径向水平井井下工具主要包括定位导向工具、套管开窗钻具、地层钻进钻具等。

基本功能是确定径向钻井的位置深度和方向，保持导向器与套管在工作状态下固定，并为径向钻进的钻具导向。主要包括引斜、弹性扶正器、导向器、承扭限位短节、可锚定定向器、接箍定位器等（图1）。

图1　定位导向工具示意图

采用螺杆钻具驱动万向节软轴和钻头过导向弯道对套管进行钻孔作业是套管开窗的常用方式。主要由钻头、万向节软轴、安全短节、钻压推加器和螺杆钻具等组成（图2）。

图2　套管钻孔工具示意图

依据地层的水射流可钻性差异，地层钻进钻具可有以下3种组合：

适用于密实坚硬地层，主要包括全流量破岩喷射钻头、适应近井带钻进的高压软管和钻速控制器、单流阀、高压过滤器等（图3）。系统全部流量都用于破岩，钻头推进控制由钻速控制器自动完成。

高压软管在承受轴向压力的条件下容易失稳压曲，临界长度取决于喷射反力、软管刚度以及软管在孔道内的支撑扶正状态等多种因素，这种钻进工具的有效钻进深度一般只能达到2米左右。

适用于中等硬度地层，主要包括平衡式喷射钻头、高压软管、加重筒、步进式喷射钻井控制器和单流阀、高压过滤器等（图4）。平衡式喷射钻头的特点是喷射钻头前后流量基本平衡。步进式喷射钻井控制器为钻头和软管提供推进动力并控制钻进速度。

图4　步进式钻进钻具示意图

步进式钻进是将设计钻进深度分多段渐进实施。步进式喷射钻井控制器包括钻速控制器和锚定（解锚）机构，钻速控制器液缸行程就是分段的长度。在每个钻进分段，由钻速控制器为钻头和软管提供推进动力并控制钻进速度。在完成单个行程（分段）钻进后，通过地面下放连续管，在锚定（解锚）机构的配合下将钻速控制器液缸复位，重新进行下一个分段的钻进。经过多次循环，实现长距离低速平稳钻进。操作流程如图5。

图5　步进式喷射钻进流程图

由于钻头喷射反力前后平衡，高压软管承受的轴向压力只是管体与孔道壁间的摩擦力和液流阻力，失稳压曲的临界长度大大延长，这种钻进工具的有效钻进深度可以达到10米以上。

适用于浅层稠油储层、泥沙储层或松软砂岩储层，主要包括自进式喷射钻头、长距离钻进高压软管、加重套筒、单流阀、高压过滤器等（图6）。

图6 自牵引钻进钻具示意图

自牵引钻进依靠自进式喷射钻头为钻进提供牵引动力。自进式喷射钻头包含前后射流两部分，射流基本速度相当于后向射流流量大于前向射流流量，后向喷射反力与前向喷射反力差值即为牵引动力。喷射钻头受流体输送管道流量—压降特性的限制，前后流量分配需要兼顾喷射破岩钻孔能力和自牵引能力，易出现破岩钻孔能力或牵引驱动力不足的情况。针对疏松易钻的储层，后向射流可以占比更高，从而得到更大的牵引驱动力，实现更长距离的钻进，这种钻进工具的有效钻进深度可以达到30米以上。

自牵引钻进工具的钻进速度由地面下放连续管速度控制，一般情况下保持连续管下放速度与钻头射流破岩钻进速度平衡。

连续管高压水射流径向钻井技术采用“直井+多分支径向井”新井型结构，可降低建井和增产成本，以较低的成本提高单井产量，满足部分难动用储层的改造开发需求。在老油区进入中后开采期、新增储量低品位占比增大的情况下，可为油田可持续开发提供一种有效降本增效的手段。