随着全球对天然气资源需求急剧增长，非常规、致密气的勘探开发成为焦点，亦成就了石油工程技术的突飞猛进。
工程技术人员现场解决气井排水采气难题。 马献珍摄
全球致密砂岩气资源量约210万亿立方米，主要分布在北美、欧洲、亚太等地区，目前已有36个国家70多个盆地实现了工业性开采，其中美国致密气产量最高。“在学习和借鉴国外成熟经验的基础上，我们加快探索和完善适合鄂尔多斯盆地非常规资源特点的工程工艺技术。”华北油气石油工程技术研究院钻井所所长张辉说。
鄂尔多斯盆地是典型的低压低渗、高含水致密油气藏。随着开发不断深入，华北油气建成的大牛地气田和东胜气田剩余可动用资源均呈现“薄、小、散、深、差”的特点。“要精准找到这些剩余储量，必须研发有针对性的钻井工程技术。油气藏在哪儿，钻井就要‘拐弯抹角’将它找出来。”张辉介绍。
结合剩余致密气藏特点，华北油气以最大程度扩大井筒泄气面积和提速降本为目标，主要采取集群化钻井部署与设计方法，自主创新形成了弓形水平井、工厂化丛式井组、三维绕障水平井等钻完井工程技术系列，为储量动用和成本控制找到了新方向。
随着储层认识不断加深，技术人员对储层展布走向更加清晰。有的区块同一气层几个含气“甜点”在一条直线上，他们就部署水平井，尽可能地将“甜点”全部穿起来。东胜气田JPH-489井就实现了一井穿3个“甜点”，试获产气量超过设计预期。“如果‘甜点’不在一条直线上，就将井眼轨迹设计成‘弓’形，绕个弯把几个‘甜点’全部收入囊中。”张辉说，“2022年我们部署了4口弓形水平井，日产气较常规水平井提升两倍以上。”
为节省钻井占地，他们根据地下储层分布情况，部署设计丛式井组，在一个钻井平台钻2~7口井。如果纵向发育几套储层，可打一口直井将其穿起来；如果其中一套储层较长，储层显示好且横向展布范围广，可部署两口水平井或者长水平段水平井。“有时候，在此井组上还会有一套位置特别的储层，受其他井的干扰不能直接钻穿，我们就创新部署三维绕障水平井。这种井型就像城市的高架桥，其井眼轨迹如同匝道，边转弯边下移，直至钻达储层。”华北油气石油工程技术研究院钻井工程研究所主任师闫吉曾形象地解释。
随着气田对钻井的要求提高，针对气田纵向上多套气藏储层，该公司探索设计分支水平井（多底井），在一个水平井井眼中分别实施两个或两个以上的水平段，可有效扩大单井控制储量和储层泄气面积，提高单井产能，尤其可大幅降低非均质储层地质预测和经济投入风险，解决一井多层储量无法同时动用的难题。“通过不断优化钻井设计，我们的钻井投资成本连续10年保持下降，有力支撑了气田产能建设。”闫吉曾说。
