深井超深井钻井技术现状和发展趋势

朱长豹（中石化中原石油工程有限公司塔里木分公司）

在石油的开采过程中，深井、超深井钻井技术的应用具有十分重要的作用。我国的石油资源储量丰富，其中70%以上处于深层地下。发达国家凭借深井、超深井技术的应用，提升了自己国家的油气行业竞争力。相比之下，我国的油气行业发展面临困境，因此急需发展深井、超深井的钻井技术。

一、深井、超深井钻井技术的发展现状

1.地质环境的描述和评估技术

（1）以地震资料为依据，分析评估地层的孔隙压力，分析准备钻井地段岩石的力学性质和分布特征，以此来判断该地质环境是不是可以进行钻井工作。

（2）在钻井工作中，LWD技术、M WD技术、SWD技术广泛应用。这些技术能够使用高温高压的方式对钻井的真实情况进行模拟，通过分析各方面因素，为钻井工作提供技术支持。

2.防斜快打技术

在复杂的地质条件影响下，深井、超深井的钻进过程中，很容易出现井斜问题，而且和钻进速度有密切关系。鉴于此，钻柱涡动理论提供了一种防治井斜的方式，使高陡构造中的防斜快打技术得以迅速发展。

3.钻进速度提升技术

提高钻井的速度，国内外普遍采用的办法有两种：第一，更换钻具和钻头，例如，使用螺杆钻具和PD C钻头，或者使用涡轮钻具和金刚石钻头。第二，采用新型的钻井技术，例如：欠平衡钻井技术、导向钻井技术、旋冲钻井技术、气体钻井技术等。如此一来，能够加快钻井的速度，提高开采效率。

4.钻井液技术

在钻井液的分类上，一般常分为水基、油基、气体三类。水基成本最低，但稳定性最差；油基稳定性最好，对电解质的抵抗能力也比较强，但维护费用高；气体钻进在发达国家已经取得一定成果，但国内才处于研究的起步阶段。

5.固井技术

说到固井技术，主要体现在创新使用了固井材料。在固井工作中，水泥浆外加剂是不可缺少的一部分。国外对这一技术的研究比较成熟，国内则处在不断深化之中。

6.钻井信息技术

对于发达国家而言，早在20世纪80年代就开始研究钻井的信息系统。到了90年代，已经研制出人工智能技术。因此，到目前为止，国外的钻井信息系统已经建立完成。而我国，从90年代开始对钻井计算机软件进行研发，发展至今已经取得了不错的成绩，但是和发达国家相比，仍然具有很大的差距。

二、深井、超深井钻井技术的难点

1.地质条件复杂

在我国，深井、超深井钻井技术主要应用在新疆、四川等地，这些地区的共同点是：第一，地质条件复杂，岩石的可钻性差。第二，特殊的地质构造，如高陡构造、山前构造。第三，地层性质不稳定，破碎、压力异常、塑性流变等情况经常存在。第四，硫化氢的浓度较高，矿化度的密度较高。另外就深井、超深井钻井技术自身而言，面临着应用的压力系统比较多，井壁的稳定性差，裸眼段较长，高温高压等难题。

2.探井性质不确定

往往在一个地区开采第一口探井时，对地质环境不了解，因此环境因素不能确定。例如：岩石的应力情况、地层的压力大小、地层的稳定状况、地层的分层深度和完井深度等。这些因素的不确定，就会影响到钻井的前期设计工作。钻井技术缺乏针对性和有效性，就不能对井眼的轨迹进行准确控制，就不能提高机械的钻进速度，当遇到突发事故，不能采取及时的措施进行处理。

3.配套技术不完善

钻井技术的配套技术，指的是对环境信息的获取和描述技术，对复杂地质条件下钻井设计的优化技术，在特殊的地质情况下安全高效的钻井技术，钻井液的抗高温、抗污染技术，突发事件的应对及处理技术，特殊的工艺钻井技术等。这些技术还需要进一步的研究，才能应用在钻进工作中。

三、深井、超深井钻井技术的发展趋势

1.向智能化、信息化的方向发展

在复杂的地质条件下，深井、超深井钻井技术应该不断创新深化，使其钻深能力更强，自动化程度更高。研发并使用新型的钻机、测量工具、井下工具，使其能够符合H SE的要求，从而促进钻井技术的集成化、自动化发展。

2.向提高开采效率的方向发展

对特殊的钻井进行技术上的强化，从而使这些技术能够更好的应用在深井、超深井中，以此加快油气资源的开采速度，提高勘探与开发的效率。这些特殊的技术包括：水平井钻井技术、定向井钻井技术、欠平衡井钻井技术、气体钻井技术、大位移井钻井技术等。

3.向高效破岩技术的方向发展

就目前而言，油气开采中应用广泛的仍是旋转钻井。新的钻井技术如旋冲钻井技术、垂直钻井技术、高压水射流技术、气体钻井技术，能够提高破岩效率。另外，熔融钻井技术和激光钻井技术的应用，能够大大提升破岩的效率。

结语

石油作为现代工业的血液，对于我国经济的稳定发展具有重要意义。深井、超深井钻井技术的应用，是经济社会进步和石油行业发展的需要。使用该技术，能够有效提高油气资源的开采质量和开采效率，同时加强市场竞争力。我们应该相信，随着深井、超深井技术的发展，一定会改变未来的生活。

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