井下技術(shù)是鉆井領(lǐng)域進(jìn)步最塊的技術(shù)之一，高效和可靠的鉆具是鉆達(dá)目的層的關(guān)鍵。
現(xiàn)場(chǎng)到底需要什么樣的井下工具?許多鉆井經(jīng)理說，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)應(yīng)該是第一位的。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)在高投資的油井中效益明顯。在此之前所研制的工具都是為降低鉆井成本的，特別是陸上鉆井。當(dāng)然，對(duì)于技術(shù)開發(fā)中心來說，降低諸如旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向等鉆具的成本并不是天方夜譚。盡管如此，還是有更多的新鉆具進(jìn)入市場(chǎng)，而且銷售量也在不斷增加。
1 適用于水基鉆井液的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)
第二個(gè)問題是，當(dāng)發(fā)生擴(kuò)徑時(shí)，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)在使用水基鉆井液的情況下能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。井眼擴(kuò)徑影響井壁與鉆具間的穩(wěn)定接觸。另外，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)隨著時(shí)間的推進(jìn)將逐漸取代普通泥漿馬達(dá)。而在鉆井成本高的油井中這種趨勢(shì)將發(fā)展得更快。
由于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)允許鉆柱旋轉(zhuǎn)，在鉆進(jìn)時(shí)可以更好地清潔井眼，而且可以避免卡鉆，所以會(huì)加快取代常規(guī)泥漿馬達(dá)的步伐。當(dāng)然，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)不是萬能的，這項(xiàng)技術(shù)還有缺陷。最基本的缺陷是造斜率較小，常規(guī)泥漿馬達(dá)的造斜率為13°~15°/100ft，而旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆具的造斜率為10° /100ft。
2 井下動(dòng)力
另一油公司宣稱，他們需要?jiǎng)恿?qiáng)大的鉆井馬達(dá)。怎樣才能獲得動(dòng)力更大的鉆井馬達(dá)。當(dāng)然，泥漿馬達(dá)在這一領(lǐng)域是一個(gè)里程碑。在低轉(zhuǎn)速下，動(dòng)力和扭矩主要取決于轉(zhuǎn)子的波瓣數(shù)量。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆頭馬達(dá)的波瓣比為1:2~8:9。問題是怎樣把馬達(dá)的動(dòng)力施加到鉆頭上。一名資深工程師說，使用大口徑的鉆桿有利于把動(dòng)力傳輸?shù)姐@頭上。
3 鉆頭的振動(dòng)
還有很多油公司建議改善切削件的結(jié)構(gòu)，以便克服振動(dòng)對(duì)鉆頭帶來的損壞。目前已有小的改進(jìn)，但還存在很大問題。
4 小尺寸鉆機(jī)
美國(guó)能源部已出資贊助試驗(yàn)小尺寸鉆機(jī)，這種鉆機(jī)對(duì)環(huán)境影響小而且鉆井成本低，特別是在淺井中。微鉆井技術(shù)還存在幾種問題，其中包括傳感器、測(cè)井儀等問題。美國(guó)能源部宣稱，已出資770萬美元贊助10個(gè)科研項(xiàng)目。該項(xiàng)目共耗資1400萬美元，其他合作伙伴出資680萬美元。
美國(guó)能源部說，微鉆井技術(shù)可把探井的鉆井成本降低三分之一，可把生產(chǎn)井的鉆井成本降低二分之一。
