浅谈未来石油钻井技术的发展与展望

    一、高压高温钻井技术 
　　按国际通用概念，地温超过

150

℃称高温，地层压力当量密度超过 1.8g/m3 或须用超过

70MPa 的井口装置时称高压，两者同时具备的井称作高压高温 (HPHT)井。井底温度超过
220

℃，井底压力超过 105MPa，称作超高压高温井。天然气层的温度较油层的高，地温梯

度一般在

3

℃～5℃/100m，5000m 的井地温就可能达到 150℃～250℃，故天然气井，特别

是深层天然气井大都是高压高温井。高压高温井，特别是高压高温深探井，是钻井工程中难
度最大、风险最高、工程费用也最高的一种苛刻井。例如北海中央地堑的一口

5000m 探井，

钻井费用近

2000 万美元，开发井也不低于 1200 万美元；南海崖城 21-1 构造的 3 口探井，

前两口井未钻达设计目的层，经济损失较大。高压高温钻井技术是勘探开发高压高温油气藏
的关键技术，也是代表未来钻井技术发展水平的重要标志之一。

 

　　二、深井、超深井钻井技术

 

　　深井是指完钻井深为

4500m～6000m 的井；超深井是指完钻井深为 6000m 以上的井。

深井、超深井钻井技术是勘探和开发深部油气等资源必不可少的关键技术。未来我国西部及
东部深层钻探工作将进一步加强，需要完成的深井、超深井数将进一步增加。我国深井、超深
井比较集中的地区有塔里木盆地、准噶尔盆地、四川盆地及柴达木盆地等。实践证明，由于深
井、超深井地质情况复杂

(诸如山前构造、高陡构造、难钻地层、多压力系统及不稳定岩层等，

有些地层也存在高压高温效应

)，我国在这些地区(或其他类似地区)的深井、超深井钻井技术

尚未过关，表现为井下复杂与事故频繁，建井周期长，工程费用高，从而极大地阻碍了勘
探开发的步伐，增加了勘探开发的直接成本。我国在深井、超深井

(主要是深探井)钻井方面

的装备和技术水平现状与美国相比还存在较大的差距，平均建井周期与钻头使用量约为美
国的两倍。

 

　　三、特殊工艺钻井技术

 

　　特殊工艺钻井主要包括定向井、水平井、丛式井、大位移井、复杂结构井及欠平衡钻井等，
在世界范围内这些特殊工艺钻井技术的研究与应用已经比较成熟，并且仍在深入研究与试
验，以刷新技术指标。目前，我国已基本掌握了定向井、水平井及丛式井钻井技术，但是，
对复杂结构井、大位移井及欠平衡钻井的研究仍比较薄弱。大位移井是指水平位移与垂深之
比等于或大于

2 的定向井。钻大位移井的主要目的，就是通过大位移延伸实现对油气资源的

高效勘探与开发。因此，大位移井钻井的关键技术指标是水平位移的长度。在海洋、滩海及特
殊区域的油气勘探与开发工程中，应用大位移井钻井技术，可获得明显的经济和社会效益。

 

　　复杂结构井，主要是指多分支井，可从一个主井筒内侧钻出若干个分支井筒，并且各
分支井都能重入和投产。如果各分支井都是水平井，则称为多分支水平井。多分支井既可钻
新井，也可用于老井侧钻，但只适用于油气开发目的。由于多分支水平井克服了常规水平井
“一井一层”的不足，可实现“一井多层”，并共用一个主井筒及地面采油设施，钻井费用少，
故单井产量高，提高采收率效果好。多分支井与我国陆相沉积油层薄及油层多的特点相适应，
对老油田稳产及低压低渗和稠油油藏的高效开发具有重要意义。所谓欠平衡钻井就是人为地
使井内流体的有效流动压力低于地层孔隙压力的钻井方式。在钻进过程中允许地层流体进入
井内，循环出井，并在地面得到控制。欠平衡钻井有利于发现低压储层，避免对储层的损害，