鉆頭使用效果綜合評價方法

　　在鉆井過程中，鉆頭的合理選型對提高鉆井速度，降低鉆井成本起著非常重要的作用。常規(guī)鉆頭選型的方法大致可分為兩種：一是利用試驗(yàn)地區(qū)的巖心資料，進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，對所鉆地層進(jìn)行評價，從而選擇所適應(yīng)的鉆頭類型；二是利用試驗(yàn)地區(qū)的測井資料、錄井資料進(jìn)行地層評價，進(jìn)而選擇合適的鉆頭類型。鉆頭的選型是否合理還得看鉆后的鉆頭使用效果。鉆頭的評價方法很多，一般常用進(jìn)尺、每米鉆井成本、鉆速等指標(biāo)來評價鉆頭的使用效果。
　　本文通過對現(xiàn)場大量的鉆頭資料分析和研究，提出了鉆頭評價的方法，并進(jìn)一步開展了鉆頭合理選型。
　　1.鉆頭使用效果評價方法
　　目前國內(nèi)石油現(xiàn)場施工中所使用的鉆頭，其性能指標(biāo)一般由它的機(jī)械鉆速和每米鉆井成本來體現(xiàn)。這些鉆頭評價方法存在一定的局限性，就機(jī)械鉆速而言，有些鉆頭機(jī)械鉆速很高，但鉆頭工作時間卻很短，鉆頭整體經(jīng)濟(jì)效益差；有些鉆頭的進(jìn)尺多，但它的機(jī)械鉆速低；其整體經(jīng)濟(jì)效益也差；有些鉆頭的成本低，但它的進(jìn)尺和工作時間少。
　　對于根據(jù)鉆頭每米成本這個指標(biāo)來評價鉆頭使用效果，在油田得到廣泛應(yīng)用。但從經(jīng)濟(jì)效益觀點(diǎn)來看，它對鉆頭帶來的潛在經(jīng)濟(jì)效益突出得不夠。針對上述情況，本文提出鉆頭評價的新方法－鉆頭效益指數(shù)，就是根據(jù)鉆頭進(jìn)尺、鉆頭機(jī)械鉆速和鉆頭成本三個因素的綜合指標(biāo)來評價鉆頭的使用效果。這種評價方法和鉆頭每米成本評價方法總體是一致的，但該方法突出體現(xiàn)了鉆頭帶來的近期經(jīng)濟(jì)效益和潛在的遠(yuǎn)期經(jīng)濟(jì)效益，是一比較合理的鉆頭評價方法。
　　2.鉆頭效果評價模型
　　1.每米鉆井成本計(jì)算模型
　　(1)
　　式中C－每米鉆井成本，元/米； －鉆頭費(fèi)用，元/只； －鉆機(jī)作業(yè)費(fèi)及鉆井平臺使用費(fèi)（鉆井設(shè)備作業(yè)費(fèi)），元/小時； －現(xiàn)場工作人員費(fèi)用, 元/小時； －鉆頭純鉆進(jìn)時間，小時； －起下鉆、循環(huán)鉆井液及接單根時間（鉆井輔助時間），小時；F－鉆頭總進(jìn)尺，米。
　　對式(1)進(jìn)行變換可得：
　　(2)
　　式中 －機(jī)械鉆速，米/小時。
　　從式（2）中可以看出，由于鉆井設(shè)備作業(yè)費(fèi) 、人員費(fèi)用 和鉆井輔助時間 相對比較穩(wěn)定，所以每米鉆井成本與鉆頭成本、進(jìn)尺和鉆速關(guān)系十分密切。
　　2.鉆頭效益指數(shù)模型
　　本文根據(jù)渤海油田所使用的五百多只鉆頭的使用資料，進(jìn)行理論分析和反演回歸，導(dǎo)出如下鉆頭評價模型：
　　 (3)
　　式中 －鉆頭效益指數(shù)，平方米/（元?小時）； －系數(shù)。
　　從(3)式中可以看出，鉆頭效益指數(shù) 與進(jìn)尺 和機(jī)械鉆速 的乘積成正比，與鉆頭費(fèi)用成反比關(guān)系。
　　3現(xiàn)場應(yīng)用
　　從所建立的鉆頭評價模型看，新模型比每米鉆井成本模型具有一定的優(yōu)越性：鉆頭效益指數(shù)對進(jìn)尺和機(jī)械鉆速兩因素比較敏感，它不僅體現(xiàn)了鉆頭的直接經(jīng)濟(jì)效益，而且突出了由鉆頭帶來的潛在經(jīng)濟(jì)效益。例如，對兩只每米鉆井成本都相同的鉆頭來說，如果其中一只鉆頭費(fèi)用低，進(jìn)尺少，而另一只鉆頭費(fèi)用高，進(jìn)尺多，用每米鉆井成本指標(biāo)就很難評價其好壞。而用鉆頭效益指數(shù)就可以很好地對其評價，雖然每米鉆井成本相同，但用進(jìn)尺多的鉆頭，卻能減少起下鉆次數(shù)，節(jié)約鉆井時間，減少鉆井周期，帶來的潛在效益大，所以用第二只鉆頭效益好。
　　從另一個角度看，鉆頭效益指數(shù)是鉆頭的機(jī)械鉆速和單位費(fèi)用所能鉆過深度的乘積，它是從多個方面綜合對鉆頭進(jìn)行評價，所以用該指數(shù)對鉆頭進(jìn)行評價更加合理。
　　利用鉆頭評價新方法，本文對渤海地區(qū)平原組、明化鎮(zhèn)組和館陶組地層所使用的鉆頭進(jìn)行評價，優(yōu)選出該地層合理的鉆頭類型，優(yōu)選出的結(jié)果通過現(xiàn)場應(yīng)用證明，鉆頭選型比較合理，與現(xiàn)場實(shí)際比較符合。優(yōu)選結(jié)果見表1。
　　表1渤海地區(qū)平原組、明化鎮(zhèn)組和館陶組鉆頭選型
　　
　　結(jié)論
　　1.在實(shí)際工作中，對鉆頭的評價應(yīng)從多方面進(jìn)行考慮，這樣評價結(jié)果才能合理。用鉆頭效益指數(shù)來評價鉆頭，具有一定的優(yōu)越性，經(jīng)過油田現(xiàn)場初步應(yīng)用，證明是有效可行的鉆頭評價方法。
　　2.根據(jù)鉆頭評價結(jié)果來合理的選擇鉆頭類型，是建立在地區(qū)已使用過的鉆頭資料基礎(chǔ)上，它綜合了本地區(qū)地層和鉆頭的寶貴信息，對本地區(qū)以后的勘探和開發(fā)起著指導(dǎo)意義。