放眼全球，全球油气行业将长期面临“两深一非”（深层、深水、非常规）及老油田等复杂油气田的开发挑战，核心需求聚焦于安全、高效、环保三大维度。在此背景下，通过复杂结构井建立油气通道，成为提高单井产量、降低综合成本、防范重大风险的关键手段，在非常规油气开发、地下储气库建设、长输管道非开挖铺设、清洁能源利用及深层井井喷失控救援等场景需求迫切。常规随钻测量难以解决复杂结构井建中实现“厘米级”井眼轨迹控制难题，自主研发磁导向钻井技术，成为打破国外垄断、实现高水平科技自立自强的必由之路。

中国石油集团工程技术研究院有限公司（以下简称“中国石油工程院”），通过多年对不同类型复杂结构井磁导向基础理论模型的持续攻关，攻克了大功率矢量电磁波信号源、非线性0.1nT宽量程微弱传感器等三十余项软硬件卡点，成功研制出“有源”“无源”两大系列四类MGD磁导向钻井工具，创新形成具有自主知识产权的MGD磁导向钻井技术。该技术一经应用，便在国内首座冀东海上储气库建设、环渤海湾地下灾害救援、青藏高原管道铺设中发挥关键作用，创下了首次找侧钻水泥塞，以及“最长无轨迹落鱼型”老井处置等18项国内纪录。

一系列瞩目成就，彻底扭转了我国磁导向钻井技术领域被国外掣肘的被动局面，为中国打造原创技术策源地注入核心力量。

坚持自主创新 实现零的突破

20世纪90年代，磁导向钻井技术已在西方出现，主要应用于煤层气两井连通、稠油双水平井钻井。彼时，我国该领域技术主要依赖国外进口。唯有自主研发创新，才能实现油气勘探开发的提质增效与核心突破。2008年，依托国家科技项目，中国石油工程院组建MGD磁导向钻井技术研发团队，开启敢为人先的自主创新征程。这支跨学科、跨领域的专业化综合性科研团队协同攻关，成功突破了多项世界级技术难题。

太空对接不易，入地连通更难。在地层、套管、钻井液等多种复杂介质影响下，MGD磁导向钻井技术难度堪比空间站舱体对接。通过实时获取、分析数千米井下人工磁场分布特征，实现地下寻井功能，能在数千米深地层对半径不足0.1m的井筒进行“点对点穿针”作业。

针对不同领域痛点MGD磁导向钻井技术提供了精准解决方案：对枯竭油气藏改建地下储气（能）库面临的疑难老井封堵难题，MGD磁导向钻井技术实现老井定位并封堵，扫除制约建库完整性的“拦路虎”；针对干热岩开发面临的水位下降及热损失难题，MGD磁导向钻井技术实现U型井取热不取水，形成干热岩绿色开发新模式；针对老油气田面临的套管错断导致的漏水、冒油、漏气等污染难题，MGD磁导向钻井技术通过定位精度实现对老井眼的重入并治理，根除长期影响周围生活区的环保顽疾。此外，MGD磁导向钻井技术可以化解低成熟度页岩油、深层煤炭、城市地下空间、事故救援等领域的常见难题。

通过夯实基础科学研究，该技术原始创新能力持续提升，亮点频现。据了解，MGD磁导向钻井技术的复杂结构井高精度电磁定位算法，拓展了井眼轨迹定位理论。团队研发的环流线圈、十字磁靶、交变电极等定位方法，建立了复杂工况下井眼相对位置计算模型及解算方法，突破了常规井眼轨迹测量技术产生累积误差的局限，定位精度从“米级”大幅提高至“厘米级”；团队研发的可控电磁源定位系统，解决了两井精确对接、平行钻进等精确定位难题。创新了井下抗冲击电磁源、地面复合激励电源，突破了磁场穿过套管的耦合畸变限制，研发了弱磁高精度检测工具及3套“有源”定位计算分析软件系统，测距范围与国外相比提高16%以上；团队研发的首台（套）无源磁定位系统，填补了我国储气库老井封堵、深层井喷失控救援等钻井精确定位技术空白。突破了大功率电磁激励、自发自收干扰、全姿态差分等技术瓶颈，研发的175℃高温无源磁导向工具及远程作业软件平台，可同时开展多个项目并实现陀螺集成“一趟测”，单次作业效率与国外相比提升30%；团队创建的复杂结构井轨迹控制工艺，引领了目标井导向钻井业务发展。创新了复杂结构井靶点实时更新、自动纠偏等控制方法，自动反演目标井轨迹趋势，建立了井眼伴行、拦截和重入等多种控制工艺，形成了现场测量、控制、导向成套作业规范和行业标准。

创新引路，底气更足。回望从0到1的突破历程，中国石油工程院推动磁导向钻井技术的每一步前进，都凝聚着攻坚克难、科技创新的力量。

持续创新创效 跃居世界前列

与国外相关技术对比，“MGD磁导向钻井技术与工具”在测量距离、封井工艺、作业效率等方面优势显著，且成本降至国外技术服务费的1/10以下。技术与成本的双重优势，推动其应用潜力充分释放，市占率持续提升，规模化应用也日趋成熟，逐步实现国产技术、产品及服务的自主替代，为我国科技经济安全、产业竞争力提升及技术主权维护提供坚实保障。

在储气（能）库建设领域，技术应用扫除了冀东、辽河、吉林国内重点储气库和国信苏盐储能库建库障碍。2021年，在吉林油田双坨子储气库的T1井重入封堵中实现了从“0到1”的突破，目前已成功封堵15口井。

在地热开发领域，技术应用促进了“取热不取水”循环换热工程的落地，特别是在大庆朝阳沟地热开发U型井组对接工程中创造了垂深超3000m、水平段超1000m的记录，推动了清洁能源替代进程。

在非常规油气及老油田治理领域，累计应用200余次，支撑了煤层气、超稠油、中低成熟度页岩油、老油田的提高采收率，创千m垂深垂向测控误差±0.3m，水平测控误差±0.5m的小井距井簇钻井行业纪录。

在管道穿越领域，累计完成5个重大节点工程，包括海拔4500m、距离2520m的山体穿越工程，打破了国外技术垄断，保障了油气输送管道的安全建设。

从应用数据来看，该技术已在地下储气库、干热岩、低成熟度页岩油、老油气田等领域实现375井次规模化应用，作业成功率100%。为全国油气能源安全筑牢屏障，推动我国精准测距导向钻井技术跃居世界前列。

一隅扎根继而“花开”全球，该项目成果已在伊拉克等国的油田作业项目投标中成功应用，既展现我国在前沿领域推进自主创新的坚定信心，也印证了中国石油工程院“万河之水始于源，参天之木立于根”的基础创新理念。

 创新永不停息 身披荣光奋进

我国磁导向钻井技术实现跨越式发展，不仅惠及国内外重大工程，更收获一系列权威认可与荣誉。“MGD磁导向钻井技术与工具”获评2023年中国国际石油石化技术装备展览会展品创新金奖、中国石油2023年度十大科技进展，入选北京市新技术新产品名录、中国好技术A类项目库、国务院国资委国有企业职务科技成果赋权改革试点名单、国家能源局补强能源技术装备短板清单。熠熠奖章，礼赞着锐意进取的科学攀登，也激扬着科学报国的壮志豪情。

通过推动实现高水平科技自立自强，加强原创性、引领性科技攻关，将关键核心技术掌握在自己手中，MGD磁导向钻井技术研发团队已成为国内磁导向技术创新的主导者和标准规范的制定者。

创新无止境，迭代不停步。MGD磁导向系列工具在应用实践中还展示出极强的迭代升级能力，应用边界持续拓展。2025年6月，MGD磁导向钻井技术研发团队首创掩埋井口定位成套技术，为矿区油气、硫化氢等有害物窜通处置创造条件，有力保障了后续巷道掘进过程中的人员、设备安全，标志着MGD磁导向钻井技术在煤炭领域应用取得新突破。此次施工历时1个多月，形成了一套针对废弃掩埋井的探测技术流程，并顺利识别了10个井口坐标，首次分辨了落眼井和套管井井眼类型；浅挖6口井后全部获得真实井口，预测符合率100%，误差小于1m。

当前，世界新一轮科技革命和产业变革加速重塑全球经济结构，科学研究正向极宏观、极微观、极端条件及跨学科综合方向突破，既拓展人类认知边界，也为磁导向钻井技术发展带来新的挑战。面向未来，MGD磁导向钻井技术将持续推进提挡升级，推动技术与工具向着谱系化、自动化、信息化方向发展，积极开拓丛式井网防碰、疑难复杂老井一体化处置、大埋深定向钻等新领域新业务，为超深层油气资源勘探开发、干热岩采热储能耦合开采等国家战略性新兴产业及未来产业提供关键核心技术支撑。