鉆井是石油工業(yè)的“龍頭”，鉆井的投資占整個(gè)石油工業(yè)上游投資的一半左右。鉆井工程技術(shù)水平直接關(guān)系到石油勘探開發(fā)的成敗，決定著石油上游業(yè)務(wù)的發(fā)展?jié)摿透?jìng)爭(zhēng)能力。

　　自20世紀(jì)90年代初開始，世界鉆井技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展期，主要以研發(fā)成功MWD/LWD、井下遙控可變徑穩(wěn)定器和自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)等新技術(shù)為標(biāo)志，進(jìn)入了旋轉(zhuǎn)鉆井的信息化、自動(dòng)化、智能化新時(shí)期。鉆井技術(shù)已不僅僅只是為打開和建立油氣通道，已經(jīng)成為提高油氣井產(chǎn)量、提高采收率等增儲(chǔ)上產(chǎn)的新途徑和主要手段。縱觀世界鉆井技術(shù)發(fā)展，總體來講呈現(xiàn)出五大發(fā)展趨勢(shì)。

　　鉆井裝備向大型化、自動(dòng)化和模塊化方向發(fā)展

　　近年來，國外石油鉆機(jī)能力不斷增加，自動(dòng)化配套進(jìn)一步完善。為適應(yīng)深部、深海油氣藏和更大位移井的需要，石油鉆機(jī)設(shè)備趨向大型化和自動(dòng)化。高性能的機(jī)、電、液一體化技術(shù)促進(jìn)石油鉆機(jī)的功能進(jìn)一步完善。

　　鉆機(jī)整體向著交流變頻調(diào)速電驅(qū)動(dòng)石油鉆機(jī)（AC－GTO－AC）方向發(fā)展。為提高作業(yè)效率，同樣鉆深能力為12～15千米的鉆機(jī)，絞車功率從原來配置4000馬力增大至5000～6000馬力；轉(zhuǎn)盤最大開口尺寸由原來491/2英寸增大至601/2英寸；鉆井泵單臺(tái)輸入功率由1600馬力升至2000～2200馬力。海洋鉆機(jī)鉆井泵單臺(tái)輸入功率已有3000馬力的樣機(jī)。

　　20世紀(jì)90年代中期出現(xiàn)了交流變頻驅(qū)動(dòng)、液壓傳動(dòng)的大功率絞車，并成為發(fā)展趨勢(shì)。挪威MH公司為海上開發(fā)了Ram鄄rig（油缸）鉆機(jī)。德國Bentec和美國TPC等公司先后開發(fā)了用于電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)的智能化產(chǎn)品，減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了鉆井作業(yè)效率。如自動(dòng)送鉆裝置、軟扭矩系統(tǒng)、鉆井泵同步裝置等。頂部驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)用越來越普遍，正成為深井鉆機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置。

　　用鉆井方式提高油氣產(chǎn)量、提高開發(fā)效益已成為鉆井發(fā)展的主要趨勢(shì)

　　國際上鉆井技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)由傳統(tǒng)的建立油氣通道發(fā)展到采用鉆井手段來實(shí)現(xiàn)勘探開發(fā)地質(zhì)目的，提高單井產(chǎn)量和最終采收率。水平井、分支井、魚骨井技術(shù)、最大儲(chǔ)層接觸井等特殊工藝井技術(shù)由于進(jìn)一步提高了油藏暴露面積，有利于提高采收率、降低噸油開采成本而得到推廣應(yīng)用。水平井等特殊工藝井得到規(guī)模應(yīng)用，美國和加拿大年水平井?dāng)?shù)分別占總井?dāng)?shù)的9%以上，大位移井的水平位移超過了1萬米。

　　為提高儲(chǔ)層鉆遇率從而提高單井產(chǎn)量，地質(zhì)導(dǎo)向鉆井、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)在國外也已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用階段，成為大斜度井、水平井和小井眼側(cè)鉆多分支井油藏開發(fā)的重要手段。采用連續(xù)油管技術(shù)進(jìn)行水平井鉆井，已成為提高單井產(chǎn)量、油田增產(chǎn)和開發(fā)難動(dòng)用儲(chǔ)量的主導(dǎo)技術(shù)。

　　不斷研發(fā)鉆井高新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)快鉆井，達(dá)到降低鉆井成本、及時(shí)發(fā)現(xiàn)和保護(hù)油氣層已成為國外鉆井發(fā)展的趨勢(shì)

　　國內(nèi)外鉆井行業(yè)圍繞降低鉆井成本、發(fā)現(xiàn)和保護(hù)油氣層、提高單井產(chǎn)量為目標(biāo)，迅速發(fā)展鉆井技術(shù)。防斜打快技術(shù)向準(zhǔn)確控制井斜、大幅度提高機(jī)械鉆速方向發(fā)展，地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)向提高特殊工藝井軌跡控制精度方向發(fā)展，大位移井向1萬米及以上的水平位移方向發(fā)展，分支井向六級(jí)以上分支井的施工方向發(fā)展，小井眼鉆井正向著微井眼方向發(fā)展。

　　在降低鉆井成本方面，國外公司先后開發(fā)了Verti-Trak和PowerV直井鉆井系統(tǒng)。利用該項(xiàng)技術(shù)，井斜最小可以保持在0.1度以內(nèi)，機(jī)械鉆速可以提高2～3倍。較好地解決了易斜地層和極特殊條件下的自動(dòng)垂直鉆井難題，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益；依托隨鉆測(cè)井和隨鉆地震技術(shù)的NDS無風(fēng)險(xiǎn)鉆井技術(shù)，達(dá)到了優(yōu)化鉆井過程、縮短鉆井工期的目的；膨脹管專利技術(shù)，主要用于封隔復(fù)雜井段，減少井眼尺寸，也用于套管補(bǔ)貼、多分支井建井。減少井下復(fù)雜，降低鉆井成本。

　　在發(fā)現(xiàn)和保護(hù)油氣層方面，針對(duì)中、低壓油氣藏難以經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)，探索利用氣體等作為循環(huán)介質(zhì)鉆井，獲得了成功。即通過往鉆井液中注入降密度劑，從而達(dá)到降低鉆井液密度，實(shí)現(xiàn)欠平衡鉆井，達(dá)到發(fā)現(xiàn)和保護(hù)油氣層的目的。

　　井下測(cè)量和控制儀器與工具朝智能化、自動(dòng)化進(jìn)一步發(fā)展

　　近年來隨鉆測(cè)量、隨鉆測(cè)井技術(shù)處于強(qiáng)勢(shì)發(fā)展之中。隨鉆測(cè)井系列不斷完善，已研制了適用于各種井眼尺寸的MWD/EMWD、LWD工具。其測(cè)量參數(shù)已逐步增加到近20種鉆井和地層參數(shù)，儀器距離鉆頭越來越近。

　　與前幾年的隨鉆測(cè)井相比，現(xiàn)在的隨鉆測(cè)井儀器更靠近鉆頭，近鉆頭傳感器離鉆頭只有1～2米的距離。可靠性高、穩(wěn)定性強(qiáng)，可更好地評(píng)價(jià)油、氣、水層。隨鉆測(cè)井為用戶實(shí)時(shí)提供決策信息，有助于避免井下復(fù)雜情況的發(fā)生，引導(dǎo)井眼沿著最佳軌跡穿過油氣層。

　　連續(xù)管鉆井技術(shù)配套完善，技術(shù)和應(yīng)用快速發(fā)展

　　連續(xù)管鉆井是國外20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，也是國外大力研究和發(fā)展的熱門鉆井技術(shù)之一。連續(xù)管鉆井可通過最大限度地降低鉆井液浸入和隨之而來的地層損害，以提高儲(chǔ)層的產(chǎn)能。另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是在鉆機(jī)空間或噪音受到限制時(shí)，使用連續(xù)油管鉆機(jī)比使用常規(guī)鉆機(jī)更為有利。由于連續(xù)管操作簡便，施工安全，污染小和占地少，操作人員僅需3～4人，作業(yè)效率很高，施工效果好，從而備受歡迎。

　　進(jìn)入21世紀(jì)來，我國鉆井技術(shù)得到快速發(fā)展，常規(guī)鉆井技術(shù)得到進(jìn)一步強(qiáng)化，特色鉆井技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，鉆井裝備與工具發(fā)展迅速；深井鉆井、欠平衡和氣體鉆井、水平井等方面取得了技術(shù)突破，整體技術(shù)水平得到很大的提升，與國外差距不斷縮小。成功研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的12000米大型成套鉆機(jī)及其配套裝備，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CGDS-1地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)研制成功，使我國成為世界上繼美、法之后第三個(gè)掌握此項(xiàng)高端技術(shù)的國家。欠平衡/氣體鉆井提速和保護(hù)油氣層技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，成功研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氣體鉆井空壓機(jī)、膜制氮裝置及長壽命空氣錘等配套裝備與工具，實(shí)現(xiàn)了氣體鉆井技術(shù)裝備的國產(chǎn)化。膨脹管、波紋管、套管鉆井、電磁波測(cè)量、自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)正逐步進(jìn)入試驗(yàn)和應(yīng)用階段，大大提升了我國鉆井的整體實(shí)力，使我國由鉆井大國逐步向鉆井強(qiáng)國發(fā)展。