1、螺杆钻具技术
北京石油机械有限公司(北石)作为中国最早的螺杆钻具设计和生产单位，其螺杆钻具产品的设计制造始于上世纪80年代。在30余年的发展过程中，经过不断的开拓创新，北石先后领先国内开发了加长螺杆钻具、导向螺杆钻具、气体/泡沫螺杆钻具、高温螺杆钻具、耐复杂介质螺杆钻具、等壁厚螺杆钻具、微井眼螺杆钻具、高速螺杆钻具和非常规钻井用长寿命高性能螺杆钻具等多类产品，规格覆盖全系井眼尺寸系列。
自2018年开始开发的长寿命高性能螺杆具兼具高耐油、耐高温、大扭矩、长寿命等特点，能够有效减少起下钻次数，提高钻井效率，助力突破水平段“一趟钻”技术瓶颈，尤其适合页岩油气、致密油气等非常规油气资源的开发。该技术获得授权专利18件，2020年通过了集团公司科技成果专家鉴定，整机技术达到了国际先进水平，在川渝页岩气、玛湖致密油、吉林致密油气等重点区域，长寿命高性能螺杆钻具平均无故障工作时间超过300小时，且创造了玛湖风南4井区水平段日进尺最高、工期最短等项纪录，是非常规油气钻井提速利器。
2、震击器、减震器等井下工具技术
震击器是一种解除卡钻事故的有效工具。当钻具遇卡时，通过震击器给卡点处以向上或向下的强烈震击力，使卡点松动，从而达到解卡的目的。北石作为行业内主要的供应商之一，在30年的发展过程中不断开拓创新，先后开发了全液压式随钻震击器、液压机械式随钻震击器、液压式随钻上击器、地面下击器、超级上击器、开式下击器、闭式下击器等多类产品，规格覆盖全系井眼尺寸。
钻柱减震器是钻井作业所需的井下工具之一。它利用工具内部的减震元件吸收或减小钻井过程中钻头的冲击负荷、钻柱的震动负荷以及旋转破岩时的扭转负荷，从而保护钻头和钻具，降低钻井成本，提高钻井工作效率。
液力推进器是一种新型的井下钻压施加工具，其采用液力加压的方式，改变了钻井中的水力效果，实现了准确加压及均匀送钻，不仅能够解决定向井、大位移井、水平井和小井眼钻井施工中钻压不易施加的问题，而且有效地减小了扶正器以下钻铤的弯曲程度，使钻头偏角减小，有效的控制井斜，提出了新的防斜打直工艺；在海洋钻井中使用可起到升沉补偿器的作用；减震效果显著，尤其适用于特殊地层（如砾石层）钻进，可有效防止跳钻，提高机械钻速。
水力振荡器是一种用来解决井底拖压，改善钻压传递的井下工具，尤其适合在定向井、大位移井、水平井中使用。它可与MWD、井下动力钻具以及任何钻头同时使用。
随钻恒扭器是一种新型的钻井用井下工具，具有过载卸荷、减震保护功能，能够实时自动调整钻井扭矩波动—“消峰填谷”，消除粘滑现象，在直井、定向井、水平井，尤其是在大位移水平井及复杂地层作业中，可有效防止因“粘滑”引起的失速，避免因失速所引发的钻头及螺杆的损坏、钻柱自激震动、井下钻具扭断、工具接头过载失效、随钻测井系统及旋转导向系统等工具的失效及损坏。
3、螺杆泵稠油含砂冷采技术
螺杆泵采油技术是一种低能耗、高效率的人工举升工艺，具有投资少、体积小、噪音低等优点，在原油冷采领域广泛应用。尤其适用于高粘油、含砂、含气原油的泵送，以及油田排液转注井、完井试油以及煤层气排水引气等场合。泵的排量从40mL/r到1200mL/r共计30余种，扬程从400m到1600m，产量最高可达400m3/d。
4、CGDS近钻头地质导向钻井系统技术
中石油工程技术利器，2006.12.28发布。该系统由近钻头测量与信息传输导向马达、井下信息无线接收、泥浆正脉冲无线随钻测量、地面信息综合处理和导向决策软件四个子系统组成，具有测量、传输和导向三大功能，通过近钻头地质/工程参数测量和随钻控制保证实际井眼穿过储层并取得最佳位置，可用于油气探井、水平井和多分支井等地质导向钻井作业，尤其适用于复杂地层和薄油层开发井，可提高探井成功率和开发井储层钻遇率，实现增储上产。
主要技术指标
§ 公称外径：120
mm、172 mm、203 mm
§ 近钻头测量参数：钻头电阻率、方位电阻率和方位自然伽马，井斜和重力工具面角
§ MWD测量参数：井斜角、工具面角、方位角
§ 地质参数测点距工具底端面距离：钻头电阻率1.56~2.0 m，方位电阻率1.98~2.7 m，方位自然伽马2.0~2.7 m
§ 传输深度：5500
m
§ 数据上传速率：2~5 bit/s
§ 最高耐压：140
MPa
§ 最高工作温度：150 °C
§ 造斜能力：(0~15)°/30m，结构弯角可调
§ 连续工作时间：200 h
§ 应用效果
先后在冀东、辽河、四川、江汉、大庆、吉林和新疆等油田近400口水平井中施工作业，累计水平段进尺超过300km，钻遇最薄储层0.3m，实现了薄油层的有效开采和不连续油层的有效贯穿。近年来服务范围不断增大，在新疆玛湖、长庆、川渝浅层页岩气项目逐步推广应用。
5、地面防喷器控制装置技术
防喷器控制装置是控制井口防喷器组及液动节流阀、压井阀的重要设备，是钻井、修井作业中防止井喷不可缺少的装置。随着石油勘探开发向海洋及陆地复杂地层的不断发展，钻井难度日益增加，对井控技术和钻井人员的要求也越来越高。为实现准确无误的迅速关井，保证钻井安全，防喷器控制装置正向着数字化、自动化、智能化的方向发展。
中石油从20世纪80年代初开始进行防喷器控制装置的研制，拥有近40年的防喷器控制装置制造经验，售出产品超过5000台。除在国内应用外还大量出口到北美、南美、中东、中亚、北非、北欧等十几个区块的50余个国家使用。满足壳牌、阿美、BP、雪弗龙等国际钻井承包商标准，适用于陆地、海洋钻修井作业。其核心技术及各项指标总体达到国外同类技术的先进水平，形成了应急关井和数字化监控两大特色技术。
应急关井技术：
应急关井技术主要针对高压气井、深井、超深井等风险井钻探中的井控安全问题而研发的，包括一键关井/自动关井技术，无线遥控技术以及氮气备用系统等备用动力装置，在时间紧急或主控制系统故障的情况下实现快速有效关井，为操作者争取更多的逃生时间，保证操作人员生命安全的同时尽可能降低设备损失，避免发生井喷失控的事故。
6、全可溶桥塞
全可溶桥塞用于完井、压裂作业中暂时性封堵井下环空及井筒，封堵后可以对桥塞上部产层进行压裂或修井作业，完成施工后桥塞可以在一定时间内自然溶解、返排。该工具广泛应用于页岩油气、致密油气等非常规油气的开发。
工程院北京石油机械有限公司以市场需求为导向，针对不同储层温度、套管尺寸、液体矿化度、溶解速率等现场技术要求，基于自主可溶材料和设计，研发了8种规格、4种温度等级的全系列可溶桥塞产品，推广了权威的第三方检测机构的行标测试，并在国内主要区块广泛应用，获得了用户的好评。特色如下：
1、易下入、低风险：打破了可溶桥塞长度设计记录，形成了最短可溶桥塞设计，最短仅150mm
2、材料因需定制：研发了具有国际领先水平的自主知识产权的可溶材料、高强度、快速可溶、无残留，可根据区块温度、矿化度进行定制化开发。
3、整体国际领先：采用先进的结构设计理念，在结构设计、支撑环设计、溶解控制等方面，形成的技术系列产品具有超大通径、尺寸短、承压稳定，溶解性能好且启溶可控，结构简易，便于操作，锚定力强，坐封稳定，密封优良，承压稳定，量少面广，功能稳定可靠，达到国际领先水平。
真正实现由“下得去、封得住、压得开、溶得了”到“下得快、封的久、压得稳、溶得好”的转变。
7、顶驱扭摆减阻控制技术
顶驱扭摆减阻控制技术，是应用于定向滑动钻井的一种地面控制技术，创造一种“半复合钻”以替代复合钻进，利用顶驱在安全的扭矩范围内来回摆动钻柱，使得从井口以下到某一井深的上部钻柱变滑动为旋转运动，近钻头处仍处于滑动状态，降低滑动钻进时钻柱受到的轴向摩阻，从而大大降低定向时出现托压的几率，减少活动钻具和调整工具面的时间；同时，基于系统精确的主轴旋转定位控制，在需要时可快速调整工具面。在降低司钻和定向工程师劳动强度的同时提高滑动钻进效率，降低大斜度井段及水平段摩阻降低30-66%，达到提高机械钻速的目的。技术在川渝页岩气、新疆玛湖、长庆致密油气、大庆页岩油等多个区块应用百余口井，是低成本长水平段钻井的有效技术手段。
8、顶驱软扭矩控制技术
顶驱软扭矩控制技术，通过在顶驱控制系统中增加部分软、硬件，自动动态调节顶驱输出转速、扭矩，抑制钻柱因不均匀受力引起的有害粘滑振动，保持钻头连续旋转，提高破岩能力。该技术是一种地面控制技术，不改变原有钻具结构，利用对钻柱粘滑振动的实时监测，通过软件算法，实现顶驱转速、扭矩“毫秒级”调节，对钻柱振动提供补偿反馈控制，吸收钻具上的异常扭矩，可减轻和消除粘滑振动，减少钻头磨损，预防钻具疲劳失效，进而减少起下钻次数，提升钻井作业时效。软扭矩技术在国内的长庆、长宁区块、国外的沙特、伊拉克、埃及得到了广泛应用。以川渝页岩气为例，未启用软扭矩控制系统前，钻井扭矩在2~10kN.m
之间锯齿状波动；启用软扭矩控制系统后，钻井扭矩在7~9kN.m
之间小幅波动。以长庆致密油气为例，未启用软扭矩控制系统前，钻井扭矩在4~20kN.m
之间锯齿状波动；启用软扭矩控制系统后，钻井扭矩在12kN.m小幅波动。
9、深井高速信息传输钻杆技术
高速信息传输钻杆系统指通过在钻柱连接的同时，形成一条自井底沿钻柱到达地面的连续信道，使井下或地面信号实现快速传输的一项专门技术。目前，北石已研制成功国内首套高速信息传输钻杆系统，含5英寸全系列有缆钻具4500米，传输速率达到100kbps，具备全井筒实时监测功能，性能指标达到国际先进水平。
高速信息传输钻杆系统具有高速、全天候、分布式等突出优点。⑴高速：双向信息传输速率可达100kbps，是传统钻井液，电磁波传输的5000多倍；⑵全天候：信息传输不受地层和井筒流体介质的限制，适合空气钻、泡沫钻等多种钻井工艺。⑶分布式：可完成沿钻柱的压力，扭矩，三轴振动，倾角，转速等7种参数测量，实现全井筒的实时参数监测，实时掌握井下工况、预防复杂、优化工艺参数、降低非钻进时间。
