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1、钻井学习曲线研究刘朝全 蔡竟仑石油大学目录背景介绍钻井学习曲线学习曲线的运用及学习效果的分配一、背景介绍在单井标底测算中，钻井周期的测算是其重要因素之一。一般情况下，钻井周期按照从一开到完钻的各个阶段所需时间分段测算汇总而成。因此,只要单井的各项条件基本相同,所测算出来的钻井周期基本上是一样的。在同一区块的同一构造上,有时可能部署多口井,其井别、井型、目的层、作业项目乃至井深都相同或者相似,在这种情况下,按照常规的测算办法,各井的周期也应相同或者相近。然而这些井的实际钻井周期彼此有差异,它们之间随开钻时间的先后不同,表现出先长后短的倾向,
2、首尾井之间的周期可能相差数十天甚至上百天。二、钻井学习曲线2.1解放渠六口评价井的学习曲线1991年11月至1992年5月,塔指在轮南低凸起的解放渠——吉拦克背斜带开钻了解131解136共六口评论井(区块、井别相同);井型相同,为直井;目的层相同,均为三叠系;井深4510～4580m,最大相差70m。为简便起见,视为井深基本相同。各井钻井周期等数据如表1：2.1解放渠六口评价井的学习曲线由于解132井先后发生卡钻、钻杆脱落、打捞造扣又卡死卡具等多起事故使工期大大延误,故此井的资料不能用于学习曲线的参数计算。由Tn=Trlog2n,两边取对
3、数得:lnTn=lnT+(lnr)log2n令Y=lnTn,A=lnT,B=lnr,X=log2n,则有:Y=A+BX,此式为一元线性方程,参数A、B可用最小二乘法确定(求解过程略),得:A=4.29296,B=-0.090485因A=lnT,B=lnr,故T=eA=73.2,r=eB=0.91352.1解放渠六口评价井的学习曲线即该五口井的学习率r为91.35%,时间节约率(1-r)为8.65%,第二口井比第一口井节约时间8.65%,第四口比第二口节约8.65%,其它井的时间按下式计算:Tn=73.2(0.9135)log2n表2是计算
4、与实际对比情况2.1解放渠六口评价井的学习曲线可见,此例用学习曲线来解释,最大误差不超过6%,大部分误差在3%以内。远远低于塔指要求正负的20%的误差范围.2.2草湖凹陷预探井——井深不同条件下的修正学习曲线1991年5月至1992年3月,在草湖凹陷钻了草1至草4和波1、赛克1共六口预探井。井型均为直井;目的层:草1至草4的层为奥陶系,波1井为志留系,赛克1井为三叠系1。由于钻井学习曲线必须用同区块、同井别、同井型、同目的层的来估算参数,因此波1井、赛克1井的资料不能用,余下四口预探井的资料,且井深各不相同。各井周期等情况如表3:2.2草
5、湖凹陷预探井——井深不同条件下的修正学习曲线从井深看,草2比草1井深125m,似乎周期应该长一些1但实际并非如此,老办法仍解释不了这一现象。井深不同,学习曲线的一般公式(普通学习曲线)就不能用,需对公式作必要的调整：对单井而言,上部钻的快,下部会慢一些;井越深,时间呈指数上升,T=ebH+c,这就是钻时指数曲线。用钻时指数曲线结合普遍学习曲线,即Tn=rlog2nebH+c,就成了修正学习曲线。此式经对数变换,成为二元线性方程,仍用最小二乘法求解参数,得:Tn=0.8256log2ne0.001091H-1.07762.2草湖凹陷预探井—
6、—井深不同条件下的修正学习曲线此四口井的学习率为85.56%,钻井时间降低非常明显,表4是计算对比:2.2草湖凹陷预探井——井深不同条件下的修正学习曲线这四口井,井深的最大差异仅274.45m,但钻井周期最大差异却为103d,用传统的标底测算方法,无论如何也解释不了这一差异;而用学习曲线却得到了很好的解释,公式的计算误差不超过5%。这说明:在标底测算中,确实应当适当考虑学习效果。2.3生产井的学习曲线1992年11月至1993年1月,在解放渠开钻了七口生产井1区块、井别(生产井)、井型(直井)、井深(从4535～4570m,相差仅35m,
7、视为相同)均相同:“塔里木钻井数据大典”上未注明目的层,从井号编排来看,推测应该是同一目的层1各井的相关资料如表5:2.3生产井的学习曲线这七口井中,IF1-10-5井卡钻1152.3h,累计非生产时间(事故、修理、组停及复杂等)达1239.25h,而其它井最多仅82.1h。显然,该井的资料不能用于参数计算,余下六口井的资料进行排序.求出参数后得:Tn=73.61(0.7666)log2n计算结果对比如表6:2.3生产井的学习曲线此例中学习曲线的测算误差比前两例大些1最大相对误差12.9%,平均相对误差5.7%,但仍然低于20%.三、学习
8、曲线的运用及学习效果的分配3.1学习曲线的应用条件普通学习曲线的运用条件是“五个相同”,修正学习曲线前提是“四个相同”。不能将不同区块的井混在一起计算,也不能把不同井型的井混在一起(如直井、定
