遠距離穿針技術示意圖

　　煤層氣排水采氣大多采用水平井/多分支水平井技術。一般由兩口井組成，一口是多分支水平井，一口是洞穴直井，兩口井相距200米至1000米。

　　鉆井過程中，采用遠距離穿針技術將水平井與直井在地下連通，后期在洞穴直井中下入有桿泵等井下工具進行排水采氣。

　　煤層氣是近幾年能源領域的一個新興產業，我國沁水盆地、鄂爾多斯盆地等地的煤層氣均已進入開發階段。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，從提高采收率和經濟效益方面考慮，除直井外，開發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模開發。

　　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”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、陜西等煤層氣開發現場應用3口井，具備了現場應用與商業化的條件，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、遠距離穿針工程樣機制造及現場施工工藝等方面都有突破性進展：創新了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井次的現場應用，并申請2項發明專利和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，穿針裝備與傳統的隨鉆測量方法相比，具有以下優點：一是由于磁性短節和鉆頭連接到一起，距離小于1米，實現了近鉆頭測量；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）累積測量誤差，提高了鉆頭中靶率。

　　與目前國內在用的進口產品比較，該裝備性能上有兩大優勢：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，填補了國內空白，為煤層氣水平井/多分支水平井技術的規?；_發提供了裝備支撐，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。