井控问题, 还会导致压井管线及井筒的堵塞, 天然气水合物在油管及套管环空之间形成会导致油管卡住, 天然气水合物还会改变钻井液的流变性, 天然气水合物分解使得井径扩大, 影响井壁稳定性, 影响固井质量和测井质量。为规避以上风险, 在深水钻井中通过现场调节钻井液的密度来控制井筒中的压力来改变钻井液体系的冰点, 使其自身的冰点尽可能低, 这样就可以有效地避免深海钻进过程中气体水合物的生成。
5 不稳定海床和浅层的疏松地层
由于水深增加, 海底地形在越过大陆架后, 在陆坡处水深陡然增加, 造成海床的不稳定和大的坡度都促使海底极易形成滑坡和泥石流, 滑坡快速沉积形成较厚、松软、高含水且未胶结的地层。深水中通常遇到的海底疏松海床给钻井作业造成困难, 特别是对深水钻井导管和水下井口系统设计与施工有很大影响。
6 浅层气
浅层气, 是指埋藏深度比较浅、储量比较小、无商业开发价值的气层。在很多深水钻井中常会遇到浅气层。钻井过程中, 井越浅, 平衡地层压力的钻井液密度越小, 井底压力一旦失去平衡, 浅层的油气上窜速度非常快, 很短的时间就能到达井口, 而来不及做出反应。浅气层发生井涌后, 用常规的井控方法进行关井很容易憋漏上部浅层或表层套管鞋处, 而造成地层塌陷或钻机陷落的严重后果。深水钻井中, 钻遇浅层气的危害是大量的浅层气喷出挤开了桩腿处的水, 会使浮式平台的桩腿浮力消失, 直接沉入海底, 如果浅层气能量较高的话, 会造成地层压力不平衡, 在钻进中如果不针对浅层气合理调配泥浆性能, 极易造成溢流、井涌。因此, 深水钻井要把预防浅层气的出现作为考虑风险之一。
7 地层破裂压力低
海底的沉积岩层形成时间较短, 缺乏足够的上覆岩层, 所以海底地层结构通常是松软的、未胶结的。对于相同沉积厚度的地层来说, 随着水深的增加, 地层的破裂压力梯度降低, 致使破裂压力梯度和地层孔隙压力梯度之间的窗口较窄, 容易发生井漏、井喷等复杂情况。在深水钻井作业中, 将套管鞋深度尽可能设置较深的努力往往由于孔隙压力梯度与破裂压力梯度之间狭小的作业窗口而放弃, 结果是深水区域的井所需的套管柱层数, 常比有着相同钻进深度的浅水区域的井或陆上的井多, 有的井甚至没有可用的套管而无法达到最终的设计目的。
8 井喷失控
井喷失控是海洋石油钻井的主要风险, 2010年BP公司在墨西哥湾租用的深水地平线发生井喷, 继而导致井喷失控的一个重要原因是事故发生时, 传统的靠液控、电控信号关闭漏油油井的办法全部失效, 井喷失控导致了油气大量泄露, 进而引发巨大的环境灾难。在深水区域作业, 防止井喷事故的前期要做好井筒的溢流及井涌的充分监控, 做好各类防止井喷的前期安全工作, 同时从BP墨西哥湾事故吸取的教训是要在设备设施的系统安全性上做好预防工作, 在新的钻井设施上对防喷控制系统的设计上深度考虑。据了解, 2010年后新出厂建造的深水钻井平台都考虑采用了“本质安全型”防喷系统, 即在电、液信号丢失的情况下, 靠水下储能器控制防喷器, 在紧急情况下可自动关闭井口, 这就能有效防止类似墨西哥湾事故的发生。深水作业的井喷预防工作是一个系统工作, 要在钻井设计及平台管理的各个阶段都把井喷的预防工作做完善。
9 动力定位失效
新型的深水钻井平台都基本上是采用动力定位模式来定位钻井平台的漂移, 动力定位系统对钻井平台的作业安全至关重要。钻井作业过程中, 隔水管上部与下部挠性接头的角度必须保持在限制范围内, 从而防止钻杆与隔水管之间发生摩擦、损坏设备, 这就要求钻井平台必须保持动力定位的有效性, 使装置始终位于允许作业位置范围内。一旦动力定位系统失效, 就有可能定位失败, 造成动力定位事故。最严重的定位事故是驱离或漂移, 定位系统指引钻机离开既定位置或螺旋桨曲解指令时, 驱离发生;钻机失去动力时, 外界环境力驱使钻机离开既定位置, 漂移发生。在这种情况下, 必须在钻井平台位置超出允许范围之前断开与隔水管的连接并关闭井口, 从而保证井口装置与隔水管系统的完整性。一般来说对一个深水钻井平台都应建立一个动力定位失效风险分析与控制图来警示动力定位钻井平台偏移轨迹。在通常情况下, 可以通过直接界定平台的极限作业水深来控制隔水管与钻杆相碰的风险。
1 0 结论
伴随着深水钻井作业朝着设施大型化, 关键钻井设备自动化, 隔水管使用更长, 动力定位成本更高的趋势发展, 各类作业风险有增大的趋势。作业者及钻井平台应从系统上综合考虑深水勘探所面临的以上风险, 要在后勤支持及保障上克服作业区域远离陆岸的风险;要通过人员培训及执行严格的作业程序来克服各类地质风险, 环境风险, 以及自身作业带来的风险;同时作业者及钻井平台应制定应付各类风险失控的应急预案, 通过日常的演练强化各级作业人员的应急处置能力, 将各类险情事故控制在萌芽状态。
摘要：海洋石油深水钻井既有常规浅水区作业的所有风险, 又有水深增加的风险, 由于深水钻井平台本身设备的复杂性, 自动化程度增加, 平台本身存在人员操作不熟练, 关键设施动力定位失效的风险。海底低温及高压导致的对钻井液的影响, 天然气水合物的形成, 地质状况的特殊性等导致钻井作业的影响。水下防喷器的可靠性、钻井设计、后勤保障、人员培训及关键作业程序的执行是预防各类风险失控的关键。
关键词：海洋石油,深水,钻井作业,风险
参考文献
[1]胡伟杰.《浅析深水钻井中水合物的风险与防治措施》[中国新技术新产品]2012, 14[1]胡伟杰.《浅析深水钻井中水合物的风险与防治措施》[中国新技术新产品]2012, 14
[2]陈黎明等.《深水钻井平台动力定位失效风险分析与控制》[中国海洋平台], 2012, 2[2]陈黎明等.《深水钻井平台动力定位失效风险分析与控制》[中国海洋平台], 2012, 2
[3]廖谟圣编著.《海洋石油钻采工程技术与装备》中国石化出版社, 2010, 6[3]廖谟圣编著.《海洋石油钻采工程技术与装备》中国石化出版社, 2010, 6
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