近幾年來，隨著國產鉆井裝備新技術攻關和成熟技術集成應用，中國鉆井技術裝備提速提效技術發展迅速，帶動中國鉆井裝備技術整體速度不斷提高。油田鉆井的投資占整個石油勘探開發投資的50%以上，是影響油氣勘探開發整體效益的關鍵因素。目前，中國已成為世界石油鉆井大國，特別是我國自成功研制出具有自主知識產權的1.2萬米大型成套鉆機及其配套裝備后，我國已具備萬米超深井鉆井能力，不斷擴大油氣資源可利用范圍。
 
我國石油工業要保持油氣生產的持續穩定增長，必須向陸地深層和海洋進軍，向復雜地層和低豐度、低滲透率油氣層要產量要效益，而鉆井是成敗的關鍵。這就要求鉆井工程通過技術攻關，優化鉆井設計，采用新技術、新材料、新方法和新裝備，加快鉆井速度，縮短建井周期，降低鉆井成本。
 
模塊化新型鉆機
 
該模塊化新型鉆機志為海上平臺設計，與其它模塊鉆機相比，該新型鉆機更輕便和緊湊，3周便可完成組裝，可進行控壓鉆井和連續管鉆井等作業。該鉆機包括鉆臺及相關設備、鉆井液系統和電力系統。鉆機及鉆井液系統占地面積168平方米，質量約890噸，鉆機桅桿式井架高28米，鉆臺質量220噸，可容納直徑63.5毫米至508毫米的管材150噸。鉆機驅動采用齒輪齒條傳動系統，最大提升能力3630千牛，最大加載900千牛，最大提升速度45米/分，防噴器和井控設備最大壓力68.95MPa。鉆井液系統包括4個9.5噸559千瓦的鉆井泵，4個98立方米的鉆井液罐，2臺流量振動篩。此外，還包括1個950毫米的液壓驅動轉盤和1個自動下入套管/油管系統，最大鉆井深度6534米。
 
快速移動鉆機
 
快速移動鉆機是一種步進式液壓鉆機，具有便攜、快速、靈活和安全的特點，其液壓系統可使鉆機穩定、可靠、精準地移動和舉升。鉆機提升能力1089噸，可鉆叢式水平井和大位移井。移動系統能使鉆機在8個方向上移動，速度達0.2米/分，可實現鉆機整體從一口井移動到下一口井，縮短了鉆機搬遷時間。該鉆機可完成叢式水平井組的井工廠鉆井作業。
 
自動化鉆機
 
自動化鉆機分為交流變頻電驅動和液壓驅動兩大類，主要特點是：一是實現包括傳送、上卸扣、送鉆、排放、堆放在內的所有管子操作的自動化；二是大幅度減少鉆井作業人員，鉆臺和二層臺上不再有鉆工；三是明顯減輕司鉆的勞動強度和減少人為失誤；四是運移性好，安裝、拆卸方便；五是陸地自動化鉆機占地面積??；六是顯著提高作業效率和安全性。自動化鉆機代表當今石油鉆機的最高水平，是石油鉆機的重要發展方向，正在陸地和海上得到推廣應用。
 
微井眼技術
 
微井眼就是直徑不超過31/2英寸的井眼，當前研究和試驗的微井眼技術適合的最大井深約1500米。微井眼技術是一項系統工程，涵蓋鉆井、測井、生產等領域。在鉆井領域著重研究全新的小型化地面設備——小型化混合型連續管鉆機及相應的小型化泥漿循環處理系統等以及超小尺寸的井下鉆具和儀器——井下動力鉆具（包括導向泥漿馬達）、地質導向儀、MWD和LWD等。微井眼鉆井的主要特點一是是可以大幅度提高鉆機搬遷效率，減少井場占地面積，減少泥漿、套管和水泥的消耗以及動力消耗，減少鉆井作業人員，提高鉆井效率，降低鉆井完井成本、綜合開發成本和勘探開發風險，減少鉆井對環境的影響。
 
鉆桿輕型化
 
鉆桿的發展歷程表明，鉆桿存在輕型化的趨勢。碳纖維鉆桿就是由碳纖維-環氧樹脂制成，兩端有鋼接頭的鉆桿。由于碳纖維不如鋼耐磨，因此需要對碳纖維管的表面進行打磨，并涂上極耐磨的涂層。碳纖維鉆桿最大的技術難點是如何實現碳纖維鉆桿本體和鋼接頭的可靠粘結。
 
碳纖維材料無磁性，不導電，容易制成有纜碳纖維鉆桿。碳纖維鉆桿和有纜碳纖維鉆桿目前還處于現場試驗階段，經過不斷的試驗與改進，有望在5年后投入商業應用。一旦投入商業應用，必將給鉆井帶來一系列的變革。碳纖維鉆桿和有纜碳纖維鉆桿由于具有重量輕、韌性好、耐腐蝕等優點，特別適合鉆短曲率半徑和超短曲率半徑水平井，重鉆井，并有望在大位移井、深井鉆井以及深水鉆井中得到應用。
 
新型鉆頭
 
兩級雙徑PDC鉆頭。該鉆頭信其配套的低速高扭矩馬達，為火山巖地層（主要由玄武巖、凝灰巖、粘土巖和砂巖混層組成）鉆進提供了新的解決方案。該鉆頭是同心兩級鉆頭，由先導段和擴眼段兩部分組成，距離只有幾英尺，鉆頭與井壁的接觸面積加大可有效減少鉆柱的振動，避免了常規雙徑鉆頭不穩定的問題，且無需調整。
 
新型混合式鉆頭。該鉆頭兼具剪切和研磨兩種破巖機理。鉆進時，首先是PDC切削齡剪切破碎巖石，嚴重磨損后，采用金剛石混合孕鑲塊高轉速研磨破碎巖石繼續鉆進。與傳統PDC鉆頭和TCI牙輪鉆頭相比，該鉆頭渦輪鉆具可顯著減少起下鉆次數，提高機械鉆速，改善井眼質量。
 
雙倒角PDC切削齒鉆頭。該鉆頭采用雙倒角結構設計，增加了一條脊線，并將所受壓力分散到更大面積上，增強了切削齒在研磨性地層或受到沖擊載荷時碎裂掉齒失效的抗力，大大延長了鉆頭使用壽命?，F場應用結果表明，采用雙斜面PDC切削齒的鉆頭反扭矩更小，切割產生的巖屑更細，井眼清潔也更容易。
 
TM孕鑲鉆頭。該鉆頭其切前齒由金屬基金剛石復合材料制成，采用全新結構設計，更好地平衡了工作載荷，可承受更大的鉆壓，有效地利用了井下高速馬達系統的強勁扭矩和動力，切削巖石更快而自身磨損更慢，適用于極硬及研磨性極高地層。
 
新型井下振動測量工具
 
井下振動隨鉆測量系統。該系統在鉆井過程中可實時測量底部鉆具的沖擊和振動，實時調整和修正鉆進參數，以提高作業效率，降低作業成本。該系統以數值和色標譜兩種形式對底部鉆具的沖擊和振動進行描述，色標譜設定了8級離散沖擊水平和振動水平。若沖擊加速度小于20克，則為微小沖擊，標示綠色，司鉆無需采取任何修正措施；若沖擊加速度在20克至40克之間，則為中等沖擊，標示為橙色，司鉆應采取修正措施，具體調整措施取決于引起振動的主導因素類型。傳感器套件能連續工作于175℃和137.9 MPa環境中，其穩定性是行業標準的四倍，用四通道探測器將測量模塊簡單化為單主板設計。
 
高頻鉆井動力學測量工具。在鉆井過程中，井下振動會損壞MWD/LWD儀器等BHA組件和鉆頭，而高頻鉆井動力學測量工具可獲得高品質的井下振動數據。該工具可測量和記錄井下溫度、轉速、橫向和軸向加速度等數據，數據采集和記錄頻率高達2 kHz。分析結果證實，相比低頻數據高頻數據可獲得更詳細的井下動態特性資料。該工具采用電池供電，可連續工作120小時，外觀與接頭極為相似?，F場測試結果表明，高頻鉆井動力學測量工具與基于時間的動態模擬系統配合使用，有助于更好地了解并解決井下動力學問題。
 
鉆井技術裝備的快速發展，極大地推動了鉆井的實時化、信息化、數字化、可視化、集成化、自動化、智能化，鉆井技術的進步使石油開發企業，向陸地深層和海洋進軍，向復雜地層和低豐度、低滲透率油氣層要產量要效益成為現實，各油田隨著鉆井新裝備的不斷應用，鉆井開發成本進一步降低，有力地助推了油氣田增油上產工作。