煤層氣是近幾年能源領域的一個新興產(chǎn)業(yè)，我國沁水盆地、鄂爾多斯盆地等地的煤層氣均已進入開發(fā)階段。但我國煤層氣藏普遍具有低壓、低滲透的儲層特性，成本壓力非常大，從提高采收率和經(jīng)濟效益方面考慮，除直井外，開發(fā)煤層氣最有效的鉆井方式是水平分支井和“U”型水平井。

遠距離穿針技術及裝備是實現(xiàn)遠距離精確連通兩口井的關鍵技術之一，也是煤層氣多分支/“U”型水平井鉆井的必需技術。但該技術及裝備一直以來被外國公司壟斷，服務費和專利使用費居高不下，嚴重制約了我國煤層氣的低成本規(guī)模開發(fā)。

為此，中國石油集團依托“十一五”期間國家重大專項“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”中的一個課題“煤層氣鉆井工程技術及裝備研制”組織專項攻關。三年時間里，鉆井工程技術研究院項目組歷經(jīng)百余次實驗，研制成功120毫米遠距離穿針工具，并形成了一套遠距離穿針測量與控制技術。

截至7月26日，這項成果已在山西、陜西等煤層氣開發(fā)現(xiàn)場應用3口井，具備了現(xiàn)場應用與商業(yè)化的條件，打破了這類工具完全由國外儀器壟斷的格局，遠距離連通鉆井裝備與技術達到了國際先進水平。

中國石油自主研制的遠距離穿針技術與裝備，在遠距離穿針測量基礎理論、遠距離穿針工藝研究及軟件開發(fā)、遠距離穿針工程樣機制造及現(xiàn)場施工工藝等方面都有突破性進展：創(chuàng)新了5套核心測量模型及方法；研制了1套120毫米遠距離穿針重大裝備；通過技術集成，基本形成了1項煤層氣水平井遠距離專有技術；另外進行了2井次的現(xiàn)場應用，并申請2項發(fā)明專利和1項實用新型專利。

作為重大專項形成的10項重大裝備之一，穿針裝備與傳統(tǒng)的隨鉆測量方法相比，具有以下優(yōu)點：一是由于磁性短節(jié)和鉆頭連接到一起，距離小于1米，實現(xiàn)了近鉆頭測量；二是利用旋轉磁場可實時測量鉆頭與目標靶點的相對距離和方向；三是旋轉磁場的引入很大程度消除了靶點標定誤差、MWD（隨鉆測量系統(tǒng)）累積測量誤差，提高了鉆頭中靶率。

與目前國內(nèi)在用的進口產(chǎn)品比較，該裝備性能上有兩大優(yōu)勢：一是具備井斜偏差測量能力，能夠進行三維立體導向連通；二是具備近距離測量能力，1米左右依然可以引導（國外3米～5米），該功能對實現(xiàn)精確連通、提高中靶概率具有重要作用。

之前，遠距離穿針裝備及技術長期由國外公司壟斷，水平井/多分支水平井施工作業(yè)完全采用國外技術服務形式來完成。這項成果的取得，打破了國外在煤層氣水平井鉆井核心技術領域的壟斷，填補了國內(nèi)空白，為煤層氣水平井/多分支水平井技術的規(guī)模化開發(fā)提供了裝備支撐，大大提升了我國煤層氣鉆井能力。

目前配備一套進口穿針工具需150萬元人民幣，且每使用1口井仍需支付4萬元人民幣專利轉讓費，每口井的服務費約25萬元人民幣。煤層氣水平井鉆井數(shù)量按每年40口估算，中國石油每年給外國公司支付的服務費至少可減少1000萬元人民幣。

（來源：中石油）