2.2.4 钻井液及固井配套技术

        国内吉木萨尔和古龙页岩油钻井以油基钻井液为主，陇东页岩油以水基钻井液为主，形成了凝胶微球、膨胀管、水泥等油基钻井液防漏堵漏技术，含油钻屑处理以热脱附为主。与国外钻井液关键技术相比，国内钻井液体系单一，长水平段摩阻高，油基钻井液专用堵漏材料缺乏。对标情况见表5。

        页岩油长水平段下套管技术方面，国内形成了具有自主知识产权的系列化旋转下套管装置和全通径漂浮接箍，实现了超长水平段（＞3 000 m）水平井的套管安全下放，有效降低了套变的发生率，保证了井筒完整性。但旋转下套管装置的提升载荷、密封耐压、转速与扭矩等技术指标仅 为国外先进指标的50%~70%，在装置稳定性、可靠性方面尚存在一定差距；尚未实现机械驱动式旋转下套管装置的自主研发；漂浮下套管在工具的标准化、规模化应用方面存在差距，未形成统一的标准，现场应用整体成功率低。

        固井技术方面，初步建立了水泥环完整性力学模型，研发了“高强度、低弹模”韧性水泥、驱油型冲洗隔离液，并形成了以韧性水泥、预应力固井工艺为核心的长水平段固井成套技术。水泥浆/隔离液的综合性能与国外基本相当，但水泥环完整性分析软件未商业化。

3.页岩油钻井技术发展建议

        我国页岩油的勘查开采起步较晚，尚处于探索、攻关和试验阶段。尽管强化技术攻关探索初步形成了陆相页岩油水平井钻完井技术体系，但仍面临“一趟钻”技术适用规模局限性大、精细导向工具研发尚不充分等技术问题与挑战，大平台超长水平井优快钻井技术有待突破。面对我国陆相页岩油地质条件复杂多变的挑战和页岩油革命对钻井技术创新发展的迫切需求，结合国外先进经验，钻完井技术锚定提速、降本、增效、提产目标，以支撑当前、引领未来为统领，围绕提升非常规油气钻井速度、水平段延伸能力、优质储层钻遇率三大方向，开展页岩油水平井优快钻井关键技术攻关，支撑陆相页岩油高效勘探开发。

3.1 持续推进大平台工厂化作业，优化井身结构，为钻井提速降本增效创造条件

        通过加强地质工程一体化研究，强化前期评价，合理优化水平井水平段方位、水平段长度、井距，多层系立体开发，井网一次成型，进一步增加钻井平台布井总数，有效扩大平台规模，提高作业效率，有效降低建井成本。

        借鉴国外及中石化涪陵页岩气井身结构“瘦身提速”及“瘦身降本”理念，结合区块特征，持续优化井身结构。新疆吉木萨尔、大庆古龙持续推广二开井身结构，释放提速空间；通过井身结构简化与小井眼钻井技术降低钻完井材料成本与返排物处理能耗，促进非常规油气降本增效、绿色开发。

3.2 集成配套提速技术，提升“一趟钻”比例，缩短钻井周期

        北美“一趟钻”关键技术的突破助推了页岩油资源的高效动用，形成了大幅提高单井产量、采收率和经济效益的核心能力，提速技术持续不断创新。2019年北美石油工业界最流行的一句话是“One day one mile”（一天钻一英里）。2024年1月，西南油气田宁209H73-6井Φ215.9 mm井眼LMX组造斜段至水平段钻井日进尺超过1英里，标志着中国页岩气水平井钻井日进尺首次跃上“日进英里”新台阶。国内页岩油提速关键技术与国外相比仍存在较大差距，仍需从“等寿命”工具匹配、强化钻井参数等方面进行“一趟钻”配套技术国产化攻关。

        优选高效PDC钻头、大扭矩长寿命螺杆钻具、低压高能水力振荡器、超长水平井高性能钻井液等成熟技术集成应用；升级钻机配套装备，满足强化钻井参数需求，提升井眼清洁能力；持续提升井下复杂的预防与快速处理能力；结合区块特征，建立钻井提速技术模板，加强迭代升级与现场执行。

积极探索人工智能应用场景，建立人工智能、云计算与传统钻完井工程技术深度融合新模式。采用大数据和智能优化算法对多目标钻井参数进行优化，使地层-钻头-参数三者之间达到最佳匹配，智能优化机械钻速，减少非生产时间，增加钻头进尺，提升钻井效率。

3.3 加强地质工程一体化研究，加快新一代导向工具研发攻关，不断提高优质储层钻遇率

        针对我国非常规储层非均质性强特点，践行地质工程一体化开发理念，快速推进地质工程一体化实践。建立精细三维地质及地应力模型，开展储层立体精细雕刻，结合甜点优化、精准裂缝参数对开发区块进行整体性设计。指导水平井轨迹设计，并对可能影响钻遇率的因素进行风险评估和提前预警。

        加速国产高造斜率耐175 ℃高温旋转导向工具研发，储备液力离合器、智能导向钻头等新型导向工具，加快进口替代，降低工程成本。

        综合应用三维地震、地质模型、随钻测录井曲线和探边工具反演资料等地质-工程数据，融合井眼轨迹参数、地层参数、钻井参数及工具参数等数据，实时监测和评价井眼轨迹，更新储层靶点坐标，实现井眼轨迹实时优化，提升储层钻遇率和井身质量，实现页岩油高最终可采量（EUR）、高采收率与高投资回报率，为“吃透”陆上非常规储层效益开发策略夯实基础。

4.结束语

        “十四五”以来，中国石油陆相页岩油钻井技术快速发展，形成了分井段“一趟钻”、水平井高性能钻井液、一体化地质导向、大平台工厂化作业等配套技术，推动了页岩油水平井规模化应用。主要工程技术指标逐年提高，部分地区关键指标比肩北美，有力支撑了长庆陇东、新疆吉木萨尔、大庆古龙等页岩油区块规模建产和快速上产。

        中国石油将重点开发陇东页岩油、吉木萨尔页岩油及古龙页岩油等区域，预计2025年产油量将达598×10⁴ t。我国陆相页岩油的资源禀赋和地质条件决定了页岩油勘探开发的高难度和高成本，进而提出了更高的技术需求。页岩油大平台水平井优快钻井技术有待突破，提高储层钻遇率、降低钻井周期的需求迫切。建议持续推进大平台工厂化作业，优化井身结构，为钻井提速降本增效创造条件；集成配套提速技术，提升“一趟钻”比例，缩短钻井周期；加强地质工程一体化研究，加快新一代导向工具研发攻关，不断提高优质储层钻遇率。发展中国特色的陆相页岩油钻井工程技术体系，引领页岩油革命工程目标实现。