资深专家讲创新 |《中国石化报》能源导刊刊发工程院钻井中心副经理和随钻测控技术专家署名文章,系统解读分析侧钻井工程技术行业趋势、发展现状与未来方向
编者按:今年以来,工程院深入开展“二次创业、奋斗有我·科技突破”形势任务教育,设立“领导干部讲形势、资深专家讲创新、基层一线讲落实”三大专栏,分层分类推动形势任务教育入脑入心、走深走实。三季度,结合庆祝建党105周年,专栏聚焦“赓续血脉,人人争先创佳绩”主题,引导全员在二次创业新征程上争先创优、攻坚创效,本期为“资深专家讲创新”专栏,敬请关注。
近日,中国石化报能源导刊刊发工程院钻井中心副经理张洪宁和随钻测控技术专家李新署名文章,系统解读侧钻井工程技术行业趋势,介绍目前技术发展现状和发展方向。

侧钻井工程从单一开窗向多技术融合演进
国内陆上成熟主力油气田已普遍步入开发中后期。成熟油田开发矛盾集中体现为“三高三低”:高含水、高套损、高成本与低采收率、低单井产能、低效益建产。侧钻不是简单修井,而是井身结构重设计、轨迹重优化、完井重配套的系统工程,既要解决“在哪开窗口、怎么开出窗口”,也要解决“小井眼如何稳斜控轨迹、小间隙如何固井、老井如何智能完井”。因此,侧钻井工程技术体系的成熟度,直接决定老油田剩余储量的经济动用下限。
发展现状:多技术融合与多场景协同并行
从技术架构来看,侧钻井技术体系正由单一“套管开窗+定向钻进”的常规侧钻,向“连续油管侧钻、分支鱼骨井、超短半径侧钻、智能完井”等多技术融合的方向加速演进。连续油管侧钻技术的突破可使作业效率成倍提升;超短半径侧钻技术半径可缩短为3~5米,可用于两米窄薄油层开发;分支鱼骨井侧钻技术通过多级分叉井眼设计,使单井控制储量提升2~3个数量级,这些技术创新不仅突破了传统侧钻的技术边界,更构建起适应不同地质条件的侧钻井技术体系。
从作业场景来看,侧钻技术正由“恢复一口井产能”的单点治理,走向“一井多控、立体动用、少井高产”的系统开发。侧钻井通过多分支与老井筒的立体组合,一口井即可替代传统3~5口新井的井网控制功能,节约用地30%~50%;在老井重复改造场景中,侧钻井与智能完井技术协同,让原井筒未充分改造的“甜点”得以二次激活。
同时,这种融合正突破传统油气开发的边界,向盐穴储气库腔体侧钻、CCUS(碳捕集、利用与封存)项目注入井网重建、中深层地热径向取热等多场景延伸,侧钻井工程能力正逐步演变为支撑多能源协同开发的关键共性技术利器。
未来发展:向多场景、智能化、绿色化迭代升级
当前常规侧钻技术面临降本极限,亟须工程技术创新驱动降本增效,下一步需围绕应用场景拓展和技术体系迭代升级两个方面攻关突破。
场景拓展方面,在页岩油气井中探索老井侧钻技术突破地质工程双复杂条件约束,实现少井高产。依托现有井筒进行短半径侧钻,精准沟通未充分改造的“甜点”薄层或绕射裂缝网络,提升储层立体动用率。
技术升级方面,强化攻关连续油管侧钻技术体系:一方面,连续油管钻井与智能化钻井具有天然兼容性,其钻机电动化程度高,通过连续油管内置电缆可实现地面-井下双向信息高速传输,更易实现全井筒一体化智能闭环控制,是未来石油钻井技术发展趋势;另一方面,连续油管钻井可满足老油田不停注侧钻、储层保护、不起下油管侧钻等常规技术难以实现的作业需求。
侧钻技术规模化应用激活剩余油气
20世纪90年代初期,胜利油田、中原油田等积极开展套管内开窗侧钻技术攻关并逐步推广至现场应用。此后30余年,该技术从单一换井底侧钻,迭代发展出定向侧钻、水平侧钻、分支侧钻等系列工艺;功能定位从最初的恢复油井产能,升级为老油田改造、增储上产的核心技术手段。
近年来,中国石化锚定老区剩余油气效益开发目标,依托侧钻井示范区建设,示范推广成熟特色技术,从严强化全过程管控,建立“技术迭代升级、区域辐射推广”的运行机制,攻关形成了一批低成本高效率的侧钻技术配套装备并实现规模化落地,培育塑造出具有中国石化鲜明特色的新质生产力。
构建剩余油气高效开发方案。立足提升油气开发综合效益,坚持地质工程一体化设计思路。针对油田断层发育、断块破碎、油水关系复杂等开发痛点,创新形成解释建模一体化技术,配套运用侧钻工艺,依托多靶定向技术实现复杂小断块立体化组合开发,推动极复杂断块油藏实现“块块动用、层层水驱、井井高效”。
研发侧钻小井眼特色技术及装备。围绕侧钻技术体系,中国石化自主研发制造系列特色装备仪器,持续提效提质。通过集成开发自动化控制系统与功能模块,侧钻钻机监测参数持续完善,自动化控制能力逐年增强,现场作业效能显著提升;集中攻关小尺寸长寿命侧钻工具、小直径无线随钻测量仪器、开窗钻进一体化工具、定制化PDC(聚晶金刚石复合片)钻头等一批高端智能化装备,有效突破小井眼侧钻循环压耗大、测量仪器故障率高、稳斜效果差、井眼清洁能力弱等技术瓶颈,钻井效率与储层钻遇率同步提升,切实实现降本增效。
推进侧钻技术规模化应用。中国石化侧钻技术体系在胜利油田、中原油田、江汉油田等老油田广泛应用,效果显著。胜利油田确立了“激活老井筒、重建渗流场、靶向挖剩余油”的技术思路,破解了高含水老区靶向挖潜难题,规模化应用3000余井次,恢复地质储量2亿余吨。中原油田创新构建“盐膏层安全开窗、微构造精准导向、套损区立体修复”技术体系,突破复杂断块挖潜难题,规模化应用1000余井次,恢复地质储量1亿余吨。
经过示范引领与规模化应用,侧钻井成本仅为常规新井的50%左右,成为老油气田挖潜剩余油气资源、延缓产量递减、实现降本增效的关键技术路径。未来,钻井智能化不断进步、储层精细化描述能力持续增强、高精度随钻测量工具迭代升级,将进一步推动侧钻工艺技术迈向更高水平。