目前，世界上许多地区的钻井费用都在增加。井下工具取得的很大进步，促使钻完井效率大幅度提高，但在钻井设备提升效率方面却进步较小。在钻井台上采用自动机械化系统能进一步保障了工人作业安全，其代价是操作变慢，除机械性和远程控制性提升外，钻井台的布局几乎没有变化。尽管油价下跌已经导致钻井速度地减缓，但深井钻井设备所占的比例却显著提升并保持在一个较高的水平。目前，超深井的钻井成本达到了1亿~1.5亿美元，只有通过技术创新才能进一步降低成本。连续作业钻机作为一项专利钻机理念，正处在发展过程中，并被看作是一项巨大的技术变革，在降低钻井成本方面有着巨大的潜力。
 
自旋转钻井应用以来，在井中起下管具基本上都是间歇操作。比如上提钻杆时，每一根单根或立根上提到钻台时都要暂停、断开连接，然后放到钻杆排放的位置上或者平放，这一点与连续作业钻机的应用截然不同。自动化和传感器技术使钻杆、钻铤、套管或油管的连续作业能够使起下管具的时间大幅度减少，从而降低钻井成本。此外，连续作业钻机也有助于减少井下复杂情况的发生。在深井钻井、修井作业、封堵废弃井和完井作业中，连续作业技术发挥出了很大优势。 结构与应用
 
在目前往复起升系统中，每起下一段管子都要用卡瓦进行悬挂，降低了起下管具的效率。连续作业钻机改变了现有的操作模式，使起下管具连续、不间断地进行。此外，钻台及设备设计变得更紧凑，到井眼中心线的距离更短，动作更快，作业更自动化。连续作业钻机见图1，其主要部件含有两套起升系统，依次、连续起下管具；每套起升系统上有一个可收缩式工具夹；位于工具夹上的大钳，垂直运动过程中断开或连接管具；配合旋扣器；工具夹内置一套卡瓦装置/起升系统；管具抓钩，用于在垂向运动中，向井中心移动或放置管具；沿井架垂向移动的送钻头设备，可沿中心线向钻台或任意高度放置工具；前面的滑台，放置不同的工具，包括钻头、短节及送钻头的递送工具。
 
按照如下起钻顺序可实现连续作业，图2展示了作业过程。起升系统B在井眼中心线方向起出钻柱；另一起升系统A向下移动至钻台位置，等待一根完整的立根拉出钻台面；随着立根的工具接头通过转盘面，下面的起升系统进入中心线位置，与钻柱一起向上移动，并承载其重力，与此同时大钳（f）开始断开并旋出工具接头，释放立根。在匀速向上运动过程中，连续作业钻机就全部完成。同时，随着下面的起升系统承受立根载荷，管具抓钩抓住立根向上移动超过钻台，拉住立根，立根一离开井眼，就向上拉起并离开中心。上面的起升系统（B）停止，由下面的起升系统承受载荷，当立根被放开时，上面系统（e）上的大钳打开，使管具抓钩将立根移开中心线。上部系统返回，向下移至钻台，重复这一操作顺序，钻柱以恒定速度连续运动，下放管具按照相反顺序进行作业。
 
作业优势
 
连续作业钻机可大幅度提升钻井速度，其优势表现在以下几个方面。保障人员安全，在所有主要作业中真正实现非人工自动化作业、解放双手，提高的人的员安全。控制和监测钻机在作业区以外进行，实现全面自动化设计的紧凑式设备，将钻台上人的干预减小到最少，送钻头的设备在不同高度将不同的工具放入井眼中心。促进井壁稳定，连续恒定的起升速度能够改善井壁稳定状况。消除加速度会有效减少起钻时的抽吸效应，不使用卡瓦，避免从卡瓦中上提钻柱或套管时产生抽吸压力。同理，下套时会消除激动压力。提高起下钻速度，连续不间断作业会显著提高起下钻速度，消除目前间歇式作业技术中作业间断产生的耗时，可以实现的最大速度范围为0.5-1 m/s（1800-3600 m/h或64-128根立根/h，立根28m一根）。
 
避免压差卡钻发生，起下钻时钻柱连续轴向运动以及旋转避免了压差卡钻的发生。使用两套起升系统，钻柱可以一直运动缩短下套管时间，连续下套管可以减少下入时间，将下钻过程中对井眼伤害的风险降到最低。采用送钻头设备在套管柱运动过程中同步安装固井设备。钻井过程中进行连续循环，在地层孔隙压力和破裂压力相近的地层中更好地控制压力（控压钻井）。连续循环会阻止大井斜井中岩屑床的形成，岩屑床一旦形成，若停止循环，将会产生高扭矩问题。连续循环可作为一部分嵌入系统，这意味着可以消除连接的时间，这在许多情况下，可缓解井眼复杂情况，减少许多因处理复杂情况消耗的时间。
 
实现全面自动化，连续作业钻机技术背后的理念就是钻井施工的全面自动化。为了实现这一点，连续作业钻机的钻台采用紧凑式设计。所有钻具及其部件与井眼中心线之间的移动距离都很短。送钻头设备把工具从工具夹放置到井中或将他们从井中取出来，将顶驱放置在工具夹中。紧凑式钻台的设计基于“工业化”的理念，把钻井平台比作工厂，降低能耗、减少设备磨损，匀速取代反复加速、减速，使能耗小于老式系统，降低起升系统的最大载荷。
 
改进与优化
 
连续作业钻机在应用中遇到了一些问题。其中，大钳和旋扣器需要足够快，以满足系统的设计要求。大钳和旋扣器速度慢会导致起升速度慢，或使井架高度增加。另外一个施工难点是钻柱提离井口中心线时产生的弯曲应力问题。为了使作用于导梁和井架的弯曲应力最小，在技术允许的条件下，两套起升系统经过彼此时，要尽量挨得近一些，一个处于作业位置，另一个处于回收的位置。
 
连续作业钻机设计的最大连续作业速度为1m/s，无论何种用途，与目前系统相比都是巨大的进步，目前连续作业钻机系统上提或下放的速度为3600m/h（11800ft/h）。针对不同的情况，采用0.5m/s或1800m/h（5900ft/h）的中等速度比较合理。目前的设计需要能够从0-1m/s进行速度调节，步长为0.01m/s。设计速度决定着井架的设计高度，由于管具在垂向移动，因此设计高度必须能够容纳施工顺序中额外的管具长度，施工顺序为上提管具、安置起升卡瓦或动力卡瓦、断开连接。由于重量的限制以及其他原因，井架高度是限定的，这样就会限制实际起升和下放速度。虽然，连续钻井目前还存在一些技术难点，但工程师团队已经找到了解决方法，相信连续作业钻机将能更好的服务于钻井作业。