楊建云（中石油長城鉆探鉆井技術(shù)服務(wù)公司，遼寧 盤錦 124010）

目前，鉆井技術(shù)已全面進入科學(xué)化鉆井的后期階段，其重要標志是智能化、信息化技術(shù)已在鉆井工程中得到了廣泛的運用，鉆井技術(shù)正朝著全面自動化邁進。隨著能源產(chǎn)業(yè)和鉆井技術(shù)發(fā)展的同時，鉆井技術(shù)的重要作用也日益突顯:鉆井技術(shù)不再是單純的建立、打通油氣能源開發(fā)的通道，業(yè)已成為提高油氣井量、提高油氣能源開發(fā)效益的重要手段。

1 世界鉆井技術(shù)新進展

1.1 復(fù)雜結(jié)構(gòu)井鉆井技術(shù)

水平井、大位移井和分支井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)井，通過其獨特的構(gòu)造可以增大油氣層中石油等能源的裸露面積，同時適用于開采各種地形受限的油氣藏，近年來獲得了廣泛的應(yīng)用和迅速的發(fā)展。

1.2 水平井

水平井是井斜角接近90°，且在井眼在產(chǎn)層內(nèi)的橫向衍生的油氣井。因水平井的構(gòu)型獨特，使其可以擴大油氣層裸露面積，便于較薄的油氣層、裂縫性油氣藏、氣頂或底水油藏的開發(fā)。自上世紀80年代以來，水平井鉆井技術(shù)得到了世界范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用。

1.3 大位移井

大位移井屬于定向井，其水平位移通常達到井的垂深的2倍以上，具有較長的穩(wěn)斜段。采用大位移井技術(shù)可以開采各種地形受限的油氣藏，有效提高地層的開采效率。同時，大位移井可將海上分散的油氣藏進行串聯(lián)，利用固定平臺的設(shè)施進行統(tǒng)一開發(fā)，從而極大的節(jié)約海上油田的開發(fā)費用。

1.4 分支井

分支井指的是從主井眼中鉆出兩個或以上分井眼的井，適合于開采層狀油氣藏和形狀不規(guī)則的油氣藏以及鉆井數(shù)量受到限制的海上平臺。目前分支井鉆井技術(shù)已相對成熟，較好的滿足了油氣藏開發(fā)的需求。

魚骨井指的是從主井眼水平段中鉆出多個分支井眼且分支井眼均分布在同一油層中的井，屬于分支井的一種，其井產(chǎn)量高達直井的8至9倍。魚骨井已得到了各國的廣泛使用，同時以魚骨井為基礎(chǔ)的最大存儲接觸（MRC）鉆井也在不斷發(fā)展。

1.5 自動化鉆井技術(shù)

自動化鉆井是未來鉆井技術(shù)的發(fā)展方向，自動化鉆井技術(shù)可分為地面設(shè)備和鉆機機械自動化和井下自動化兩大方面。自動送鉆裝置也得到了不斷的發(fā)展，大幅度提高了鉆井效率。

1.6 地面設(shè)備和鉆機機械自動化

現(xiàn)代鉆機廣泛采用了PLC控制系統(tǒng)、電子司鉆、頂驅(qū)裝置、自動送鉆裝置等數(shù)字化技術(shù)。通過使用PLC技術(shù)，可在鉆臺上集成若干種復(fù)雜機械裝置，讓操作控制人員在控制室內(nèi)對鉆井活動進行遠程監(jiān)測和控制。而電子司鉆可通過使用計算機、觸摸屏等裝置實時實現(xiàn)對各項鉆井參數(shù)的監(jiān)控和調(diào)整，從而及時解決鉆井過程中的遇到的各種異常。頂驅(qū)裝置可以使鉆井起鉆時倒劃眼，適宜于開鑿各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)井。自動送鉆裝置的使用則極大的提高了鉆井效率，同時，通過與數(shù)據(jù)采集監(jiān)控自動化系統(tǒng)一起使用，自動送鉆裝置可實現(xiàn)對鉆速、鉆壓、扭矩等鉆井參數(shù)的實時監(jiān)控。

1.7 井下自動化

1.7.1 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井

全自動選擇導(dǎo)向鉆井技術(shù)的發(fā)展和運用，使復(fù)雜油層環(huán)境中鉆井質(zhì)量、速度和成功率獲得了較大提升。目前，國際上研制了多種旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)。

1.7.2 自動垂直鉆井

為解決在復(fù)雜地質(zhì)條件下垂直鉆井的問題，自動垂直鉆井技術(shù)得到了廣泛關(guān)注和快速發(fā)展，目前已進入商業(yè)化應(yīng)用階段。Power-V垂直鉆井系統(tǒng)由機械、電子控件、輔助裝置組成，在鉆井過程中可實時感應(yīng)井斜變化并及時對鉆井系統(tǒng)進行調(diào)整，以保證垂直鉆井。Verti-Trak系統(tǒng)在鉆井過程中可按照井眼軌跡自動對鉆頭施力，保持井眼垂直。

1.8 隨鉆測量技術(shù)

步入新世紀以來，隨鉆測量技術(shù)獲得了長足的發(fā)展與完善，當今隨鉆測量的參數(shù)已超過20種，測量儀器距離鉆頭也越來越近。該技術(shù)具有穩(wěn)定性強、測試性強、可靠性高等特點，可以對油氣層狀態(tài)進行較好的評估，并提供相關(guān)決策信息以避免井下異常情況的發(fā)生，具有較高的市場價值和發(fā)展前景。目前，獲得廣泛研究的應(yīng)用的隨鉆測量技術(shù)有隨鉆井底環(huán)空壓力測量、電磁波傳輸式隨鉆測量、隨鉆陀螺測試、隨鉆地層測試、井下隨鉆診斷系統(tǒng)等。

2 發(fā)展趨勢

2.1 鉆井裝備向自動化、模塊化、一體化發(fā)展

近年以來，國外鉆井裝備正向自動化、模塊化、一體化的方向發(fā)展，具體體現(xiàn)在鉆機能力不斷增強、鉆機體積不斷增大、鉆機自動化程度進一步提高等方面。

2.2 自動化鉆井技術(shù)隨鉆測量技術(shù)進一步發(fā)展

自動化旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)將會在未來的得到更將廣泛的應(yīng)用，同時隨著隨鉆測量技術(shù)的迅速發(fā)展，有望進一步提高測量儀器的環(huán)境溫度適宜性、可靠性、維護性和精度，同時提供更多參數(shù)的測量功能。

2.3 復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)

目前，水平井、大位移井、魚骨井、MRC井等復(fù)雜機構(gòu)井的使用，極大的提高了油氣藏的開采效率、降低了開采成本，獲得了廣泛應(yīng)用，在今后的發(fā)展中，自動化、智能化技術(shù)的進一步運用將促進復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)的發(fā)展，獲得更高的油氣藏開發(fā)效益。

2.4 其他技術(shù)

膨脹管與連續(xù)管技術(shù)、套管鉆井技術(shù)近年來都獲得了相當大的進展、完成了一系列成功的實驗，有望于應(yīng)用在鉆井工程中。

[1]張紹槐.現(xiàn)代導(dǎo)向鉆井技術(shù)的新進展及發(fā)展方向[J].石油學(xué)報,2003,24(3):82-85,89.

[2]沈忠厚.現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展趨勢[J].石油勘探與開發(fā),2005,32(1):89-91.