李 旭

（大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院，黑龙江大庆163413）

原油和天然气由碳氢化合物、非碳氢化合物和其他微量元素的混合物组成，它们埋藏在深部地层的沉积岩中。根据岩石破碎原理，破岩可以使用冲击式钻井法和旋转式钻井法，其中旋转式钻井法是使用最广泛的方法。截止目前，钻井技术已经取得了非常大的突破。为了满足不断增长的对油气资源的开采需求，定向钻井和水平钻井已经成为油气开采的主要技术之一[1-2]。本文回顾和介绍了定向钻井技术的发展进程，调研了定向钻进工具（旋转导向钻井系统和垂直钻井系统）的发展情况，讨论了定向钻井技术面临的挑战。最后，对定向钻井技术进行了总结和展望。

1 定向钻井技术发展

1.1 第一代定向钻井技术

第一代钻井技术分为被动定向技术和主动定向技术。

被动定向技术：井眼轨迹处于地层的自然挠度中，钻柱屈曲和钻头情况会影响井眼轨迹，但井眼轨迹无法得到精确控制[3]。

主动定向技术：利用一些特殊的设备、工具和技术措施来主动控制井眼轨迹，主要方法是通过改变钻具组合和使用造斜器来改变工具轴与井眼轴的偏离程度。钻具组合可分为造斜、降斜和刚性钻具组合，通过改变钻具组合可以帮助井眼清洁、减小钻柱阻力、减小狗腿角、节约钻井成本，但这种方法对方位的控制能力不足。早期的造斜器是一种专用工具，主要用于引导钻头偏离井眼轴线及设定所需方向，造斜器可以控制方位角，解决了钻具组合控制能力不足的问题，但其也有很多缺点：需要多次起下钻、浪费时间、操作复杂、准确度差等。……