2 1世紀以來,國內外研究改進、開發創新了多種新型石油鉆機,涌現了許多新結構、新技術。近年來,為了適應淺海、海灘、沙漠和丘陵等不同地帶油氣藏的勘探和開發,美國、中國、德國、法國、加拿大、意大利、墨西哥和羅馬尼亞等國先后開發了各種類型的石油鉆機。國內外在頂部驅動鉆機、小井眼石油鉆機、套管鉆機、液壓鉆機、自動化鉆機及鉆機配套技術方面發展很快,一些技術已進入實用階段。

　　1、 頂部驅動裝置。頂部驅動鉆井裝置TDS(TOP DRIVE DRILLING SYSTEM),是美國、法國、挪威近2 0年來相繼研制成功的一種頂部驅動鉆井系統,取代了轉盤帶動方鉆桿鉆井的鉆井技術。它可從井架上部空間直接旋轉鉆桿,沿專用導軌向下送鉆具,完成鉆桿旋轉鉆進,循環鉆井液,接立柱,上卸扣和倒劃眼等多種鉆井操作。該系統顯著提高了鉆井作業的能力和效率,并已成為石油鉆井行業的標準產品。頂部驅動鉆機之所以得到較快發展,因為其具有以下幾個方面的優勢:

　　1) 立柱鉆井,節約了三分之二的接單根時間。利用轉盤帶動方鉆桿鉆井時,受方鉆桿的限制,每鉆完9米左右就需要停泵接一個單根。而頂部驅動裝置實現了立柱鉆井,直接接上一根立柱就可以實現繼續鉆進,節約了三分之二的接單根時間。

　　2) 下鉆劃眼,不必再接方鉆桿。在下鉆過程中,如果遇到砂橋和縮徑點,有了頂驅,就省去了接水龍頭和方鉆桿的準備時間,而且不需要把立柱甩成單根來劃眼,在井架的任意高度,都可以坐上卡瓦,接上頂驅,隨時開泵循環劃眼,節約了鉆井時間,減少了井下事故的發生。

　　3) 節約鉆井成本。由于頂部驅動裝置可以及時方便的處理井下事故,所以它允許鉆井過程中使用較少、較便宜的鉆井液和添加劑,這對占鉆井成本近2 5%的泥漿藥品來講,無疑節約了不少鉆井成本。

　　4) 設備安全。頂部驅動鉆井裝置采用馬達旋轉上扣,上扣平穩,并可從扭矩表上觀察上扣扭矩,避免上扣扭矩過盈或不足。鉆井最大扭矩的設定,使鉆井中出現蹩鉆扭矩超過設定范圍時馬達會自動停止旋轉,待調整鉆井參數后再正常鉆進,避免設備超負荷長時間運轉。