在國外,1929年Herbert C. Otis最早提出了不壓井作業這一思想,它是套用一套重力卡瓦和一套防頂卡瓦支撐油管,通過鋼絲繩和絞車控制實現起下油管,如右圖1。1960 年Cicero C. Brown 發明了液壓舉升作業設備,套用於油管起下,增加不壓井設備的自動控制能力及操作的靈活性,大大提高不壓井設備修井作業的效率。1981年VC Controlled Pressure Services LTD. 將不壓井設備撬裝在重型卡車上,將不壓井設備舉升系統和重型卡車動力系統合而為一,設計出車載式液壓不壓井作業機,如右圖2,大大增強的該不壓井設備在野外工作的機動性。 四十多年來,液壓不壓井作業機在不斷的改進和發展,速度、效率、適應性和作業能力等各方面都獲得提高;目前,該不壓井設備不僅廣泛套用於陸上,而且由於該設備需要較小的井口周圍空間,備受海洋作業平台的青睞, 如下圖3。設備實現了各個操作動作全液壓自動控制;最高提升力達267噸,最大下推力約116噸;工作筒行程約3m,井口最高工作壓力為140Mpa。該設備如下圖4。
在國內,六十年代曾仿製國外研製過鋼絲繩式不壓井裝置,它利用常規通井機起下管柱,靠自封封井器密封油套環空。這種裝置結構簡單、便於製造、易於掌握,但存在操作程式複雜、勞動強度大、安全性能差等缺點。七十年代末,大慶鑽采院開發出橇裝式液壓不壓井作業裝置,可用於井口壓力不超過4Mpa的修井作業。這本可為以後研究液壓不壓井作業設備積累一些經驗,但當時由於國內石油工作者對不壓井作業設備在未來油田服務市場的巨大潛力認識不足,加上當時機械製造工藝水平較低等因素,沒有加以改進和推廣。進入八十年代,吉林油田研製了一台車載式液壓不壓井修井機,可用於井口壓力不高於6MPa不壓井修井作業,雖然至今已作業60餘井次,但由於系統本身密封方面的缺陷未能在本油田和國內其它油田推廣。
本世紀初,以油田新技術開發推廣為服務中心的北京托普威爾石油技術服務於2002年底從加拿大最大的不壓井設備製造公司SUBBCO進口了一套S-9型不壓井設備,與國外最大的不壓井技術服務公司CUDD進行合作,先後在大港油田、長慶油田、四川BRC承包區塊油田進行了十多井次的不壓井作業,修井作業範圍涉及不壓井更換井口、不壓井更換井內管柱、不壓井沖砂、鑽塞、打撈和不壓井完井等服務項目。揭開國內真正不壓井技術服務的序幕。
目前托普威爾公司擁有國內第一台車載液壓式不壓井作業機,是國內唯一一家提供不壓井作業技術服務、諮詢以及致力於不壓井作業技術在國內推廣套用的公司。