定向钻井，简单说就是让向地下竖着打的井拐个弯，再顺着煤层的方向横着打井。定向钻井采集煤层气的原理同传统方法一样，即通过抽水减压，逼出煤层气，再进行采集。但两者的区别在于，传统方法只用竖井穿到煤层采集，而横向井顺着煤层的走势大大增加了采气的面积，因而提高了效率。
定向钻井通常在石油和天然气开发中使用较多，但近些年煤炭行业也越来越多地将这项技术用于矿山开采前的瓦斯抽放、排水、矿井探查等方面。在煤炭领域使用这一技术的主要有美国、澳大利亚、欧洲、南非等国家和地区，而利用这一技术采集、利用煤层气的国家以美国和澳大利亚等国为主。
澳大利亚目前有１７个煤矿用定向钻井技术排放井内瓦斯，以确保安全生产。而悉尼的一家公司在２０００年成功地利用这一技术在地下６００米深处开出了一口商业用煤层气井。
美国的一些煤矿企业为了矿井安全和开采煤层气也热衷采用定向钻井技术。在２０００年，美国１０％的煤层气井都采用了这项技术。由于这项技术的逐步开发，部分美国和澳大利亚企业的煤层气产量都得到了提高。
资料显示，定向钻井的纵向深度一般在６００米至１２００米，横向煤层钻井长度可达到４００米。据美国某钻探公司的个例统计，采用横井采气比传统的单一竖井采气的初期产量可高出１０倍，气井的生产寿命也会增加。根据对某些项目的估算，运用定向钻井法商业采集煤层气的内部回报率为１５％至１８％，明显高于传统竖井采集法约３％的内部回报率。
随着一些国家的研发，定向钻井技术又取得了一些发展。有的矿井可以在煤层间建造若干个采气的分支井，构成一个采气网络；有的矿井把多个煤层间的气井连在一起。目前与定向钻井技术有关的主要开发领域包括钻井测距技术、煤层钻孔连接工具、为增加产量而进行的煤层钻井网络设计等。一些掌握定向钻井技术的公司还设计制作了自己的开采设备，其科研的主攻方向放在钻头部分，研究如何使它能向地面传输更多的相关数据。
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