钻井机械装备实验室主要负责油气工程领域钻井装备与工具的研究开发、单元功能验证及整机性能评价等，主要研究方向为钻井机械基础理论研究、高端钻井装备研发与服务与尖端钻井井下工具研发与服务。先后承担了“深井超深井井筒安全钻井技术与装备”、“井下电动马达与配套系统研制”等多项国家、省部级重大科技专项，形成了膨胀管裸眼封堵、膨胀式尾管悬挂器、及工程数值模拟等专业技术产品与服务。
实验室现有研究人员32人，其中教授高工2人，高级工程师26人，有电动钻具模拟试验装置、数值模拟仿真系统等实验装置20余台套。
- 1)深井、水平井电动钻具钻井技术、连续管电动钻具钻井技术、井下电动提速工具、井下电驱智能导向技术
- 2)连续管无缆式定向钻井技术及井下工具系统、连续管开窗技术及工具、连续管有缆式定向钻井技术及井下工具系统、连续管钻井工艺研究
- 3)石油工程数值仿真计算，包括固体力学和流体力学等
- 4)膨胀管工程技术，重点开展高性能膨胀管材料、施工工艺、膨胀管主体及配套工具、膨胀管数值仿真及测试方法等研究
徐丙贵
徐丙贵，1980.03生，山东海阳人，高级工程师，中国石油集团工程技术研究院钻井机械研究所副所长，主要从事膨胀管工程技术与应用。一直从事膨胀管技术及钻井井下工具研制与技术支持服务等工作，已完成了9项课题，其中，3项国家（2项发改委重大专项课题、1项科技部863课题）、4项集团和2项院级。作为课题长（负责人）共负责6项课题（研究任务）的研究工作。在膨胀管裸眼封堵技术、膨胀管悬挂器和膨胀管定位分支井钻井技术等方面取得了多项研究成果。作为集团公司课题的课题长，在等直径钻井技术研究、膨胀管钻完井技术研究和复杂井膨胀管钻井系统研制3项课题中，负责全面的研究工作，确定了膨胀管钻完井的技术路线，攻克了变径膨胀锥、自密封膨胀锥和大膨胀率膨胀螺纹等关键技术，成功研发了膨胀套管侧钻井完井技术和等井径膨胀管封堵技术。发表论著、论文10篇,其中合著钻井手册1章，EI收录3篇；负责1项行业规范和1项企业标准的编写。
1968年7月生，中国石油工程院中石油江汉机械研究所有限公司教授级高级工程师。
张燕萍，1977.09生，高级工程师，中国石油集团工程技术研究院 钻井机械研究所科室主任，主要从事连续管钻井技术及应用，先后主持和参与了先后主持和参与了国家863和重大专项课题（6项），省部级项目（9项），局级课题（1项）共16项科研工作，发表学术论文13篇（其中SCI、EI2篇，中文核心3篇）；专利23项（国外授权发明专利1项），标准6项，奖励10项。带领研究团队研发了国内首套连续管钻井工具系统，其中电动直驱式转向器技术转向精度达到1°，最大输出扭矩1000N•m，井下多参数实时监测、电控式一键紧急丢手等关键技术得到现场验证，技术水平国际先进。
共获奖励10项，其中省部级5项，局级奖5项。
一、省部级奖5项：2011年中国石油天然气集团公司技术发明二等奖1项；2011年中国石油和化工自动化行业科学技术二等奖1项；2014年中国石油天然气集团公司技术发明三等奖1项；2015年石油和化工自动化行业科学技术三等奖；2021年中国石油天然气集团公司科技进步三等奖1项。
二、局级奖5项
2011年中国石油集团钻井工程技术研究院技术发明奖一等奖1项； 2013年中国石油集团钻井工程技术研究院科技进步二等奖1项；2015年中国石油集团钻井工程技术研究院产业奖1项；2016年中国石油集团钻井工程技术研究院科技进步一等奖；2020年中国石油集团工程技术研究院有限公司科技进步奖1项。
郭慧娟，1979.05生，山东郓城人，高级工程师，清华大学固体力学专业博士毕业，中国石油集团工程技术研究院 钻井机械研究所副主任，主要从事石油工程数值仿真。一直致力于石油工程数值仿真计算，利用有限元计算方法，从事钻井重大工程失效问题分析、钻完井装备与工具的优化设计以及材料研发基础研究。已完成课题20余项，主持集团课题3项，作为骨干参与或支持完成国家课题8项，省部级课题10余项，2020年牵头组建石油行业首家数值仿真实验室并培养研发团队。2016年赴美国A&M大学，跟随美国著名有限元专家J.N.Reddy院士学习一年，掌握世界先进的有限元算法和板壳理论等。本人擅长材料力学、工程力学、固体力学和断裂力学等，发表论文20余篇，其中SCI收录3篇，EI收录2篇，中文核心10篇，出版译著1部，制定院级企业标准3项，集团企业标准1项。 SPE《Drilling and Completion》审稿人；多次参加国际学术会议并宣讲论文；北京力学学会会员；清华大学、中国石油大学（北京）和江西理工大学工程硕士指导老师。获省级奖励3项，局级奖励5项。
韩飞，1982.04生，辽宁人，高级工程师，中国石油集团工程技术研究院钻井机械研究所所长助理，主要从事电动钻具钻井技术与应用。负责和参与各级科研项目共17项，其中国家级3项、省部级10项、局级4项，在分支井钻井、自动化钻井装备及高效钻完井工具等方面取得了一系列研发成果，工作至今发表论文10篇，申报专利32项、申申报标准规范3项、软件著作权1项。带领研究团队研发世界首台井下永磁同步电机，开启了工程院电动钻具钻井技术研究新篇章。作为技术骨干参与了集团公司“十一五”“十二五”钻完井装备项目顶层设计，作为负责人负责了“十三五”集团公司《自动化与高效钻完井新装备新工具研制》课题项目办公室及工程院《钻完井装备与工具专业技术委员》办公室等多项工作。负责分支井技术、衡扭矩钻井工具等在长庆油田技术服务，保证了钻完井过程的安全高效实施，为油田油气开发做出了贡献。
1) 电动钻具钻井系统
电动钻具钻井系统是一种基于井下电机直接驱动钻头破岩、钻杆内置电缆实现井下供电和通讯共线传输的颠覆性的新型钻井系统，以提升井下工具和仪器自动化与智能化水平，为油气勘探开发提供一项新的技术手段。
电动钻具钻井系统工程样机
2) 无缆式连续管侧钻井井下工具系统
无缆式连续管侧钻井井下工具系统包括连续开窗工具技术和关键工具，以及连续管定向钻井技术和关键工具。可使用普通连续管车配套无缆式连续管侧钻井井下工具系统进行连续管开窗侧钻及定向钻井作业，解决了连续管侧钻定向的技术难题。
连续管定向钻井现场试验
液力定向器
连续管开窗工具
3) 有缆式连续管侧钻井井下工具系统
有缆式连续管侧钻井井下工具系统包括有缆连续管定向钻井技术和关键工具。可使用普通连续管车进行穿缆，并配套有缆式连续管侧钻井井下工具系统进行连续管开窗侧钻及定向钻井作业，电控定向器的研制实现了连续管钻井轨迹控制的精准高效化，井下参数短节和有线随钻的研制实现了连续管钻井井下工程参数的时时检测、电控丢手的研制为连续管卡钻等情况提供了安全保障，有缆式连续管侧钻井井下工具系统为连续管智能高效化侧钻井的提供的技术保障。
有缆式连续管侧钻井井下工具系统
4) 石油工程数值仿真技术
主要用于解决钻完井过程中的力学问题，包括管柱下入摩阻扭矩计算、钻具失效分析、钻完井装备强度、刚
度及稳定性分析以及钻井流场分析等。
非开挖管道穿越钻具组合（失效钻具组合）
非开挖管道穿越钻具组合（优化后钻具组合）
连续油管滚筒优化前
连续油管优化后（减重16%）
5) 膨胀管裸眼封堵技术
主要用于解决深井超深井及复杂井钻井过程中的恶性漏失、高低压同层等难题。其技术特点为：可快速高效封堵恶性漏失地层，减少复杂处理周期，确保实现安全高效钻井；可拓展井身结构，解决深井超深井套管层次不足的难题，助力实现勘探开发目标。
6) 膨胀管悬挂器
利用膨胀管做为尾管悬挂器进行尾管悬挂完井。与常规卡瓦式悬挂器相比，膨胀管悬挂器完井通径大，有利于后期作业工具的下入；集悬挂与密封2种功能为一体，固井时可防止气窜，有利于提高固井质量；工具设计无卡瓦部件，在定向井及水平井中使用安全。
7) 井筒重构技术
该技术主要用于对页岩油气、致密油气井射孔段进行封堵，实现井筒的重构。井筒重构后可进行重新射孔和精准重复压裂，从而实现非常规油气的经济高效可持续开发。
8）膨胀管套损井补贴技术
该技术主要用于对各类套损井进行补贴修复，恢复井筒完整性，实现“躺井复产”。与常规套损修复技术相比，该产品修复后密封可靠、服役周期长。
膨胀管膨胀示意图