延安气田南部区域位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡南部，主要勘探开发区域在宜川、甘泉、富县等县区，该区域处于林区，钻前布置井场难度较大，天然气井主要以定向井为主，井深为4000米左右。区域内二叠系主要发育泥岩、泥质砂岩、岩屑砂岩，砂泥岩互层段较厚，储层机械压实与压溶作用强，绝大部分孔隙度小于10％，渗透率小于1mD，属特低孔、特低渗的致密储层。奥陶系马家沟组发育海相沉积的碳酸盐岩地层，主要为泥晶白云岩，且大部分裂缝、孔隙已被充填。整体上研究区较延安北部地区的地层致密、复杂，岩石的破碎难度大，可钻性差、钻井周期长，钻井投资大，风险高，技术密集。通过近年来各项钻探资料显示，该区域井下复杂事故多，机械钻速低，钻井周期长。大井丛定向井可在很大程度上缩短钻井周期，降低钻井成本。为此，集合丛式井的优势开展定向井提速及配套的工艺技术研究，将是提高气田开发效率效益、完成开发方案经济技术各项指标要求的重要保证。   
   一、主要研究内容   
   （一）延安气田南部区域钻井工艺措施优化   
   1、井眼轨迹优化设计与控制   
   2、岩石可钻性及钻头适应性优选；   
   3、钻具组合优化，钻井参数优选；   
   4、提速新工具应用研究。   
   （二）构建延安气田南部区域低伤害地层防漏防塌技术研究   
   1、地层漏失及井壁失稳机理分析；   
   2、现有钻井液体系分析及优化；   
   3、地层漏失及井壁失稳预防处理措施研究。   
   （三）改进技术管理模式   
   1、钻井作业管理流程优化，优化工艺堵漏措施；   
   2、先进技术和优秀钻井经验的推广应用。   
   3、技术部门之间的业务合作。   
   （四）现场试验及推广   
   先选择3-5口井现场试验，总结成果经验，并在延安气田南部区域全面推广应用。   
   二、授权专利情况   
   围绕本项目技术的研究和应用推广，累计申请专利7项，其中发明专利授权2项，实用新型专利授权5项。   
   三、技术经济指标   
   形成延安气田南部区域定向井钻井提速关键技术及配套措施，钻井周期较以往缩短15%以上，机械钻速较以往提高10%以上，单井节约钻井成本25万元以上。   
   四、应用推广及效益   
   （一）现场试验及推广应用情况1、现场试验   
   2018年，在富县区域选取了5口试验井，并对应选取了5口邻井作为参照井。通过应用对比发现，钻井周期缩短了5.89%以上，机械钻速提高了6.59%以上，从整体上看，试验井的平均钻井周期34.37天，较参照井的41.54天缩短了17.26%，试验井平均机械钻速9.95m/h，较参照井的7.95m/h提高了25.16%。   
   2、推广应用   
   该技术2019年-2021年间在富县-甘泉区域进行了全面的推广应用，累计应用了168口，其中富县87口，平均井深4135.50米，甘泉81口，平均井深3829.63米。三年间富县区域平均钻井周期44.40天，较2017年之前缩短了7.63天，缩短了14.66%；平均机械钻速9.17m/h，较2017年之前提高了1.78m/h，提高了24.09%。2021年在甘泉区域进行了全面的推广应用，平均钻井周期37.56天，较2020年缩短了13.10天，缩短25.86%；平均机械钻速10.07m/h，较2020年提高了1.49m/h，提高了17.37%，尤其是延618-5井钻井周期18.65天，机械钻速16.53m/h，创造了该区域钻井历史最快纪录。
      （二）经济与社会效益   
   1、经济效益   
   本项目技术在延安气田南部区域的成功应用，经济效益非常明显。该技术2019年-2021年间在富县区域全面推广应用，三年间共应用了87口，平均钻井周期44.40天，较2017年之前缩短了7.63天；2021年在甘泉区域全面推广应用，共应用了81口，平均钻井周期37.56天，较2020年缩短了13.10天。富县区域钻井队仅缩短钻井周期单井至少节约成本26.71万元，甘泉区域钻井队仅缩短钻井周期单井至少节约成本45.85万元，并节约搬家安装费用24万元/井次，富县-甘泉区域近三年累计节约7933.62万元。2021年起，针对富县区域成功运用原浆承压堵漏技术，单井节省钻井成本2.1万元，甲方按合同要求扣除1万元，今年以来，已应用了42口井，为甲方直接节支42万元。此外，随着钻井周期的缩短，减少了储层的浸泡时间，降低了近井区域的储层污染的程度，产生的经济效益是不可估量的。
      2、社会效益   
   随着我国碳达峰和碳中和目标的提出，以化石能源为主的能源结构转型势在必行，而天然气的利用在化石能源与清洁能源转型过渡中发挥着重要的桥梁作用，高效的天然气勘探开发技术对未来天然气产量继续保持快速增长至关重要，因此，本项目技术的推广应用加快了天然气规模上产目标的实施，对天然气区域化利用的普及和扩大具有助推作用，对整个延安气田的高效勘探开发发挥了重要作用，在整个天然气井建井过程中起到了借鉴作用；同时，钻井施工时间缩短很大程度上减少了钻井岩屑和压滤液的产生，降低钻井井控事故的发生概率，降低安全环保事故发生概率，对企业形象和社会影响的贡献是巨大的。