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中国石油钻井现状与发展趋势

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中国⽯油钻井现状与发展趋势

中国⽯油钻井现状与发展趋势

近年来，我国钻井⼯程技术得到快速发展，钻井⼯程的规模实⼒和钻井⼯程的整体⽔平得到显著提⾼，但未来国内外钻井技术

将遇到哪些难点及发展趋势？

钻井是⽯油勘探开发的“龙头”，钻井的投资实际上占整个勘探开发投资的50%以上。钻井⼯程技术⽔平直接关系到⽯油勘探开

发的成败，决定着⽯油上游业务的发展潜⼒和竞争能⼒。⽬前，钻井⼯程已开始成为寻找油⽓藏、⾼效开发油⽓⽥最有效的⼿

段，特别是⽋平衡、⽔平井等技术已成为现代油⽓勘探开发的重要⼿段，对增储上产和提⾼采收率⼗分重要。

国内钻井技术现状：

长期以来，我国的⽯油钻井科研⼯作⼀直处于跟随状态，学习和追赶国外先进技术并努⼒实现先进技术的国产化。总体来看，

我国⽯油钻井技术⽔平与国外先进⽔平有5年~10年的差距。

近⼏年，我国钻井⼯程技术得到快速发展，钻井⼯程的规模实⼒和钻井⼯程的整体⽔平得到显著提⾼。但在⾃动垂直钻井、可

膨胀管钻井、深海钻井、陆上深井超深井钻井等⾼端钻井技术领域，以及综合钻井实⼒⽅⾯，与世界先进⽔平相⽐还有⼀定的

差距。国内旋转导向技术⼏乎还处于空⽩状态。⽆论是今后钻⼤位移井、分⽀井，还是煤层⽓鱼⾻井，都⾮常需要这项技术。

国内⾃2000年开始膨胀管技术研究，2003年⾸次在⼤庆油⽥进⾏了两⼝井的套管补贴，获得了成功，⽬前成功补贴已超过200⼝井。

从国际上看，地质导向钻井已是成熟技术，⾃动垂直钻井系统国外已投⼊商业应⽤，⽋平衡钻井、⽓体钻井国外已是常规⽣产

技术，我们还处在研究推⼴阶段。但国内中⽯油钻井院苏义脑院⼠经过多年努⼒，成功研制出近钻头地质导向系统，成为世界

上第四个拥有这项技术的国家。

套管钻井技术国外已投⼊商业性运作，我们还处在应⽤阶段。国内钻井院研制出适合中国特⾊的套管钻井技术，在吉林等油⽥

应⽤⼗多⼝井，取得显著成效。连续管钻井技术国外已是常规⽣产技术，特别是⼩井眼，这些技术也是我们在东部和西部勘探

开发⽣产中钻井⽣产亟须解决的技术。

钻井技术发展⽅向和难点：

汪海阁认为“钻井⾏业利⽤技术措施创造了⼀个⼜⼀个新记录，钻井技术潜⼒巨⼤。⽬前，我国的钻井⼯作量已位居世界第

三，仅次于美国、加拿⼤两国，并且已经掌握了常规的定向井、⽔平井、⽼井侧钻、丛式井及深井钻井等系列技术，基本上能

满⾜国内油⽓勘探开发的⼀般需求，并缩⼩了与国际先进⽔平的差距。国内钻井⾏业在围绕持续提速，提⾼探井发现率，保

护、发现油⽓藏等领域展开研究。”

据美国对世界144家主要⽯油公司及钻井作业公司调查显⽰，近年来，世界钻井井形呈现多样化，但仍以

直井为主，⽔平井、分⽀井、⽼井侧钻等特殊⼯艺井⽐例增加。海上⽔深超过3000⽶的井占海洋钻井总数的⽐例不断增加。

由于钻井⾯对的难度越来越⼤，因⽽⽯油钻机朝着不断满⾜⽯油⼯程需要的⽅向发展，⾼性能的机、电、液⼀体化技术促进⽯

油钻机的功能进⼀步完善。⼤量增加⾃动化⼯具，减⼩操作者劳动强度，为提⾼劳动⽣产率创造条件。在这⽅⾯发达国家⼀⼝

井只需⼏个⼈，⽽⽋发达国家，⼀⼝井需⼏⼗⼈。

长期以来，全球钻井⾏业的投资占勘探开发投资的50%以上，钻井⽔平的⾼低对于油⽓勘探开发效益具有⼗分重⼤的影响。合

理的钻井⼯艺、适⽤的钻井技术和完井⽅法是提⾼油⽓勘探成功率、发现油⽓⽥、提⾼产量、降低成本、实现油⽓⽥勘探开发

经济⽬标的重要保证。

从国际钻井服务市场的构成来看，⽬前钻井市场主要是由两部分构成的。⼀部分是提供钻机服务的钻井承包商，中国⽯油现在

到国外去服务的钻井、修井机早已超过100台，分布在⼏⼗个国家，⽽且这个需求还在增长。另⼀部分是占钻井服务市场六七

成的专业技术服务市场。我国在国外市场做的主要还是低端服务，也就是打井的⼯程承包，⽽⾼端的、⾼附加值的配合打井的

专业技术服务，我们基本没有参与进去。所以，我国钻井技术的提升和突破，已经成为关系中国⽯油⼯业在“⼗⼀五”发展和今

后可持续发展的关键所在。三⼤钻井技术的应⽤和发展：

最近⼏年，三⼤钻井技术得到了重要发展和⼴泛应⽤，第⼀是⽔平井钻井技术，第⼆是⽋平衡钻井技术，第三是深井钻井技

术。⽬前，这三项主要钻井技术的规模化应⽤，促进了钻井科技的深层次发展，在钻机动⽤、钻井总数、钻井队年进尺、钻井

总进尺以及机械钻速，特别是深井提速上，都创造了历史新纪录。三项技术的应⽤取得了显著的成果，带动了⼀批产业的兴

起，带动了思想观念的更新。⼀是带来整体观念上的更新，突出表现在勘探、开发和经济增长⽅式⽅⾯。⽬前，我国由原来两

三年打⼀⼝超深井，发展到现在，由于⽓体钻井技术的应⽤，⼀年就可以打两⼝超深井，产⽣了巨⼤经济效益。⼆是带来设备

的全⾯更新。⽬前，从钻机到钻机的所有配件，以及井下⼯具，都进⾏了全⾯更新，真正朝着科学化钻井⽅向发展。三是带来

钻井⼯艺的全⾯更新。⽐如⽓体钻井、控压钻井、深井超深井技术，尤其是特殊⼯艺钻井技术⾮常引⼈注意，⽐如定向井、⽔

平井、丛式井、⼤位移井、复杂结构井及⽋平衡钻井等。

从世界近年来钻井技术发展趋势看，每⼀项钻井技术的重⼤进展都对应着某项⾼技术的引⼊。钻井主导技术的发展实质上是把钻井、录井、测井与信息技术四者集成于⼀体，最⼤限度地提⾼油⽓层的发现率、提⾼单井产量、缩短钻井周期、降低“吨油

成本”。⼀个⾼效的钻井系统将在油⽓勘探开发中扮演越来越重要的⾓⾊。

“⽔平井、多分⽀井、⽔平多分⽀井技术，由于进⼀步提⾼了油藏暴露⾯积，有利于提⾼采收率、降低吨油开采成本⽽得到推

⼴应⽤。国外在多分⽀井和鱼⾻井基础上还提出了最⼤储层有效进尺的概念，即利⽤钻

井⼿段提⾼储层段的进尺，⼤幅度提⾼单井产量”。汪海阁还说，⽯油技术⼤发展，是国家强盛的需要，是世界经济发展的需

要，是继往开来的时代的需要，也是⼴⼤⽯油科技⼯作者⼤展宏图的黄⾦时期。

钻井的未来发展趋势：

未来国内外钻井技术发展趋势如何，为⼈类⽯油勘探开发带来什么影响？汪海阁认为，钻井是⽯油⼯业的龙头。钻井发展总的

趋势就是，不断满⾜勘探开发需要。钻井⼯程作为油⽓勘探开发的⼀个重要环节，⼀种主要⼿段，具有资⾦、技术密集，⾼投

资、⾼风险的特点。他还说：“近年来，国际钻井技术的发展趋势，已经由传统的建⽴油⽓通道发展到采⽤钻井⼿段，来实现

勘探开发地质⽬的，提⾼单井产量和最终采收率。” 我国⽯油钻井50多年的实践证明，⾛技术引进与⾃⽴开发相结合的道路是

技术落后国家⾛向先进的⼀条必由之路、正确之道。⾛完全⾃主创新的路适应不了形势发展的要求，必须要充分吸收发达国家

的先进技术为我所⽤。但是完全靠技术引进也⾛不通，因为先进的⽣产作业线及其产品，发达国家在未充分占领市场前是不会

出卖的，引进⼆流三流产品的作业线，在国际市场上是没有竞争⼒的，其结果只能是绑在别⼈的战车上跟着跑，⾛上“引进——落后——再引进”的恶性循环。

另外，像我们这样钻井规模的国家，先进技术是买不起的，买别⼈的产品或请外国公司来服务，在⼏⼝井上可以，但⼏百⼝

井、上千⼝井如何来应⽤是经济上承受不了的。⽇本技术发展的成功经验是从模仿创新⾛向⾃主创新，值得我们借鉴。在引进

国外先进技术，装备的同时，则绝对不能忽视⾃主开发与⾃主创新。结合当前国际⽯油背景，汪海阁在分析今后钻井技术发展

趋势时说，由于国际油价居⾼不下，引起世界⽯油勘探开发热潮，对钻井的要求会越来越⾼，钻井⼯作量也将⼤幅上升。“⽬

前，勘探对钻井提出的要求是，深井超深井需要提⾼钻速；开发对钻井的要求则是提⾼采收率，提⾼单井产量，改变增长⽅

式。管理上⾯临的难题是如何扩⼤⽋平衡钻井应⽤，如何降低⽓体钻井的成本，如何⼴泛使⽤⾼压喷射技术”。

在勘探上，⽋平衡钻井提⾼了低压、复杂岩性、⽔敏性、裂缝性等储层的油⽓发现和保护⽔平，拓宽了勘探领域。在开发上，

⽋平衡钻井通过有效地保护储层，提⾼了单井产量，降低了开发综合成本。在⼯程⽅⾯，⽋平衡钻井解决了低压地层漏失问

题，提⾼了机械钻速，减少了压差卡钻，缩短了钻井周期。2007年中⽯油完成155⼝⽋平衡井，取得了勘探上的重⼤发现，实

现了吐哈三塘湖油⽥的⾼效开采，并⼤幅度提⾼了研磨性地层的钻速。

“预计今后3年到5年内，需求最突出的钻井技术仍然以⽔平井、⽋平衡井、超深井三⼤技术为主，重点是要求保护发现油⽓

藏。三种技术相互渗透，相互交融，不断互补，优化发展，并朝着纵深⽅向快速发展。”汪海阁还透露。未来⾼度需求、重点

发展的钻井技术包括降低每⽶钻井进尺费⽤、降低地质旋转导向费⽤以及提⾼钻井速度等⽅⾯的技术，为中国⽯油勘探开发⽬

标的实现加油添⼒。

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钻井作业人员的现状及发展分析

钻井作业人员的现状及发展分析

２ｏ￣｛３　月　Ｃｈｉｎａ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｒａｄｅ　职业熬育　

钻井作业人员的现状及发展分析　

奚志强　

（中国石化中原石油工程有限公司钻井三公司，河南开封４７５３００）　

摘要：随着我国经济水平的不断提高，石油产业也得到了突飞猛进的提高。对于国家乃至整个世界来说，石油都是一种不可或缺的资源，对　于国家的稳定发展以及提升国家的综合竞争力有着非常重要的作用。可以看到，我们日常使用的很多产品都是经由石油开发得到的，石油产业已经开始　深入到了人民的生活之中。我国的人口基数是比较大的，所以对于石油的需求也相应的很大。数据显示２０１０年我国的石油需求量为３亿吨左右，随着　时间的增长，需求量会越来越大。所以对于我国来说，加大石油产业的开发，在这个基础上做好石油开采安全的保证，是一个迫在眉睫的问题。　

关键词：石油开采钻井安全　

在石油开采产业中，安全问题是必须要考虑的问题之一，随着石　

油产业在全世界的飞速发展，安全已经得到了全世界的重视，没有安　

全的保证，石油开采企业就无法稳定的发展。虽然我们对安全问题有　很大的重视程度，但是种种原因还是导致了很多钻井事故的发生。对　

于钻井和工作人员安全方面的工作是必不可少的，努力降低风险，减　少钻井事故的发生。所以，我们要对石油开采中的钻井安全装置、工　

作人员的安全进行研究和探索，努力做好安全方面的保证。　

一、我国钻井安全现状　

对于近年来经常发生的石油钻井安全事故，可以发现因素是多方　面的。例如在进行吊装作业时，现场没有很好的进行管理工作，我们　

都知道吊车是一种大型的设备，进行工作时，要有诸如司机、管理人　员等等进行指挥和工作，对于吊车是否合适、是否有不相关人员停留　

在危险区域等等，都要有专业的管理人员进行确认。但是很多实际生　

产现场，这样的管理人员很缺乏，即使有也是水平很低、工作素养不　

高的人员。司机无法和管理员达成一致，就很难进行继续作业。在进　

行交叉作业时，同样有很多问题存在：　

钻井设备的发展现状及质量控制

钻井设备的发展现状及质量控制

缉　鸯　中国化工贸易　Ｃｈｉｎａ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｒａｄｅ　嚣　具　

钻井设备的发展现状及质量控制　

张志朋　

｛胜利油田黄河钻井四公司３０１７０队。山东东营２５７０４５）　摘要：由于不断飞速发展的科学技术，我国的石油钻探业也有了更深入的发展，尤其是钻井的设备方面，有了很大的发展与进步。开采石油　的技术水平、开采的工艺受到钻井地面及井下设备很大的影响，同时，这也是石油开采受到限常】的最重要的问题。本文主要分析了钻井设备的发展现　状，并对其有关的质量控制问题进行了说明，我国的石油钻探业要想又好又快地发展，必须保证设备的质量控制。　关键词：钻井设备发展现状质量控制　对于石油行业来说，钻井机械设备严重制约着石油的开采技术与　在进行设计钻井设备时，这些制约因素已经被充分地考虑了进去，从　钻井工艺，钻井的质量受到钻井设备的直接影响，而最终井的质量则　而可以满足油藏的地质条件、地理环境的需求，这样钻井作业的效率　直接受到钻井的质量，且也在很大程度上影响着其的使用期限ｎ－。大　与油井的质量才能得到切实的保障。　家都知道，该行业的投资风险比较大，所以制约石油行业发展的最主　二、钻井设备的质量控制　要的问题就是油井的质量　，从而为了保证钻井的质量、安全的作业，　ｌ＿在进行加工制造石油钻井设备时，整个过程都要有第三方资质　钻井队所使用的钻井设备必须有很高的质量，这样石油的钻井效益也　人员进行监理，质量控制，以便宜在进行加工制造时，可以使与之有　就提高了。　关的标准得到有效的实施。在建筑行业中，实施监理可以取得良好的　一、钻井设备的发展现状　效果，它是比较成熟的一种质量监控形式［４】，比如，将监理制度融入　１．国外钻井设备的发展现状　到石油钻井的设备加工制造中，对于质量的控制非常有利。　１．１国外的钻井机械设备中已经融入了先进了的科学技术、钻采工　２．国内与国外的行业规范标准要有机地结合，将高质量的实施标　艺，自动化技术、液压驱动、交流变频技术等有关的先进技术已经应　准快速地制定出，同时，也要保障可以有效执行行业的制度。在进行　用在了钻井的设备中，这也是钻井机械的进步，而且又在现代化通信　质量控制时，一切加工生产的前提都是规范标准，所以，在质量控制　技术、计算机技术的作用下，使钻井设备的发展更趋向于信息化、智　的过程中，其制定的标准不但要与我国的国情相一致，而且又可与世　能化、自动化与集成化。从中可以看出，国外原始的钻采石油的方式　界标准有效接轨，同时在有关规范的作用下，使其在执行时更顺利。　已经被石油钻井机械设备及其技术所代替，勘探石油的作业效率也有　３．控制资料的真实性。资料的真实性是石油钻井设备有关资料质　了明显的提高。　量控制的保障　】，另外，对这些资料还要进行归档，且资料必须保证　１．２由于现代化的钻井设备种类繁多，也各有各的优势，因而可以　完整。资料形式质量的另一层面就是记录资料的媒介，也就是说资料　使形式多样的地质条件的需求得到满足。而型式的多样性则是其设备　在记录时的纸张、存储资料的设备的质量，还有其他的一些工作，如　多样性的主要体现　】。钻采环境的不同，其所需求的机械设备也是不　装订、Ｅ；Ｐ￣ｄ等，所以，这些媒介的质量一定要有保障，这样资料的质　一样的，因而国外不少企业都在不停地研发各种钻井机械设备，以满　量才有保障。而完整性指的就是，不同层面的信息都要在钻井设备的　足钻井环境的要求，从而使钻井的质量有保障。钻探工作受到地质条　资料中包含，要齐全，其信息内容主要有技术方面、信息的存储等Ｉ６１。　件、钻采环境很大的影响，所以为了使各个条件都能够得到满足，就　而档案性则指的是要进行处理、存档与石油钻井设备有关的资料，有　需要各种钻井设备。石油钻探业在这种多元化的发展下，不但使其有　利于以后工作的查证。　了很大的推广，而且其作业的范围也有了扩展。　三、结束语　１．３具有人性化的石油钻井设备已经逐渐在设计。当前所取得的成　现代化科学技术的飞速发展，在具体的生产实践中，新技术的运　果都是基于科学发展观的理念。而“以人为本”是科学发展观的核心　用是日趋增多。对于钻探行业而言，为了能够在现代化的采油开艺中，　理念，所以在设计石油机械设备的过程中，人性化的设计得到了充分　满足对设备的需求，钻井设备也在发生着日新月异的改变，这样，油　的体现。国外现代化的钻井设备在设计时，不仅对安全、环保等问题　井的质量才能得到保障，钻井作业的效率才能不断增强。本文主要对　进行了考虑，而且将安全生产作业作为了重中之重的内容。自动化技　钻井设备的发展现状进行了分析，并对其质量控制进行了具体的阐述，　术、智能化技术在现代化的钻井机械设备中的运用，不仅使远程监控、　希望能够对石油钻井的设备起到一定的完善作用，以便使油井有更高　远程控制的目光得以实现，而且对于在钻井作业、高空作业中对无人　的质量保障。　作业的需求也得到了满足。　２．国内钻井设备的发展现状　参考文献　２．１引入、消化与发展已经完成。对于国外先进的技术、经验积极　…刘世峰，袁炳强石油钻井井身结构及钻机设备的选择…石油和化工设备２０１０１１２）：　地引入，例如上文中所说到的交流变频技术等等。此外，自动化技术　也开始运用到了石油的钻井设备中，从而可以使某些高空作业所需的　古石油化工２Ｄｌ。　条件得到满足，使具有危险性的无人作业的工作得以实现，这样开钻　．ｎ。．．．　．７７　人员无论是生命，还是财产都有了安全的保障。　［４ｌ陈科，孙伟，刘舂阳，官振乐石油钻机系统综合性能评价【Ｊ】石油工业计算机应用２０１０（０４１：　２．２开发针对性较强的产品。我国的地域非常辽阔，而分布的石油　２０３—２０５　范围也就非常大。像青海的柴达木盆地，新疆的盆地、沙漠地区等，　【５庄长征浅谈国内深井钻探技术的研究现状与发展趋势　科技信息２０１１｛１９１：９６—９８　油藏分布都特别广，由于青海油田位于高原地带，而在我国的南海地　】于文平我国深井钻井技术发展的难点及对策ｌｊ】中外能源　。　。　。。…　一　。　区，海底油层也非常多，因而我国的钻采环境也是相当的复杂，所以　

一顶部驱动石油钻机发展现状和水平差距分析

一顶部驱动石油钻机发展现状和水平差距分析

一、顶驱制造基本情况

（一）目前本厂机械装备制造总体情况

主要产品生产FR3150DJ顶驱钻井装置

（二）技术创新与新产品研发制造情况

通过本项目的研究，研制成功了交流变频驱动顶部驱动钻井装置，并进行了厂内模拟试验与现场工况应用，主要形成了如下几个方面的成果：

1、电控系统冗余工作原理：

软冗余系统由A和B两套PLC控制系统组成。开始时，A系统为主，B系统为备用，当主系统A中的任何一个组件出错，控制任务会自动切换到备用系统B当中执行，这时，B系统为主，A系统为备用，这种切换过程是包括电源、CPU、通讯电缆和IM153接口模块的整体切换。

系统运行过程中，即使没有任何组件出错，操作人员也可以通过设定控制字，实现手动的主备系统切换。

2、形成了八项专利技术：

（1）、顶部驱动钻井装置的倾摆式自夹紧背钳， 申请号：ZL03206846.8。

（2）、内套插入式顶部驱动钻井装置，申请号：ZL03270653.7。

（3）、单导轨总成，申请号：ZL03267017.6 。

（4）、自夹紧背钳反扭矩插入式顶部驱动钻井装置，申请号：ZL01275909.0。

（5）、用于石油钻井的顶部驱动钻井装置的电机,申请号：20042011265.1。

（6）、顶部驱动钻井装置的上卸钻具装置， 申请号：200520106265.6。

（7）、顶部驱动钻井装置性能测试方法及其测试系统，申请号：200910014279.8。

（8）、顶部驱动钻井装置性能测试系统，申请号：200920022148.x。

创新点

1、内套插入式箱体结构：

该结构利用内套的端部轴肩并结合与箱体轴孔部位的过赢配合，使两者结合为牢固地整体，构成双负荷通道的基础，提高了助推力轴承的使用寿命；再通过合理的连接法兰及套筒体结构，将背钳上卸扣的扭矩传递到箱体之上，避免了回转密封的侧向受力问题，提高了回转密封的可靠性和密封件寿命。

2、液压驱动对夹式环形背钳

分析石油钻机技术的现状及其研发思考

分析石油钻机技术的现状及其研发思考

分析石油钻机技术的现状及其研发思考

摘要：自动钻井是世界上最先进的钻井技术，此技术的广泛应用，可以提升钻井人员的工作安全，是广大钻井工作者的共同去期待。然而，我国石油钻井平台的自动化程度低，存在着钻井效率低，劳动强度大，安全隐患大的问题。随着网络、计算机、自动控制、钻探等技术的不断发展，钻井自动化技术得到了越来越多的应用。当前，钻探市场竞争日益加剧。世界上许多国家的钻探企业都在致力于加快钻速、缩短钻机周期、保证安全、减轻工人的劳动强度。因为大部分的钻机工人都是在高空工作，所以工作压力和身体负荷都很大，必须提高工作环境，提高工作的自动化程度。为此，必须实现钻井的自动化与智能化。

关键词：石油；钻机技术；现状

引言

石油作为非常重要的资源之一，石油相关技术的应用是获取石油资源最有效的渠道。开采石油一般会运用钻采设备，该设备的性能与自动化技术联系密切。现如今，石油钻探技术逐渐具备了自动化特性，创新改进中运用智能控制模式，极大地提升了石油钻探技术的效率。石油钻探技术在行业内的应用更加普遍，石油钻机结构、传输、运输的基本形式均发生改变。为了进一步提高石油钻机性能，本文以石油钻机技术为对象阐述意义现状，并且提出其深入研发的建议。

1石油钻机技术应用的重要作用

目前，我国开采石油资源的环境极具复杂性，为了使钻井可以有序运转，石油企业要增加投入，尤其是在生产经营环节。对比产业部门，石油产业投资规模相对较大，而且承受负荷、风险也比较大。为此，石油企业为了保证石油开采效率和安全性，实现开采经济效益最大化，区域经济、社会生活要求务必保证契合度。结合实际需求升级相关技术、设备。石油生产期间，钻机技术非常重要。保证钻机技术稳定，可以为石油钻井的操作安全提供保障。根据积累经验，石油钻机在规定时间范围内，可进一步提高石油钻井作业效率，节约生产成本与费用成本。所以，基于目前石油开采发展形势，很多石油企业都认识到钻机技术的必要性，开始加大钻机技术研发力度。立足于实际发现石油钻机技术在我国依然处于发展阶段，为了保证石油钻机效能的真正体现，需要缩短国内外石油钻机技术差距，扩大石油开采规模。企业方面深入开展技术创新，构建具有多元化特色的钻机技术机制。结合石油钻机利用效果，石油钻机技术与目前我国石油钻探要求相符，这就全方位总结石油钻机技术的应用优势、实操经验，进行总结，以此推动我国石油钻机技术的全面发展。