21 世纪是一个数字化、网络化、信息化的时代。在信息化产业高速发展的今天，石油行业逐渐意识到，数字化和自动化已经改变了商业和制造业等，自己却被抛在了后面。有人认为，继十年前改变美国油气产业的“页岩革命”之后，数字化技术的使用将会成为下一个重大事件，在石油公司和技术服务公司的关注投入下，数字石油钻井平台、未来油田、自动化钻井等理念开始蓬勃发展。
 
数字化钻井解决方案
 
钻井工程是一项复杂的工程，从开钻到完钻，需要多专业的技术人员互相配合， 完成多项复杂工作，各个企业一直在探索如何高效、快速的完成钻井作业。斯伦贝谢推出了 DrillPlan数字化油气井解决方案，目的是把技术人员从重复性的体力劳动中解放出来，从而把更多精力放在技术方案优化和科学化钻井上。DrillPlan 数字化油气井解决方案包括了配备自动化设备的高度机械化钻机，采用软件替代司钻控制钻机操作，改变了传统的井队作业模式，作业者和技术服务公司在同一技术平台实时获取所有需要的数据， 整个系统采用循环运作模式，并且具有自我学习能力，在运行中不断更新已有数据， 持续优化方案，一旦发生偏差，系统会自动纠正，最终目标是始终保持钻机的高效率运行。系统可以把所有的井场和办公室连接起来，使地质家和钻井工程师能够实时了解施工进度，及时作出科学决策。目前该系统已在北美应用，将方案制定时间由几周缩短至几天，大大提高了工作效率。
 
自动化钻井系统
 
国民油井华高（NOV）公司研制的 NOVOS 自动化系统，能够按照预先输入设定的钻井参数执行，自动控制钻井设备完成钻井作业，直到钻达设计井深，可以把钻井工人从繁重的重复性工作中解放出来。钻井技术员可以全程监控并随时中止自动控制，改为人工操作模式。NOVOS 系统安装简单快捷，只需要几小时就可以安装应用于现有的钻机上，也可以与现有的 NOV控制系统完全兼容，执行控制、监控、优化等操作，保持作业连续性，提高工作效率，降低非生产时效。目前该系统的陆地版已在美国德克萨斯州西部地区应用了几十井次。NOV 公司计划 2018 年一季度测试该系统的海上版。
 
控压钻井非旋转主动控制装置
 
随着油气勘探开发向深层、复杂地区、新区和深海发展，由窄密度窗口导致的钻井安全问题也越来越突出，成为影响钻井速度提高、制约勘探开发进程的技术瓶颈。控压钻井技术是当今世界钻井工程前沿技术之一，通过对钻井压力的实时监测与精确控制，减少井涌、井漏 等 钻 井 复 杂 情 况， 保 障 钻 井 安全，是当前解决窄密度窗口钻井难题的有效手段。控压钻井系统与传统钻机设备的连接密封关系到钻井井控安全。
 
AFGlobal 公司推出的NControl 系统可以实现钻机和第三方控压钻井设备的安全连接，大大提高了钻井作业安全。NControl 主动控制设备，替代了传统的旋转控制头，它采用不旋转的液压密封环空，同时为井筒内提供回压。新装置通过调整施加于密封件的液压压力，补偿磨损，并容纳工具接头磨损造成的泄漏，当套筒磨损时，胶芯元件主动承压，不断调整朝钻杆压紧，以保证密封性能。NControl系统采用模块化开放式设计，能够与其它钻井设备相兼容，实现节流阀的实时控制，根据井筒内压力变化控制节流阀的开关度，保证井底压力恒定。
 
套管自动上扣装置
 
在 钻 井 作 业 中， 钻 柱 上 卸 扣需 要 多 人， 劳 动 强 度 大、 安 全 风险 高、 工 作 效 率 低。 威 德 福 推 出了 AutoTong 管 柱 自 动 化 连 接 系统。该系统是石油行业首个具有管柱自动化上扣连接和评价功能的产品。AutoTong 系 统 可 以 根 据 管柱扣型标准自动调整上扣参数，可实现管柱的一键自动化接连，从而减轻钻台工人的劳动强度，提高上扣速度。这套系统可以对扭矩参数进行连续监控，并据此调整管柱的转速以达到最佳扭矩。系统集成的AutoEvaluate 软件可以根据系统提供的高精度数据自动评价接头的连接质量，不需要人为解释数据，有效消除了人为误差，避免了上扣过紧或不够的问题，提高了管柱连接的可靠性和工作效率。
 
快速安装套管头
 
传统套管安装前需要拆卸防喷器，然后必须重新连接，且每个法兰连接需要 3~4 小时。另外，操作人员还必须等待水泥凝固，才能将防喷器提升并移动到下一个井口设备，手动设置滑动和修整外壳以匹配下一个阀芯，这个过程可能就需要长达 18 小时，而且需要在一个不稳定的环境里进行火焰切割，焊接和研磨。为缩短套管头安装时间，Weir公 司 设 计 一 款 新 型 套 管 头， 它 采用 Seaboard 专利组合式锁紧环设计（ULR），内部锁定密封组件消除了传统井口设备上的多个泄漏路径， 减轻现场安装的工作量和风险。
 
ULR 在单件式外壳内采用了嵌套式系统，缩短了整体堆叠高度，减轻了重量，使安装更容易，安装风险更小。技术人员可以使用心轴套管悬挂器，在不需要切割、焊接或研磨的情况下，通过旋转工作台和防喷器来下入和连接套管。内部锁环组件和油管挂可为每套管柱节省 6~8 小时。通过快速连接头，可以比传统的法兰连接更快地将井口上的防喷器对准和固定，安装时间从 2 小时减少到 30 分钟以内。另外，在恢复操作之前不再需要等待水泥浆凝固。
 
错列堆叠式防喷器
 
防喷器是控制井内压力以及防止井喷失控的关键设备。传统的防喷器组合依靠多个闸板堆叠，造成井控装备尺寸和重量增大，由于钻台高度原因导致井口配置的防喷器数量受限，可能导致钻具不居中无法正常剪断等问题。AXON 公司的X-treme 防喷器闸板采用独特的错列堆叠设计模式，重量和高度减小25% 以上，提高了产品的剪切性能和安全性，延长了装备服务寿命，使其可能成为未来油田普遍使用的新一代产品。
 
传统的闸板防喷器呈线性堆叠，一般排列 2~4 个闸板，AXON 防喷器采用交错排列模式，这种错列堆叠的设计，使相邻的两个闸板腔之间距离更近，但具有相同的性能和安全性。闸板腔错列堆叠后，可以同时维护多个腔，而且很容易拆卸内部零件，减轻重量后有利于降低应力水平，从而使防喷器组的整体寿命得以延长。剪切闸板采用新型结构设计，4 个接触点可在局部区域产生很大的应力，减小操作所需的压力，从而可以在低操作压力下剪断管柱。这种新型防喷器设计除了保持旧设计的功能参数外，最大的特点是占用空间更小和重量更轻，降低了高度和重量，设计改造后可以安装在旧钻机上。
 
页岩气批量化钻井专用钻机
 
Drillmec 公 司 研 制 的Striker-800 页岩气井钻机，采用超高标准设计，用于页岩气平台批量化钻井，可以降低钻井的盈亏平衡成本。钻机标准配备包括 41m 高的井架、9.7m 高的钻台、360 吨大钩、500 吨顶驱、1,500 马力绞车和 1,600 型泥浆泵。该钻机提升了安全性，同时减少了钻机搬迁安时间，提高了丛式钻井的效率和可靠性。
 
钻机的设备布局采用节省空间的设计，配备多向移动装置，能够满足 75m×45m井场范围内不同方向井位的平移要求，提升了多排批量钻井作业的效P+E率。井架起升和回收仅采用一次液压 安 全 起 升 操 作， 顶 驱、 扭 矩 管和辅助管束回路永久安装在井架下部。另外，该钻机还集成了井控设备包和智能供电管理系统。该钻机采用模块化设计，由多个独立模块组成，能够与其它钻井设备兼容使用，钻井承包商可以选取其中一个模块，如顶驱、泥浆泵等，也可以使用整体设备，满足承包商的不同需求。