1．3　科學(xué)鉆井時(shí)期（1978年到現(xiàn)在，也是鉆井提高時(shí)期）

　　1978年，中國石油鉆井進(jìn)入科學(xué)鉆井時(shí)期，科學(xué)鉆井就是主要靠先進(jìn)設(shè)備、工具、測(cè)量?jī)x器、計(jì)算機(jī)以及先進(jìn)鉆井理論和技術(shù)，進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工的鉆井工程。科學(xué)鉆井時(shí)期，無論從完成的鉆井工作量、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)、鉆井技術(shù)和裝備達(dá)到的水平，均超過以往任何時(shí)期，不少鉆井技術(shù)趕上和接近國際水平。

　　1.3.1　完成的鉆井工作量大，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)高每年鉆井總進(jìn)尺由1977年（石油部）的322萬米，提高到1997年（中國石油天然氣總公司）的1 749萬米，每年交井口數(shù)由1977年的1 693口增加到1997年的10 908口

　　1.3.2　重大鉆井技術(shù)達(dá)國際水平

　　這個(gè)時(shí)期在注意與國外技術(shù)交流和赴國外考察的同時(shí)，更重要的是通過“五五、六五、七五、八五規(guī)劃”國家科技項(xiàng)目攻關(guān)，各油田與院校緊密協(xié)作，使我國的重大關(guān)鍵技術(shù)趕上并達(dá)到國際水平。

　　（1）噴射鉆井技術(shù)（“五五”國家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目）。

　　噴射鉆井主要是提高泵壓和鉆頭比水功率，提高噴射速度，適當(dāng)縮小噴嘴尺寸和排量，結(jié)合“六五”優(yōu)化鉆井技術(shù)，優(yōu)選水力參數(shù)和機(jī)械參數(shù)，充分發(fā)揮水力和機(jī)械交互破巖作用。使用組合噴嘴、長(zhǎng)噴嘴，使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。堅(jiān)持提高噴射鉆井二、三階段鉆機(jī)。“七五”期間噴射鉆井二、三階段占完成井比例已上升至95.1％，由于二、三階段的增加，提高了機(jī)械鉆速，“七五”期間全國平均機(jī)械鉆速達(dá)7.1m/h,比“六五”期間機(jī)械鉆速提高36%,多鉆進(jìn)尺365萬米,節(jié)約二十多億元。

　　（2）平衡壓力鉆井與井控技術(shù)（“六五”國家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目）。

　　通過攻關(guān)及推廣，各油田掌握了不同地層條件下，如何合理選擇鉆井液密度，實(shí)行平衡壓力鉆井，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)溢流正確關(guān)井。各油田按規(guī)定配備和安裝了防噴井口裝置，掌握了一次控制、二次控制技術(shù)理論及處理井噴失控、著火技術(shù)。井噴失控率由千分之二三降到1990年的千分之零點(diǎn)八。

　　（3）定向井、從式井鉆井技術(shù)（1986年～1990年的“七五”國家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目）。

　　通過攻關(guān)及推廣，各油田“七五”期間鉆各類定向井4 317口，節(jié)約土地7 500畝，節(jié)約資金2.5億元。遼河油田叢式井整體開發(fā)大民屯油田，勝利油田在一個(gè)井場(chǎng)鉆42口叢式井。各油田掌握了定向井、叢式井優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)及計(jì)算機(jī)軟件包，包括叢式井開發(fā)油田平臺(tái)數(shù)和平臺(tái)位置的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，三維繞障井和三維多目標(biāo)井設(shè)計(jì)技術(shù)。各油田均開發(fā)了定向井專業(yè)數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用軟件。在井眼軌跡控制方面，掌握了一套適合井下條件的增斜、降斜鉆具組合。由于掌握了計(jì)算機(jī)掃描監(jiān)測(cè)技術(shù)，大大提高了井眼軌跡防碰和繞障技術(shù)的水平。

　　（4）油氣層保護(hù)技術(shù)（1986-1990年“七五”國家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目）。

　　通過5個(gè)油田5年攻關(guān)，在7種類型油氣藏進(jìn)行攻關(guān)試驗(yàn)，即①超低滲透油藏②低壓、低滲透油藏③低壓中滲透油藏④稠油油藏⑤古潛山油藏⑥含鹽巖油藏⑦碳酸鹽巖氣藏7種類型油氣藏。形成了八項(xiàng)保護(hù)油氣層技術(shù)，即：①油氣層損害的實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)方法②油氣層損害機(jī)理③油氣層損害的現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)④保護(hù)油氣層的鉆井液、完井液⑤平衡壓力鉆井與井控技術(shù)⑥固井技術(shù)⑦射孔技術(shù)⑧壓裂酸化技術(shù)。針對(duì)砂巖油藏敏感礦物類型，含量選擇與油氣層配伍的鉆井液、完井液。研制了油基、水基、泡沫、充氣鉆井液，以及酸溶、水溶、油溶暫堵劑。“七五”期間在14個(gè)試驗(yàn)區(qū)使用，“八五”期間至今已大量推廣應(yīng)用以上技術(shù)，見到了顯著效果。

　　（5）水平井鉆井技術(shù)（1991年～1995年“八五”國家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目）。

　　由6個(gè)油田進(jìn)行攻關(guān)，在6種油氣藏中5年共鉆長(zhǎng)、中、短半徑水平井57口，到1997 年已完成水平井153口，其中多數(shù)為中半徑水平井。統(tǒng)計(jì)已投產(chǎn)的35口水平井，共計(jì)增產(chǎn)原油35.7萬噸，獲經(jīng)濟(jì)效益4.2億元,水平井單井產(chǎn)量為直井的2.5～6倍。通過攻關(guān)掌握了水平井井眼軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，建立了水平井下部鉆柱大撓度受力分析模型，以及平衡曲率和極限曲率法的水平井井眼軌跡預(yù)測(cè)模型。研制成水平井用單彎、雙彎、可調(diào)彎外殼螺桿鉆具并形成系列。還研制成水平井鉆井液、完井液，進(jìn)行了水平井偏心環(huán)空流場(chǎng)攜巖機(jī)理的研究，弄清了水平井巖屑床形成的條件。掌握了不同類型油藏長(zhǎng)、中半徑水平井完井方法和水平段、長(zhǎng)井段和大跨距多井段射孔技術(shù)以及水平井泵入式，濕式接頭、柔性測(cè)井方法。

　　（6）深井、超深井鉆井技術(shù)。

　　1966年7月28日大慶油田鉆成松基6井（井深4 170m），1976年4月30日四川局又鉆成我國第一口超深井女基井（井深6 011m），以后又鉆成兩口超過7 000m的井（四川關(guān)基井7 175m，新疆固2井7 002m）。1989年4月塔里木會(huì)戰(zhàn)指揮部成立，開始大規(guī)模地鉆深井、超深井。使超深井鉆井速度大幅度提高，輪南地區(qū)5 000m左右的井，一年可鉆4口，東河塘地區(qū)6 000m左右的井一年可鉆兩口。過去復(fù)雜地區(qū)長(zhǎng)期打不成超深井，現(xiàn)在打成了，如東秋里塔克地區(qū)打成了東秋5井，英吉沙地區(qū)打成了英科1井等。通過鉆深井、超深井積累了鉆超深井經(jīng)驗(yàn)，即要有一個(gè)合理的井身結(jié)構(gòu)，要控制探井的目的層數(shù)，掌握對(duì)付復(fù)雜地層的鉆井技術(shù)以及先進(jìn)配套的鉆超深井鉆機(jī)和其他設(shè)備、工具等。

　　（7）灘海地區(qū)鉆井、稠油油藏鉆井、老油田鉆調(diào)整井等鉆井技術(shù)也取得顯著進(jìn)步。

　　（8）鉆井基礎(chǔ)理論如鉆井流體力學(xué)、鉆井巖石工程力學(xué)、鉆井巖石破碎力學(xué)、鉆井管柱力學(xué)、鉆井化學(xué)、鉆井控制工程學(xué)等均取得了大的發(fā)展。

　　鉆井重大技術(shù)取得以上突出成就最重要的經(jīng)驗(yàn)是要制定重大技術(shù)的五年科研攻關(guān)計(jì)劃，組成專家組認(rèn)真調(diào)研、論證后再立項(xiàng)。重大科研攻關(guān)項(xiàng)目應(yīng)列入集團(tuán)公司或國家攻關(guān)計(jì)劃，組織油田和院、校緊密協(xié)作，給予足夠資金投入。同時(shí)注意和國外進(jìn)行技術(shù)交流。

　　1.3.3　鉆井裝備水平有了很大提高

　　（1）鉆機(jī)不斷更新改造。

　　“六五”期間改造大慶Ⅰ、Ⅱ型鉆機(jī)，最初換為442kW鉆井泵兩臺(tái)，以后又換為國產(chǎn)的589kW、736kW鉆井泵，有的還配備957kW鉆井泵，配備了三級(jí)固控設(shè)備。我國自己制造了4 500m鉆機(jī)，這些年每年動(dòng)用100多臺(tái)。1996年3月20日蘭州石油機(jī)械總廠研制成6 000m電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)。從1976年開始從羅馬尼亞引進(jìn)的F320 6 000m鉆機(jī)100多臺(tái)，1989年塔里木會(huì)戰(zhàn)對(duì)這種鉆機(jī)進(jìn)行了改造，換為國產(chǎn)的1 178kW鉆井泵。1985年從美國引進(jìn)E2100鉆機(jī)等22臺(tái)，1995年我國研制成功6 000m頂驅(qū)設(shè)備，同時(shí)也引進(jìn)了國外頂驅(qū)設(shè)備。這期間我國生產(chǎn)了大批589kW、736kW、957kW、1 178kW鉆井泵。1998年我國又生產(chǎn)5 000m電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)。

　　（2）引進(jìn)國外鉆井設(shè)備、工具、儀表。

　　1985年江漢引進(jìn)了牙輪鉆頭制造技術(shù)和PDC鉆頭制造技術(shù)。四川局引進(jìn)了克里斯坦森PDC鉆頭制造技術(shù)。1985年江漢引進(jìn)美國道威爾水泥車生產(chǎn)線，北京和大港機(jī)廠引進(jìn)美國斯密斯迪納螺桿鉆具制造技術(shù)。西安儀器廠引進(jìn)單、多點(diǎn)測(cè)斜儀與MWD生產(chǎn)線。在引進(jìn)部分液壓防噴器的同時(shí)，我國生產(chǎn)了大批21MPa、35MPa、70MPa液壓防噴器。1998年四川局研制成105MPa防噴器。以上這些設(shè)備、工具、儀器研制的成功和引進(jìn)的制造技術(shù)，特別是鉆頭制造技術(shù)，提高了我國鉆井速度，保證了安全生產(chǎn)。