中国石化报

    国内外页岩气田成功开发经验表明，超长水平段水平井是提高单井控制储量和经济可采储量的重要技术手段。涪陵页岩气田开发之初，水平段一般为1500～2000米。随着我国能源需求加大和页岩气勘探开发技术工艺进步，长水平段水平井钻井技术成为油气行业攻关的主要方向。

    然而，钻头在3000米深的地下穿行，由于水平段过长，岩屑携带困难易形成岩屑床，加上托压、摩阻大等问题，容易产生环空憋堵、卡钻等复杂故障，轻则影响钻井周期，重则导致整口井报废。江汉石油工程作为涪陵页岩气田产能建设的先行军和主力军，率先成立专项技术攻关团队，确立了“钻井液+轨迹+工具+参数”的技术方案。

    技术团队从优化钻井液性能入手，全面展开钻井液性能优化试验，针对不同区块不同地层的20余口井进行地层岩性特征分析，开展了200多次试验，最终形成适合长水平段安全钻井的钻井液体系，有效提高了钻井液的封堵性、抑制性和润滑性，同时升级固控设备，净化钻井液，保证清洁度，为钻头前进扫清障碍。在此基础上，技术团队推广应用“常规LWD（随钻测井）+旋转导向”复合模式，降低摩阻，减少钻进托压。到2020年，水平段就已延长至2500米以上。

    近年来，涪陵页岩气田产能建设逐步向更深层、更复杂的地层推进，随着“瘦身井”大面积推广，攻克超长水平段水平井关键技术需要破解更多难题。由于“瘦身井”井眼小，需要重新配套尺寸合适的工具，江汉石油工程联合甲方与生产厂家，开展长水平段水平井钻头螺杆一体化攻关，研发出抗磨高效钻头和长寿命高效螺杆，同时推广应用双向扭摆系统、旋转下套管等新工具及新工艺，引进2200马力高压泥浆泵，并将顶驱从500吨升级至750吨的双电机，实现了大功率、高扭矩、高承载力。

    为了使超长水平段打得更快，技术团队分工区开展强化参数钻井试验，在安全钻进前提下分区分段强化钻压、转速、排量等参数，试验井机械钻速平均提升30%，长水平段一趟钻完成率达50%以上。2023年10月，江汉石油工程承钻的焦页18-S12HF井水平段长4286米、水平段“一趟钻”进尺4225米，一举刷新我国页岩气井水平段最长、水平段“一趟钻”进尺最长两项纪录。

    涪陵气田勘探开发多年，地下井网密布，超长水平段水平井钻探还面临防碰绕障的难题。江汉石油工程大力推进定测录导一体化，采用变曲率剖面设计，研究形成三维水平井优快定向技术，灵活控制井眼轨迹，引导钻头精准到达目的地，优质储层“甜点”钻遇率达到100%。

    经过多年攻坚，目前，江汉石油工程已形成超长水平段水平井钻完井技术系列20余项，水平段长度增为3000～4000米，实现了长水平段钻井技术从1.0到3.0的跨越，为涪陵页岩气田高效勘探开发提供了有力技术支撑。