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装备是先进技术的载体，对于石油钻井来说，没有过硬的钻井装备，就无法实现优质、健全、高效勘探开发目的，也无法为勘探开发提供保障。从某种意义来说，装备是勘探开发的尖兵利器。
1 我国钻井装备研发与制造取得重大进展
钻井的投资占整个石油勘探开发投资的50%以上，是影响油气勘探开发整体效益的关键因素。目前，中国已成为世界石油钻井大国。
上世纪50年代到70年代初期，我国的钻井设备主要靠引进苏联的、美国的、罗马尼亚的。“文化大革命”后期，我们开始自己制造仿造罗马尼亚的钻机，叫“大庆Ⅰ型”、“大庆II型”由兰州石油机械厂和宝鸡石油机械厂制造，有仿制的、有改进的中型的钻机。近年来，通过新技术攻关和成熟技术集成应用，中国钻井提速提效技术发展迅速，带动中国钻井整体速度不断提高。特别是2007年成功研制出具有自主知识产权的1.2万米大型成套钻机及其配套装备，我国已具备万米超深井钻井能力。特别是近10年我们自己能够制造万米钻机，包括7000米以上的电动钻机，而且我国的顶驱、钻机控制已经出口世界多个国家。
多年来，中国石油钻井科技的发展走过了引进和学习国外技术、自主攻关、建立钻井科研机构、引进技术与自主研发相结合的道路。石油钻井科技开始由满足勘探开发需要向促进勘探开发的方向发展，并逐步缩小了与国外先进水平的差距。
特别是近几年，石油钻井工程技术快速发展，市场竞争能力显著提高。“十五”期间，钻井技术类科技成果有573项，位居第一。2007年中石油集团年钻井总进尺比2000年翻了一番。2000年以来，我国钻井队伍不断壮大，钻井进尺逐年增长，而后者增速远大于前者，充分说明钻井生产效率在不断提高。水平井和欠平衡井的规模应用，空气钻井、钻机、顶驱等重大钻井装备的启用，彰显了中国石油钻井在自主创新方面的巨大成就。
中国石油工业要保持油气生产的持续稳定增长，必须向陆地深层和海洋进军，向复杂地层和低丰度、低渗透率油气层要产量要效益，而钻井是成败的关键。这就要求钻井工程通过技术攻关，优化钻井设计，采用新技术、新材料和新方法，加快钻井速度，缩短建井周期，降低成本，不断扩大油气资源可利用范围。我国一直高度重视石油钻井工程技术，尤其是钻井前沿高技术装备研发，积极支持以石油企业牵头、产学研相结合的技术创新体系建设。今后，国家科技部将一如既往，进一步加强先进钻井技术与装备研发，以尽快使我国的钻井工程技术达到世界先进水平。
中国是世界制造大国，石油钻井专用装备近几年得到了快速发展。目前，中国石油宝鸡石油机械有限责任公司、北京石油机械厂等河北华北石油荣盛机械制造公司等企业，已成为世界最大的钻机、顶部驱动装置和防喷器等产品的供应商。石油钻井装备、工具与仪器的快速发展，不但提高了中国的钻井业务能力和水平，而且提高了勘探与开发的效果。
2 中国行业标志性钻井品牌走出国门
近日，中国石油宝鸡石油机械有限责任公司已签订我国高端石油钻井设备出口迄今为止最大一笔订单，总标额达到20.8亿元人民币，也是我国高端石油装备首次进入中东市场，成为宝石机械拓展国际市场的又一个重大成果。
依据签订的合同，2010年5月至2011年11月宝鸡石油机械有限责任公司将为阿联酋国家钻井公司设计、制造和安装10套5000米及2套7000米沙漠快速移运钻机和2套钻具。
据了解，这是阿联酋国家钻井公司第一次将钻井设备标授予中国企业，标志着宝鸡石油机械生产的石油钻机将代表中国的石油装备在中东高端市场登台亮相。
这次招标的钻机和钻具均按海洋石油装备的标准要求，是当前世界石油装备最严格的标准。而20亿元的巨额标单，对于仍未走出国际金融危机寒冬的世界石油钻井装备企业来说无疑是雪中送炭。
参与这次竞标的共有来自全球的13家业内知名企业，其中不乏国际著名的石油装备制造商。
宝鸡石油机械有限责任公司是我国最大的石油钻井装备研发制造基地。曾研发制造9000米钻机、12000米钻机、人工岛环轨移动钻机，特别是在沙漠快速移动钻机研制方面，率先在国内形成1000米至7000米拖挂钻机完整系列，与国际著名钻井工程承包商有过多次成功合作，是国内石油装备制造行业的领军企业。
作为我国建厂最早、科研实力最强的石油钻采装备研制企业，宝石机械公司1953年划转石油系统以来，已有百余项首创技术填补我国石油钻采装备领域空白。1986年以来，宝石机械共有82项技术荣获国家、省部级科技进步奖。截至目前，公司已有3项科研项目被列入国家“863”计划，累计获得国家专利技术授权187件。
2008年9月10日，我国首套多功能海洋3000米钻修井机在宝石机械诞生。同年12月2日，宝石机械研制成功的国内首套深水钻井系统装备首次装备90米以上作业水深的自升式钻井平台，标志着国产品牌海洋钻井系统装备研制达到新水平。宝石机械研制的我国首台F-2200HL钻井泵，达到国际先进水平，是我国功率最大、泵压最高的钻井泵，在国际上享有盛誉。
宝石机械还在国内率先形成钻深能力1000米至12000米陆地全地貌、全天候无缝覆盖钻机系列、500马力至2200马力F钻井泵系列、1000米到7000米拖挂钻机系列。钻机关键设备实现了自我配套，是我国唯一掌握重特大型钻机核心技术及配套资源的企业。
3 我国钻井装备技术研发现状
随着我国对国际石油资源开发的参与，国产石油钻井装备已初步踏入国际市场。为了适应这种新的形势，有必要探讨我国石油钻井装备的发展战略。
3.1 常规钻井装备的现状
3.1.1钻机形成系列，基本满足国内市场需要
根据GB1806—86《钻机型式与基本参数》形成的钻机系列包括了钻深从1500m至6000m的钻机，基本满足了国内钻井需要。但这种钻机系列存在基本参数与国外钻机不相符合的问题。国外钻机的钻深是按照φ73～127mm（～5英寸）钻杆尺寸给出的，国标则是统一按φ127mm钻杆标称钻深。现在各厂家已经仿照国外规定标明钻深，国标也将作出相应修改。 3.1.2主要部件基本适应国际市场需要
国产钻机部件，特别是按照引进技术生产的钻机部件，已能基本适应国际市场的要求。外商认为我国的“石油钻机部件可用，距离世界先进水平尚有15～20年差距”。这里所谓的差距，主要是指产品的质量水平和技术性能与国外新产品的差距。
3.1.3配套部件或零件与国际标准差距较大
①机械传动钻机国际上钻深3000m以浅的钻机主要是机械传动钻机。为了简化传动，采用柴油机加阿里森传动箱结构。国产高速柴油机和阿里森传动箱等技术较复杂的产品的综合技术性能较差，尚未达到先进水平。
②电驱动钻机国产电驱动钻机已经开始由AC-SCR-DC驱动向AC变频驱动过渡。但目前国产电气设备不论产品规格或者产品质量，都与国际先进水平还有一定距离。
③传动件国产盘式离合器和气胎式离合器大都是由主机厂根据配套需要生产，并无专业化厂家，以致产品规格品种不全，产品质量很难适应钻井机械高速重载的工作条件。其他如链条、传动胶带、橡胶件，气动件、液压件以及轴承等产品质量，也还不能适应钻机恶劣工作条件的要求，工作寿命短。
④钻井液净化系统钻井液净化系统的主要部件，我国都有产品。但是质量差，技术水平也比较落后。
3.1.4产品可靠性差
产品可靠性差主要表现在基础件制造质量差和有的厂家不重视产品质量。
3.1.5钻机国产化水平有待提高
钻机国产化水平不高的原因，一是配套件的生产缺乏应有的组织，已如前述；二是缺乏一种实用和完整的产品目录。
3.2常规钻井装备要提高制造质量和改进产品设计
3.2.1提高产品制造质量
从使用中暴露的问题可以发现，提高产品的可靠性一般不存在复杂的技术问题。关键在于必须提高对产品质量重要性的认识。
毫无疑问，在提高产品质量的同时，必须有计划地发展产品的规格品种，否则国产钻机的配套和国产化水平就难以提高。
3.2.2改进产品设计
国产设备在参与国际市场竞争中，暴露的问题很多，以致往往不能中标，或者运营亏损，其主要原因与钻机的总体设计关系甚大。
①提高钻机的运移性一般情况下，国外钻深3000m以浅钻机的搬迁只要12～14车次即可完成，而我国缺乏合适的运载车辆，钻机搬迁车次不可能减少，而且国内传统的钻机配套方式与国际上不同。国外钻机一般只保持基本配置，特殊情况再租用设备或者增加配置。
②提高设备对环境条件的适应能力提高我国钻井装备对环境条件，例如对低温环境和高温环境的适应能力，应是钻机总体设计追求的目标，而这正是目前我国装备的薄弱环节，也是影响装备可靠性的重要方面。
③设备应该适应当地的后勤保障条件国家和地区不同，采用的标准也多有差异。为了适应国际市场的需要，也为了便于在国外取得配件供应，应该作出努力使产品能够适应不同的国际标准。
3.2.3常规钻井装备的创新
在提高常规钻井装备经济实用性的基础上，要根据提高装备性能的需要有计划地发展新产品。
为了发展轻便钻机和小井眼钻井设备，需要开发较小功率而运移性好的钻井泵。例如北美市场很受欢迎的Dardner-Denver公司的三缸泵，性能良好，重量轻，特别适合与要求运移性高的钻机配套。
为了改进绞车的控制性能而开发的盘式刹车，国外采用的是可以直接安装在滚筒轴端使用的气控制盘式刹车，其控制系统与钻机气控制系统同源，可以省去昂贵的液压控制系统，摩擦片的动、静摩擦系数相等，可以作为自动送钻系统的执行机构。
3.2.4新技术新装备的研究
（1）关于喷射钻井
我国开展喷射钻井已有近20年历史，井底水功率已达到1.16kW/cm2（10马力/平方英寸）以上，有的甚至超过1.62kW/cm2（14马力/平方英寸），远远超过0.64kw/cm2（5.5马力/平方英寸）的所谓经典钻井理论规定值。但是在喷射钻井技术的应用中也出现了一些问题。一是国产钻井泵可靠性差，管汇耐压强度不够，使用中常出现故障；二是没有从综合经济效益出发考虑，在2000m以浅的井中使用喷射钻井技术，从而带来钻机总体设计不合理的弊端。
（2）关于设备的机械化和自动化
一般认为国外装备发展方向之一是机械化和自动化。笔者认为实现机械化和自动化，必须以提高装备的工艺性能为主要目标；必须以取得最大的经济效益为宗旨，必须以高度的可靠性为基础。
我国目前的工业基础还比较薄弱，产品的质量比较差，零部件越多的设备，其整体可靠性越差。如果片面追求机械化和自动化，可能会陷入困境。目前应该根据上述原则，主要发展一些与工艺进步有关的自动化检测仪表，例如可靠性高的钻井液池容积统计系统（PVT）和早期井涌探测仪等。
（3）关于顶部驱动装置
目前国产顶部驱动装置主要是满足国内需要。我国的主要油田是在陆上，因此降低重量，减小尺寸，发展轻便顶部驱动产品系列，应该是下一步发展的目标。与此同时，要学习国外对顶驱装置采用租赁这样一种节约投资的好方式。
（4）关于水平井技术
近来国外着重开发的旋转闭环钻井系统具有比马达控向系统更突出的优点，仅就其转盘控向系统而言，就有诸多优点。例如，钻井效率高，可以避免使用马达控向系统时可能出现的事故，可以选用最适合地层的钻头，从而使钻井效率提高20%～30%；井眼清洗好，可减少卡钻事故；可以预测并易于控制井身轨迹；钻井成本低，等等。
（5）关于欠平衡压力钻井技术
欠平衡钻井技术的核心，一是要有优良的钻井液处理技术，二是要配备完善的井控装置。此外还要具备可靠的井涌探测仪表和高速钻井液加重设备。对井控装置的要求是:在控制环空压力的同时，可以继续钻进；在井液流动和关井的情况下都能够接卸钻柱。在压力下允许起下钻，以更换钻头或者井底钻具组合；在导流器发生故障时能够提供后备的环空井控能力；具有能够改变环空压力的设备，以使地面设备的额定工作压力不被超过。不依靠导流器系统能够实现放喷和压井；能够快速和安全地关井。 因此，钻井装备应该努力实现钻井工艺的要求，以追求最大的经济效益为宗旨。
（6）亟待研发深海技术装备
2006年4月27日，在距香港450公里，水深1500米的地方，中海油成功钻探了荔湾气田，揭开了中国深海开发的序幕。目前，中海油在尼日利亚、赤道几内亚、菲律宾等国的深水合作区总面积达到11800平方公里，油气储量可观。
2007年，我国明确了“向海洋深水领域进军，向深水技术挑战”的目标，将深水勘探作为未来主攻方向之一，并投入150亿元建造深水钻井船等一系列深水大型装备。中国石油工业要保持油气生产的持续稳定增长，必须向海洋进军，向复杂地层和低丰度、低渗透率油气层要产量要效益，而钻井是成败的关键。
目前，诱人的深海钻井装备应用前景让我国深海技术装备的研发“升温”。中海油计划通过技术创新，到2020年实现深水油气田开发工程技术由300米到3000米的跨越，突破要害技术，把握具有自主知识产权的核心技术。详细包括攻克深水钻井及设备相关技术、深水平台及系泊定位技术等8项要害技术，建造3000米水深半潜式钻井船、3000米水深多功能钻井浮船等8项重大装备。
4、钻井装备技术展望
总的来看，近几年我国石油钻井装备主要呈现出以下这些趋势。首先，形式更趋于多样化。随着钻井技术的发展，对钻井装备提出越来越多的新要求，钻井装备向着多样化、系列化的方向发展。要研制出适用于不同地区、不同环境条件，能满足不同钻井工况、不同钻井工艺、不同井深和不同井型要求的专业化特种钻机。其次，技术更趋于先进化。通过交流变频、液压驱动、自动控制和人工智能等先进技术的交叉结合，并随着计算机、通讯和网络技术的广泛应用，钻井装备的机械化、自动化、智能化发展显示出了更大的优越性。同时，设计更趋于人性化。新型钻井装备充分体现以人为本的思想，最大程度地满足环保、安全等要求，设计更精细，最大程度地采用遥控设备，通过钻机的自动化设计，尽量避免人工作业和高空作业。
石油钻井装备的发展也对配套装备的发展提出了要求。为适应钻井装备机械化、自动化、智能化和遥控的要求，还应同步加快研制适应现代钻井作业的机械化设备及配套仪器仪表、井口工具等，进一步提高钻井作业效率和钻机整体的自动化水平。
在油气资源全球化的情况下，我国依靠自主研发制造的石油钻井装备，不仅为中国物装企业赢得可持续发展的利润和空间，还创造了低成本的工程技术服务优势，让我国参与国际合作中更加具有竞争力。
1 我国钻井装备研发与制造取得重大进展
钻井的投资占整个石油勘探开发投资的50%以上，是影响油气勘探开发整体效益的关键因素。目前，中国已成为世界石油钻井大国。
上世纪50年代到70年代初期，我国的钻井设备主要靠引进苏联的、美国的、罗马尼亚的。“文化大革命”后期，我们开始自己制造仿造罗马尼亚的钻机，叫“大庆Ⅰ型”、“大庆II型”由兰州石油机械厂和宝鸡石油机械厂制造，有仿制的、有改进的中型的钻机。近年来，通过新技术攻关和成熟技术集成应用，中国钻井提速提效技术发展迅速，带动中国钻井整体速度不断提高。特别是2007年成功研制出具有自主知识产权的1.2万米大型成套钻机及其配套装备，我国已具备万米超深井钻井能力。特别是近10年我们自己能够制造万米钻机，包括7000米以上的电动钻机，而且我国的顶驱、钻机控制已经出口世界多个国家。
多年来，中国石油钻井科技的发展走过了引进和学习国外技术、自主攻关、建立钻井科研机构、引进技术与自主研发相结合的道路。石油钻井科技开始由满足勘探开发需要向促进勘探开发的方向发展，并逐步缩小了与国外先进水平的差距。
特别是近几年，石油钻井工程技术快速发展，市场竞争能力显著提高。“十五”期间，钻井技术类科技成果有573项，位居第一。2007年中石油集团年钻井总进尺比2000年翻了一番。2000年以来，我国钻井队伍不断壮大，钻井进尺逐年增长，而后者增速远大于前者，充分说明钻井生产效率在不断提高。水平井和欠平衡井的规模应用，空气钻井、钻机、顶驱等重大钻井装备的启用，彰显了中国石油钻井在自主创新方面的巨大成就。
中国石油工业要保持油气生产的持续稳定增长，必须向陆地深层和海洋进军，向复杂地层和低丰度、低渗透率油气层要产量要效益，而钻井是成败的关键。这就要求钻井工程通过技术攻关，优化钻井设计，采用新技术、新材料和新方法，加快钻井速度，缩短建井周期，降低成本，不断扩大油气资源可利用范围。我国一直高度重视石油钻井工程技术，尤其是钻井前沿高技术装备研发，积极支持以石油企业牵头、产学研相结合的技术创新体系建设。今后，国家科技部将一如既往，进一步加强先进钻井技术与装备研发，以尽快使我国的钻井工程技术达到世界先进水平。
中国是世界制造大国，石油钻井专用装备近几年得到了快速发展。目前，中国石油宝鸡石油机械有限责任公司、北京石油机械厂等河北华北石油荣盛机械制造公司等企业，已成为世界最大的钻机、顶部驱动装置和防喷器等产品的供应商。石油钻井装备、工具与仪器的快速发展，不但提高了中国的钻井业务能力和水平，而且提高了勘探与开发的效果。
2 中国行业标志性钻井品牌走出国门
近日，中国石油宝鸡石油机械有限责任公司已签订我国高端石油钻井设备出口迄今为止最大一笔订单，总标额达到20.8亿元人民币，也是我国高端石油装备首次进入中东市场，成为宝石机械拓展国际市场的又一个重大成果。
依据签订的合同，2010年5月至2011年11月宝鸡石油机械有限责任公司将为阿联酋国家钻井公司设计、制造和安装10套5000米及2套7000米沙漠快速移运钻机和2套钻具。
据了解，这是阿联酋国家钻井公司第一次将钻井设备标授予中国企业，标志着宝鸡石油机械生产的石油钻机将代表中国的石油装备在中东高端市场登台亮相。
这次招标的钻机和钻具均按海洋石油装备的标准要求，是当前世界石油装备最严格的标准。而20亿元的巨额标单，对于仍未走出国际金融危机寒冬的世界石油钻井装备企业来说无疑是雪中送炭。
参与这次竞标的共有来自全球的13家业内知名企业，其中不乏国际著名的石油装备制造商。
宝鸡石油机械有限责任公司是我国最大的石油钻井装备研发制造基地。曾研发制造9000米钻机、12000米钻机、人工岛环轨移动钻机，特别是在沙漠快速移动钻机研制方面，率先在国内形成1000米至7000米拖挂钻机完整系列，与国际著名钻井工程承包商有过多次成功合作，是国内石油装备制造行业的领军企业。
作为我国建厂最早、科研实力最强的石油钻采装备研制企业，宝石机械公司1953年划转石油系统以来，已有百余项首创技术填补我国石油钻采装备领域空白。1986年以来，宝石机械共有82项技术荣获国家、省部级科技进步奖。截至目前，公司已有3项科研项目被列入国家“863”计划，累计获得国家专利技术授权187件。
2008年9月10日，我国首套多功能海洋3000米钻修井机在宝石机械诞生。同年12月2日，宝石机械研制成功的国内首套深水钻井系统装备首次装备90米以上作业水深的自升式钻井平台，标志着国产品牌海洋钻井系统装备研制达到新水平。宝石机械研制的我国首台F-2200HL钻井泵，达到国际先进水平，是我国功率最大、泵压最高的钻井泵，在国际上享有盛誉。
宝石机械还在国内率先形成钻深能力1000米至12000米陆地全地貌、全天候无缝覆盖钻机系列、500马力至2200马力F钻井泵系列、1000米到7000米拖挂钻机系列。钻机关键设备实现了自我配套，是我国唯一掌握重特大型钻机核心技术及配套资源的企业。
3 我国钻井装备技术研发现状
随着我国对国际石油资源开发的参与，国产石油钻井装备已初步踏入国际市场。为了适应这种新的形势，有必要探讨我国石油钻井装备的发展战略。
3.1 常规钻井装备的现状
3.1.1钻机形成系列，基本满足国内市场需要
根据GB1806—86《钻机型式与基本参数》形成的钻机系列包括了钻深从1500m至6000m的钻机，基本满足了国内钻井需要。但这种钻机系列存在基本参数与国外钻机不相符合的问题。国外钻机的钻深是按照φ73～127mm（～5英寸）钻杆尺寸给出的，国标则是统一按φ127mm钻杆标称钻深。现在各厂家已经仿照国外规定标明钻深，国标也将作出相应修改。 3.1.2主要部件基本适应国际市场需要
国产钻机部件，特别是按照引进技术生产的钻机部件，已能基本适应国际市场的要求。外商认为我国的“石油钻机部件可用，距离世界先进水平尚有15～20年差距”。这里所谓的差距，主要是指产品的质量水平和技术性能与国外新产品的差距。
3.1.3配套部件或零件与国际标准差距较大
①机械传动钻机国际上钻深3000m以浅的钻机主要是机械传动钻机。为了简化传动，采用柴油机加阿里森传动箱结构。国产高速柴油机和阿里森传动箱等技术较复杂的产品的综合技术性能较差，尚未达到先进水平。
②电驱动钻机国产电驱动钻机已经开始由AC-SCR-DC驱动向AC变频驱动过渡。但目前国产电气设备不论产品规格或者产品质量，都与国际先进水平还有一定距离。
③传动件国产盘式离合器和气胎式离合器大都是由主机厂根据配套需要生产，并无专业化厂家，以致产品规格品种不全，产品质量很难适应钻井机械高速重载的工作条件。其他如链条、传动胶带、橡胶件，气动件、液压件以及轴承等产品质量，也还不能适应钻机恶劣工作条件的要求，工作寿命短。
④钻井液净化系统钻井液净化系统的主要部件，我国都有产品。但是质量差，技术水平也比较落后。
3.1.4产品可靠性差
产品可靠性差主要表现在基础件制造质量差和有的厂家不重视产品质量。
3.1.5钻机国产化水平有待提高
钻机国产化水平不高的原因，一是配套件的生产缺乏应有的组织，已如前述；二是缺乏一种实用和完整的产品目录。
3.2常规钻井装备要提高制造质量和改进产品设计
3.2.1提高产品制造质量
从使用中暴露的问题可以发现，提高产品的可靠性一般不存在复杂的技术问题。关键在于必须提高对产品质量重要性的认识。
毫无疑问，在提高产品质量的同时，必须有计划地发展产品的规格品种，否则国产钻机的配套和国产化水平就难以提高。
3.2.2改进产品设计
国产设备在参与国际市场竞争中，暴露的问题很多，以致往往不能中标，或者运营亏损，其主要原因与钻机的总体设计关系甚大。
①提高钻机的运移性一般情况下，国外钻深3000m以浅钻机的搬迁只要12～14车次即可完成，而我国缺乏合适的运载车辆，钻机搬迁车次不可能减少，而且国内传统的钻机配套方式与国际上不同。国外钻机一般只保持基本配置，特殊情况再租用设备或者增加配置。
②提高设备对环境条件的适应能力提高我国钻井装备对环境条件，例如对低温环境和高温环境的适应能力，应是钻机总体设计追求的目标，而这正是目前我国装备的薄弱环节，也是影响装备可靠性的重要方面。
③设备应该适应当地的后勤保障条件国家和地区不同，采用的标准也多有差异。为了适应国际市场的需要，也为了便于在国外取得配件供应，应该作出努力使产品能够适应不同的国际标准。
3.2.3常规钻井装备的创新
在提高常规钻井装备经济实用性的基础上，要根据提高装备性能的需要有计划地发展新产品。
为了发展轻便钻机和小井眼钻井设备，需要开发较小功率而运移性好的钻井泵。例如北美市场很受欢迎的Dardner-Denver公司的三缸泵，性能良好，重量轻，特别适合与要求运移性高的钻机配套。
为了改进绞车的控制性能而开发的盘式刹车，国外采用的是可以直接安装在滚筒轴端使用的气控制盘式刹车，其控制系统与钻机气控制系统同源，可以省去昂贵的液压控制系统，摩擦片的动、静摩擦系数相等，可以作为自动送钻系统的执行机构。
3.2.4新技术新装备的研究
（1）关于喷射钻井
我国开展喷射钻井已有近20年历史，井底水功率已达到1.16kW/cm2（10马力/平方英寸）以上，有的甚至超过1.62kW/cm2（14马力/平方英寸），远远超过0.64kw/cm2（5.5马力/平方英寸）的所谓经典钻井理论规定值。但是在喷射钻井技术的应用中也出现了一些问题。一是国产钻井泵可靠性差，管汇耐压强度不够，使用中常出现故障；二是没有从综合经济效益出发考虑，在2000m以浅的井中使用喷射钻井技术，从而带来钻机总体设计不合理的弊端。
（2）关于设备的机械化和自动化
一般认为国外装备发展方向之一是机械化和自动化。笔者认为实现机械化和自动化，必须以提高装备的工艺性能为主要目标；必须以取得最大的经济效益为宗旨，必须以高度的可靠性为基础。
我国目前的工业基础还比较薄弱，产品的质量比较差，零部件越多的设备，其整体可靠性越差。如果片面追求机械化和自动化，可能会陷入困境。目前应该根据上述原则，主要发展一些与工艺进步有关的自动化检测仪表，例如可靠性高的钻井液池容积统计系统（PVT）和早期井涌探测仪等。
（3）关于顶部驱动装置
目前国产顶部驱动装置主要是满足国内需要。我国的主要油田是在陆上，因此降低重量，减小尺寸，发展轻便顶部驱动产品系列，应该是下一步发展的目标。与此同时，要学习国外对顶驱装置采用租赁这样一种节约投资的好方式。
（4）关于水平井技术
近来国外着重开发的旋转闭环钻井系统具有比马达控向系统更突出的优点，仅就其转盘控向系统而言，就有诸多优点。例如，钻井效率高，可以避免使用马达控向系统时可能出现的事故，可以选用最适合地层的钻头，从而使钻井效率提高20%～30%；井眼清洗好，可减少卡钻事故；可以预测并易于控制井身轨迹；钻井成本低，等等。
（5）关于欠平衡压力钻井技术
欠平衡钻井技术的核心，一是要有优良的钻井液处理技术，二是要配备完善的井控装置。此外还要具备可靠的井涌探测仪表和高速钻井液加重设备。对井控装置的要求是:在控制环空压力的同时，可以继续钻进；在井液流动和关井的情况下都能够接卸钻柱。在压力下允许起下钻，以更换钻头或者井底钻具组合；在导流器发生故障时能够提供后备的环空井控能力；具有能够改变环空压力的设备，以使地面设备的额定工作压力不被超过。不依靠导流器系统能够实现放喷和压井；能够快速和安全地关井。 因此，钻井装备应该努力实现钻井工艺的要求，以追求最大的经济效益为宗旨。
（6）亟待研发深海技术装备
2006年4月27日，在距香港450公里，水深1500米的地方，中海油成功钻探了荔湾气田，揭开了中国深海开发的序幕。目前，中海油在尼日利亚、赤道几内亚、菲律宾等国的深水合作区总面积达到11800平方公里，油气储量可观。
2007年，我国明确了“向海洋深水领域进军，向深水技术挑战”的目标，将深水勘探作为未来主攻方向之一，并投入150亿元建造深水钻井船等一系列深水大型装备。中国石油工业要保持油气生产的持续稳定增长，必须向海洋进军，向复杂地层和低丰度、低渗透率油气层要产量要效益，而钻井是成败的关键。
目前，诱人的深海钻井装备应用前景让我国深海技术装备的研发“升温”。中海油计划通过技术创新，到2020年实现深水油气田开发工程技术由300米到3000米的跨越，突破要害技术，把握具有自主知识产权的核心技术。详细包括攻克深水钻井及设备相关技术、深水平台及系泊定位技术等8项要害技术，建造3000米水深半潜式钻井船、3000米水深多功能钻井浮船等8项重大装备。
4、钻井装备技术展望
总的来看，近几年我国石油钻井装备主要呈现出以下这些趋势。首先，形式更趋于多样化。随着钻井技术的发展，对钻井装备提出越来越多的新要求，钻井装备向着多样化、系列化的方向发展。要研制出适用于不同地区、不同环境条件，能满足不同钻井工况、不同钻井工艺、不同井深和不同井型要求的专业化特种钻机。其次，技术更趋于先进化。通过交流变频、液压驱动、自动控制和人工智能等先进技术的交叉结合，并随着计算机、通讯和网络技术的广泛应用，钻井装备的机械化、自动化、智能化发展显示出了更大的优越性。同时，设计更趋于人性化。新型钻井装备充分体现以人为本的思想，最大程度地满足环保、安全等要求，设计更精细，最大程度地采用遥控设备，通过钻机的自动化设计，尽量避免人工作业和高空作业。
石油钻井装备的发展也对配套装备的发展提出了要求。为适应钻井装备机械化、自动化、智能化和遥控的要求，还应同步加快研制适应现代钻井作业的机械化设备及配套仪器仪表、井口工具等，进一步提高钻井作业效率和钻机整体的自动化水平。
在油气资源全球化的情况下，我国依靠自主研发制造的石油钻井装备，不仅为中国物装企业赢得可持续发展的利润和空间，还创造了低成本的工程技术服务优势，让我国参与国际合作中更加具有竞争力。