王秋然，王迎春，王 能

（1.大慶鉆探工程公司鉆井工程技術(shù)研究院鉆井儀器研究所，黑龍江 大慶 163000；2.大慶鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江 大慶 163000；3.大慶鉆探工程公司工程技術(shù)研究院定向井分公司，黑龍江 大慶 163000）

當(dāng)今國際局勢及能源使用結(jié)構(gòu)要求石油勘探及采收技術(shù)不斷進(jìn)步，面對新世紀(jì)，石油技術(shù)需要戰(zhàn)勝的困難主要為：新儲(chǔ)層尋找的困難；已開發(fā)儲(chǔ)層產(chǎn)量減少迅速；含硫井、深井及復(fù)雜地形條件下鉆井技術(shù)的困難；各地區(qū)塊已勘探開發(fā)程度都已經(jīng)很高；勘探及采收市場競爭激烈；日益增長的能源需求；環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高[1]。想要戰(zhàn)勝這些困難，石油技術(shù)需要做到：勘探水平的全面提升、成本的全面下降及效率的大幅提高、探尋新的儲(chǔ)層及深層油層、提高采收率、環(huán)保水平上升。

未來可見的十年以內(nèi)，鉆井的主要方式仍然是旋進(jìn)式鉆井，而且旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的儀器的研發(fā)，涉及到了電子、機(jī)械等多個(gè)領(lǐng)域的學(xué)科聯(lián)合應(yīng)用[2]。同時(shí)鉆井技術(shù)也會(huì)隨著社會(huì)各方面科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步同步發(fā)展，目標(biāo)就是降低每噸油的采收成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，尤其在特殊工藝井鉆井技術(shù)方面會(huì)發(fā)展的非常迅速。最終的鉆井技術(shù)，需要以信息論、系統(tǒng)論、控制論為指導(dǎo)，形成地面終端模塊化、聯(lián)網(wǎng)化，井下儀器智能化。通過鉆井技術(shù)、工藝以及各種儀器的研發(fā)，逐漸將鉆井、錄井、測井整合為一個(gè)一套工藝體系，提高效率同時(shí)也解決了測量數(shù)據(jù)互補(bǔ)問題。最終在勘探上提高發(fā)現(xiàn)油氣層的效率，在鉆井上縮短時(shí)間、提升速度，在采油上提高單井產(chǎn)量和采收率，從而達(dá)到低成本高效率的目的。目前世界鉆井技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了3個(gè)階段，如圖1所示。

圖1 世界鉆井技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷

為了實(shí)現(xiàn)低成本高效率這個(gè)目標(biāo)，目前已經(jīng)有很多先進(jìn)的鉆井工藝技術(shù)，其主要方向有以下幾個(gè)方面。

1 水平井鉆井技術(shù)

水平井在未來將逐步取代很多直井，是代表了更先進(jìn)的鉆井技術(shù)的發(fā)展方向，同時(shí)也是多項(xiàng)鉆井技術(shù)綜合運(yùn)用的成果。水平井鉆井技術(shù)又包含欠平衡及氣體水平井、大位移水平井、小井眼水平井等，通過水平井技術(shù)，可以大幅提高單井產(chǎn)量以及采收的效果。

2 欠平衡鉆井技術(shù)

欠平衡鉆井技術(shù)或氣體鉆井技術(shù)也是近年來新興的一種鉆井技術(shù)，其鉆井速度較常規(guī)鉆井技術(shù)有大幅度的提高，用于保護(hù)油層以及低壓滲油油層上具有良好的效果，尤其在老油田應(yīng)用廣泛。

3 多分支井鉆井技術(shù)

隨著完井技術(shù)的發(fā)展，多分支井技術(shù)也得到了開發(fā)以及廣泛的應(yīng)用。在海上油田以及老油田上，多分支井技術(shù)相對于常規(guī)鉆井技術(shù)可以減少壓裂的需求，能替代常規(guī)的射孔技術(shù)。

4 大位移井技術(shù)

對于海上油田以及地面存在無法避開的障礙物的地質(zhì)區(qū)塊，大位移井技術(shù)是最好的選擇，其成本更低，效率及成功率更高，同時(shí)也降低了風(fēng)險(xiǎn)。

5 多地質(zhì)參數(shù)技術(shù)

多地質(zhì)參數(shù)技術(shù)是近年迅速發(fā)展的一項(xiàng)綜合技術(shù)，其包含了隨鉆測量、隨鉆測井、隨鉆井眼軌跡檢測等技術(shù)。通過在鉆井儀器上增加的電阻率測量短節(jié)、方位井斜測量短節(jié)以及伽馬測量短節(jié)等傳感器，可以實(shí)時(shí)地在鉆井過程中得到井下的各項(xiàng)地質(zhì)數(shù)據(jù)。這些傳感器都加裝在鉆頭附近，能及時(shí)探測到鉆頭附近的地質(zhì)信息，通過地面和井下的雙向通訊技術(shù)，傳輸?shù)降孛妫纬傻刭|(zhì)模型，實(shí)現(xiàn)隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向鉆井，為鉆井效率及鉆井質(zhì)量提供保障。

6 深井及超深井鉆井技術(shù)

隨著淺層油藏的被開發(fā)利用，深井及超深井鉆井技術(shù)也日漸迫切地成為鉆井技術(shù)發(fā)展的前沿方向。目前已經(jīng)應(yīng)用在深井鉆井中的技術(shù)有：旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)、自動(dòng)垂直鉆井技術(shù)、抗高溫鉆井液體系、隨鉆地層評價(jià)系統(tǒng)以及隨鉆測井系統(tǒng)。但隨著地層的加深，環(huán)境也更加復(fù)雜，目前現(xiàn)有的技術(shù)也無法滿足所有工況，所以目前行業(yè)內(nèi)正在研發(fā)更先進(jìn)的適應(yīng)深井工況及地層的新型靈巧井系統(tǒng)（Smartwell），如圖2所示。

圖2 新型微小井眼及靈巧井系統(tǒng)

7 自動(dòng)化及一體化鉆井技術(shù)

未來的發(fā)展方向，是向著地層信息的多樣化采集、隨鉆采集等技術(shù)方向發(fā)展，同時(shí)開發(fā)遠(yuǎn)程遙控井下工具及地面工具的一體化、自動(dòng)化鉆井技術(shù)[3]。

每一項(xiàng)鉆井技術(shù)的革新及發(fā)展，都離不開工業(yè)及科技的進(jìn)步，隨著社會(huì)及科學(xué)的進(jìn)步，未來一定會(huì)出現(xiàn)更多的新型鉆井技術(shù)，提高鉆井效率及石油采收率的同時(shí)，也能更加保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。