一趟钻技术与长裸眼段钻井提速专题深度调研报告

出品方：北京经纬智汇信息咨询有限公司 报告编号：OGA-A-028 赛道分类：钻井提速 报告日期：2026年6月 保密级别：内部参考 版本：V1.0

执行摘要

一趟钻（One-Trip Drilling）与长裸眼段钻井提速，是当前全球油气钻井工程降本增效的核心抓手，也是衡量一个国家钻井工程技术综合实力的标志性指标。本报告从技术内涵、原理拆解、全球对标、市场格局、瓶颈突破、趋势研判六个维度，对该专题进行系统性深度调研，主要结论如下：

核心结论一：一趟钻已成为长水平段与长裸眼提速的决定性手段。 一趟钻的本质，是以钻头与井下工具的长寿命、高可靠性，消除起下钻这一钻井过程中最大的可见非生产时间。北美二叠盆地已普遍实现直—斜—平全井段一趟钻，国际领先案例单趟纯钻进进尺超过4,600米、平均机械钻速突破150米/小时。中国紧随其后，页岩气水平段最长一趟钻进尺纪录达到4,225米，超深层钻井已突破万米大关。一趟钻与长裸眼是一对相互支撑的耦合技术：长寿命工具支撑一趟钻，一趟钻减少对裸眼井壁的反复扰动，从而支撑长裸眼安全延伸。

核心结论二：四大核心技术要素构成一趟钻的技术底座。 即异形齿高性能PDC钻头（斧形齿、锥形齿等通过"剪切+压碎"复合破岩，提升破岩效率与抗冲击寿命）、旋转导向系统（在钻柱持续旋转下精确控制井眼轨迹，从根本上替代滑动导向）、减振降扭与冲击破岩工具（抑制黏滑振动、保护钻头与井下电子元件）、高性能钻井液体系（强抑制、强封堵、高润滑支撑长裸眼井壁稳定与井眼清洁）。四者协同，方能实现单只钻头数千米的连续进尺。

核心结论三：国产化替代是中国赛道的决定性变量。 中海油服"璇玑"旋转导向与中石化"经纬领航"旋导系统已实现规模化应用，打破国际三巨头长期垄断，使中国成为全球少数完整掌握该技术的国家之一；国产旋导成本较国际同类显著降低，趟钻成功率持续提升。但在耐高温（向200℃以上演进）、长寿命可靠性、超深层万米级适应性、高端随钻电子元器件等环节，与国际先进水平仍存差距，是下一阶段攻坚重点。

关键数据亮点： 国际领先旋转导向累计应用进尺已逾数百万英尺；中国"七年行动计划"（2019—2025）圆满收官，2025年原油产量创历史新高、天然气当量首破2亿吨，为深层与非常规钻井提速降本提供了强劲的政策与市场驱动；国内深层页岩气示范区块通过提速技术体系，建井周期最高缩短超过50%。

风险提示： 第三方市场规模数据在不同机构间差异显著（部分细分市场估值相差逾两倍），厂商性能宣称多基于特定有利工况，引用须加可信度限定；超深层超高温工况下井下工具可靠性、高端芯片"卡脖子"是核心风险点。

行动建议（概要）： 油公司应以"国产旋导＋异形齿PDC＋地质工程一体化"组合推进提速降本，分阶段提升水平段一趟钻比例；投资方应聚焦国产高端旋导、异形齿PDC复合片、耐高温随钻电子三大高壁垒、高国产替代弹性的细分赛道。详细行动路径见第07章。

01 · 调研背景与目标

1.1 调研缘起与问题意识

油气资源的开发正在向"深、远、难"加速演进。陆上，超深层与深层已成为中国油气增储上产的主战场，塔里木、四川等盆地的钻井深度不断刷新；非常规，页岩油气的规模效益开发高度依赖长水平段水平井的低成本钻完井能力。海上与海外，大位移井（ERD）以单井控制更大油藏面积。这些场景有一个共同的工程诉求：在更长的裸眼井段内，以更快的速度、更低的成本、更高的可靠性完成钻进。

在此背景下，"一趟钻"从一项追求纪录的尖端工艺，逐步演变为长水平段、长裸眼钻井的常规化提速范式。它直接关系到单井建井周期、钻机日费占比与油气开发的综合成本，是钻井工程"提速、提效、提产、降本"链条上的关键一环。然而，一趟钻并非孤立的钻头技术，而是钻头、井下动力与导向工具、钻井液、参数优化、地质工程一体化等多要素协同的系统工程，且在超深超高温工况下面临严峻的可靠性挑战。系统厘清这一专题的技术现状、全球差距、核心瓶颈与未来方向，对油公司技术选型、油服企业研发立项、投资机构价值判断均具有直接的决策支撑价值。

1.2 核心调研问题

本报告聚焦回答以下关键问题：一是一趟钻与长裸眼提速的技术内涵、边界与耦合机理是什么；二是支撑一趟钻的核心技术要素及其原理、性能与寿命瓶颈何在；三是国际三巨头与中国阵营的技术现状、典型纪录与真实差距如何；四是相关细分市场的规模、竞争格局与经济价值几何；五是当前核心技术瓶颈与突破方向；六是政策驱动下的未来趋势与分角色行动建议。

1.3 调研范围界定

技术范围：以"一趟钻"与"长裸眼段钻井提速"为核心，覆盖高性能PDC钻头、旋转导向系统、井下动力钻具、减振降扭与冲击破岩工具、高性能钻井液体系，以及参数智能优化与地质工程一体化等支撑性技术。

地域范围：全球视野，重点对标北美页岩、中东大位移井等国际先进实践，并系统梳理中国三大石油公司及其工程技术公司的进展。

时间范围：全时间轴，从常规钻井到一趟钻、从短裸眼到超长水平段的演进脉络，延伸至未来智能化、自动化的发展趋势。

研究颗粒度：宏观（行业政策与整体格局）、中观（细分市场与竞争格局）、微观（具体工具、企业、典型井案例）多层次结合。

1.4 调研方法说明

本报告采用多源信息交叉验证的研究方法，综合国际学术文献（SPE/IADC会议论文）、国内核心期刊（《石油钻探技术》《钻井液与完井液》《石油钻采工艺》等）、油服企业技术资料、三大石油公司公开案例与提速纪录、第三方市场研究机构报告，以及行业新闻与企业财报。数据采用定性与定量结合方式，以数据支撑观点、以案例佐证结论。对市场规模等存在显著分歧的数据，明确标注口径差异并加可信度限定；对厂商性能宣称，明确其为特定工况下的案例数据而非普适均值。

02 · 技术现状全景

2.1 技术定义与核心原理

一趟钻（One-Trip Drilling / Drilling in One Run），指在一个钻进趟次内——即一次下钻到一次起钻之间——完成某一设计井段乃至全井眼的连续钻进，中途不因钻头磨损、工具失效或井眼复杂而起钻更换钻头与底部钻具组合（BHA）。它衡量的是钻头与井下工具在井下连续工作的能力，核心价值在于消除起下钻这一钻井过程中最大的可见非生产时间（NPT）。其外延形态包括长水平段一趟钻、造斜段加水平段一趟钻、直—斜—平一趟钻、三开一趟钻、大尺寸井眼一趟钻等，难度依次递增，其中直—斜—平全井段一趟钻代表了当前智能旋转导向技术的最高水平。

长裸眼段钻井（Long Open-Hole Section Drilling），指延长单一裸眼井段（钻完才下套管的井段）的连续进尺。裸眼段越长、井壁暴露时间越久，技术挑战呈非线性上升，集中体现在四个方面：井壁稳定（泥页岩水化膨胀、垮塌、掉块）、井眼清洁（水平段岩屑床难以清除）、摩阻扭矩累积（大位移井摩阻可消耗地面施加重量的较大比例）、井眼轨迹精确控制（长水平段需精准地质导向以维持储层钻遇率）。同时，井下复杂事故（垮塌、井漏、卡钻）概率随裸眼段增长而显著上升。

耦合机理是理解本专题的关键。每一次起下钻都意味着钻具反复经过裸眼井壁、产生抽汲与激动压力、增加遇阻遇卡与井壁失稳风险，且在深井超深井中单次起下钻可耗时数天。通过长寿命钻头与高可靠井下工具实现一趟钻，一方面减少了对裸眼的扰动，降低了复杂事故概率，使长裸眼得以安全延伸；另一方面把宝贵的钻机时间集中用于纯钻进，同步提升了机械钻速的有效利用率与整体建井效率。可以说，一趟钻是长裸眼高效安全钻进的关键实现手段，二者相互成就。

*图1：一趟钻与长裸眼提速耦合机理示意图*

2.2 发展脉络与成熟度评估

从技术演进的全时间轴看，一趟钻与长裸眼提速经历了四个阶段的跃迁。

第一阶段是常规钻井时代，以牙轮钻头加转盘钻为主，多趟钻、短裸眼，单只钻头进尺有限，起下钻频繁。第二阶段是提速提效时代，PDC钻头逐步替代牙轮钻头，螺杆钻具配合随钻测量（MWD）实现定向钻进，单只钻头进尺与机械钻速显著提升。第三阶段是旋转导向加一趟钻时代，旋转导向系统（RSS）从根本上解决了滑动导向的钻具阻卡与钻压传递问题，长水平段一趟钻成为可能，北美页岩革命由此获得核心工程支撑。第四阶段是智能旋导加地质工程一体化时代，造斜段与水平段乃至直—斜—平全井段一趟钻成为现实，超长水平段与超深层钻井不断刷新纪录。

从成熟度看，长水平段一趟钻在北美页岩区块已高度成熟、规模化常态应用；造斜加水平段一趟钻在中国主力页岩气与致密油区块已实现示范并逐步推广；直—斜—平全井段一趟钻在国际领先油服已有成熟案例，国内尚处追赶阶段；万米级超深层、超高温工况下的一趟钻则仍处于攻坚突破期，可靠性是核心制约。

*图2：一趟钻技术发展脉络与成熟度曲线*

2.3 国内外整体发展现状

国际层面，斯伦贝谢（SLB）、哈里伯顿（Halliburton）、贝克休斯（Baker Hughes）三家油服巨头构成高端技术的第一梯队，均已形成"高端旋转导向＋异形齿钻头＋随钻测井＋一体化软件平台"的完整产品矩阵，并在北美页岩、中东大位移井等场景中持续刷新一趟钻与长裸眼纪录。北美二叠盆地已进入"三英里水平段时代"，长水平段一趟钻成为常态。

中国层面，三大石油公司及其工程技术公司（中石油川庆钻探、中石化石油工程、中海油服等）在超深层、页岩气长水平段两个方向上取得显著突破，超深层钻井已突破万米，页岩气一趟钻进尺持续刷新纪录。更具战略意义的是，国产旋转导向系统实现了从无到有、从有到规模化应用的跨越，打破了国际垄断。但客观而言，在高端工具的耐温上限、长寿命可靠性、超深层万米级适应性、高端随钻电子元器件等环节，中国与国际先进水平仍存在代际或半代际差距。