煤層氣，俗稱瓦斯，是中國常規(guī)天然氣最現(xiàn)實可靠的替代能源，國際能源機構(gòu)統(tǒng)計，中國煤層氣資源量位列俄羅斯、加拿大之后，居世界第三位。煤層氣的開發(fā)和利用可以提高能源供應(yīng)安全；采煤之前先采出煤層氣，有利于從根本上防止煤礦瓦斯事故；此外，煤層氣又是一種溫室氣體，因此開發(fā)和利用煤層氣不僅可以避免因采煤造成的煤層氣這種不可再生資源的浪費，還在減少溫室氣體排放、改善大氣環(huán)境方面具有非常重要的意義。
但中國煤層氣藏普遍具有低壓、低滲透的儲層特性，除直井外，最有效的鉆井方式是水平分支井和“Ｕ”型水平井。遠(yuǎn)距離穿針技術(shù)及裝備是煤層氣多分支“Ｕ”型水平井鉆井的必需技術(shù)，也是實現(xiàn)遠(yuǎn)距離精確連通兩口井的關(guān)鍵技術(shù)之一。這項技術(shù)原理是，在直井中下入測量探管，在水平井鉆頭處安裝一磁源發(fā)射裝置。測量探管采集磁源發(fā)射裝置產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場信號后傳回地面，通過專業(yè)軟件計算出兩口井的相對位置關(guān)系后，調(diào)整水平井井眼軌跡，并最終實現(xiàn)兩井連通。
中國石油集團鉆井工程技術(shù)研究院高級工程師田中蘭對這項技術(shù)形象的比喻成“地下天宮對接”。
田中蘭稱：“人造飛船的那個天宮對接咱們都很熟悉，最形象的一個比喻就是那個（天宮對接）是在天上，而我們是剛好把它移到地下。”
據(jù)介紹，該技術(shù)及裝備一直以來被外國公司壟斷，服務(wù)費和專利使用費居高不下，嚴(yán)重制約了中國煤層氣的低成本規(guī)模開發(fā)。為此，中國石油集團鉆井工程技術(shù)研究院組織專項技術(shù)攻關(guān)，歷經(jīng)三年時間、百余次實驗，最終研制出一套遠(yuǎn)距離穿針測量與控制技術(shù)，填補了國內(nèi)空白，為煤層氣水平井、多分支水平井技術(shù)的規(guī)?；_發(fā)提供了裝備支撐，大大提升了中國煤層氣鉆井能力。
中國石油集團高級專家、鉆井工程技術(shù)研究院煤層氣與儲庫工程研究所所長申瑞臣教授說，該技術(shù)的開發(fā)不僅打破了國外的技術(shù)壟斷，其精度也比國外同技術(shù)高得多，綜合性能達(dá)到國際領(lǐng)先。
申瑞臣介紹：“本項目的開發(fā)，打破了他們（外國公司）的技術(shù)壟斷，可以使我們的技術(shù)能夠規(guī)?；膽?yīng)用，現(xiàn)在各方面指標(biāo)對比我們已經(jīng)達(dá)到了國際的領(lǐng)先水平。測量方面，我們可以在他（外國公司）原先的弱點方面，就是1到3米他們不能進行測量，我們可以進行近距離測量。另外我們可以進行空間的井斜偏差、三維立體導(dǎo)向方面進行測量。”
申瑞臣還介紹說，2010至2011年，這項技術(shù)已累計節(jié)約鉆井投資600多萬元人民幣，如果要完成國家“十二五”規(guī)劃對煤層氣產(chǎn)量的要求，該技術(shù)的應(yīng)用每年將節(jié)約服務(wù)費用5000－6000萬元人民幣，提高了整個煤層氣開發(fā)的經(jīng)濟效益。
申瑞臣稱：“2010年至2011年使用這項技術(shù)累計節(jié)約鉆井投資600多萬元人民幣，如果按照國家‘十二五’規(guī)劃煤層氣的產(chǎn)量要達(dá)到每年160億方的話，預(yù)計要新鉆煤層氣井4000到5000口。如果我們的水平井按其中的四分之一來計算，國外的服務(wù)費一口井是25萬元人民幣，那么我們每年將節(jié)約服務(wù)費用5000萬元人民幣到6000萬元人民幣。”
中國石油集團鉆井工程技術(shù)研究院是中國石油集團旗下的一家直屬專業(yè)科研機構(gòu)，主要從事石油鉆井和井下作業(yè)的高新技術(shù)研發(fā)與推廣、裝備儀器的研制與生產(chǎn)和戰(zhàn)略決策的參謀與支持等業(yè)務(wù)。