水平定向钻井是一种通过非开挖方法安装地下管线、电缆和服务管道的方法。它包括使用定向钻机和相关附件，沿着选定的井眼路径精确钻孔，并对所需的管柱进行反向扩眼。

定向钻井分为三个阶段:

定位孔

第一阶段包括钻一个小直径导孔。钻井液通过钻杆被泵送到钻头上，在那里高压射流和钻头会磨碎钻杆前方的土壤。钻井液也会将岩屑带回钻机的入口坑。根据射击的大小和复杂程度，可以用几种方法跟踪先导孔。较小的射击使用行走制导系统而较大的更复杂的射击使用导线磁性类型系统。这两种方法都有一个位于钻头附近的发射机或转向工具，它向定位工程师发送信号，给出钻杆的确切坐标。不断地读取读数，检查钻头的深度，对准和百分比斜率。作业者和定位仪将进行校正，使导孔沿预定的井眼轨迹钻进。导孔的速度将根据现有的土壤条件和所需的转向量而变化。到达出口点后，将信标外壳和钻头分离，并用扩眼器替换。

PRE-REAMING

第二步是预铰导孔，并将其扩大到足以安全安装生产线的尺寸。在泵入钻井液的同时，将扩眼器拉回并旋转，以切割和清除固体，从而扩大井眼。预扩孔速度将根据现有的土壤条件和从井中移除的岩屑数量而变化。将使用膨润土和其他添加剂来确保孔的清洁和稳定。在预扩孔过程中，膨润土用于在孔外形成“饼层”。这将有助于井眼的稳定性和流体的漏失或渗透。诸如聚合物之类的添加剂被用来帮助分解粘土。更均匀混合的钻井液将防止任何堵塞在钻孔内。

管回调

最后一步是将管柱拉回预扩眼内。钻杆和扩眼器将连接到一个旋转接头上，该接头用于生产线和扩眼器之间，以防止旋转钻柱产生的扭转应力传递到产品管上。当成品油管被拉入钻孔时，钻井液被泵入井下，为成品油管提供润滑。

面向油气行业的定向钻井技术

沿着预定入口和出口点之间的现有路径钻导孔的过程称为定向钻井。在过去的50年里，它经历了多次修改，允许在一台钻机上钻多个孔;在过去，垂直钻井是钻井的唯一方法。

它是一种将钻杆和钻头导向某个井下的方法或能力，目的是将井筒转向预定的目的地。定向井直接下入预定深度，然后在一个或多个地方逐渐弯曲，以穿透一个或多个目标储层。定向钻井通常通过使用流体驱动的井下马达来转动钻头来实现。

定向钻井的局限性主要取决于最大井眼角度、角度变化率以及扭矩或摩擦因素。

以下是油气田中常用的几种定向钻井技术:

1. 从一个位置钻多口井:定向钻井还允许从一个地面位置(如砾石垫或海上生产平台)钻多口生产和注水井，从而最大限度地降低成本，减少石油和天然气钻井、生产和运输设施对地面的影响。这大大简化了采集系统和生产技术。

2. 侧跟踪和矫直:通过矫直弯曲的井眼，将井眼斜回垂直，使井眼远离障碍物，从而对侧跟踪障碍进行补救。

3. 控制直孔:使用这种钻井技术，可以在人造结构(如海上平台、钻井平台或人造岛屿)上钻出多口井。

4. ERD井:ERD井的目标是从一个地面钻井位置到达更大的区域，并在储层中保持更长的井距，以最大限度地提高其产能和泄油能力。

大位移钻井不是垂直钻井，而是使用更长、倾角大的水平井，从而达到远离钻井地点的地下石油/天然气资源。定向钻井的一种更先进的变体是ERD。

ERD结合了定向钻井和水平钻井两种钻井方式，其整体垂直深度与水平距离比明显大于传统定向钻井。

使用更先进的导向钻井设备，可以连续实时监测井筒状况。通过仔细考虑钻井泥浆的性质和流量，以及钻井过程中钻柱的旋转，还必须更加小心地确保井筒保持清洁。

5. 钻井避免地质问题:

断层钻井:这消除了在陡峭的倾斜断层面上钻直井的危险，因为直井可能会腐蚀和剪切套管。

盐丘钻井:为了到达通常位于盐丘顶下的生产地层，首先在盐丘的一侧钻井，然后转向生产层，以避免严重的冲蚀、漏失和腐蚀等钻井问题。

6. 水平井:水平井是一种多向钻井技术，钻井斜度至少为80度，以提高储层的性能。当无法使用直井或由于储层的几何形状而存在问题时，可以采用水平方法作为替代方案。

7. 难以到达的地点:水库可能位于城市或河床、山脉、城市、公园等地下，在这些地方不可能或禁止钻探。这个储层仍然可以通过在与储层相交的角度钻井来开采。

8. 多分支钻井:多分支钻井是指从一个地点钻出多个水平或近水平分支并连接回单个井眼的井。ML井的几何形状由以下因素决定:

生产目标

它们的相对深度

横向扩展。

分支可能在:

相同的水平面在相同的真正垂直深度，或

相同的垂直平面和方向，但深度不同。

在这两大类中，几乎可以创建无限数量的组合，每种组合都可以覆盖多个区域或在单个油藏中向不同方向扩展。

9. 减压井钻探:如果一口井失去控制，可以钻一口“减压井”，以密封原有井或释放失控井的压力。该技术应用于减压井的钻井，以便将泥浆泵入未控制井的储层。