2012年12月26日，中石化石油工程机械有限公司在武汉市东湖新技术开发区注册，2013年1月19日正式挂牌成立。根据《关于中国石油化工集团公司石油工程专业化整合重组实施的指导意见》和《关于组建中石化石油工程机械有限公司的通知》精神，将中国石化集团石油装备制造板块的第三机械厂、第四机械厂、沙市钢管厂、江钻股份、四机赛瓦公司、石油机械研究院6家单位的业务、资产和人员整合重组，整体进入中石化石油工程机械有限公司。定位为集团公司从事石油装备制造与新技术研发的独立法人和利润中心，是中国石化石油工程装备研发与制造、专业技术服务中心，长远发展为依托资本市场发展的世界一流石油装备供应商和服务商。中石化石油工程机械有限公司的挂牌成立，标志着中石化石油装备制造基地建设开启了专业化发展、迈向世界一流企业的新航程。

积极践行“打造大国重器，支撑油气发展”使命担当，先后承担国家“十二五”《3000型成套压裂装备研制及应用示范工程》和“十三五”《深层页岩气开发关键装备及工具研制》重大专项项目，2016、2021年分别以94.95、95.02的高分通过国家油气重大专项实施管理办公室组织的验收。依托国家科技重大专项，公司在页岩油气勘探开发装备与工具研制领域取得了系列重大创新性成果，相继亮相国家“十二五”、“十三五”科技创新成就展和“伟大的变革—庆祝改革开放40周年大型展览”；创新攻关深层页岩气钻井装备与工具，首创硬地层、定向系列混合钻头，研制齿轮齿条钻机、7000米自动化钻机，形成钻井装备与工具一揽子解决方案，支持了深层页岩油气资源高效开发；构建压缩机技术创新体系，形成页岩气高效采收集成压缩机系列，为天然气大发展提供关键装备支撑。

为有效应对低油价带来的市场极寒期，持续提升市场竞争力，公司以服务涪陵页岩气开发为切入点，强力推进服务转型发展。2013年，钻头钻具一体化服务模式在涪陵工区试点成功，打响了公司一体化服务品牌“第一枪”，通过8年8轮提速，累计服务750余口井，机械钻速较开发初期提升193%，累计服务井位占比超80%、刷新558项工区纪录；在垂深增加和地质条件变复杂的情况下，助力平均钻井周期由78天缩短至53天，其中最短钻井周期突破19.96天，江钻公司获评“中石化涪陵国家页岩气田建成50亿方产能先进集体”。近年公司持续挖掘用户需求，着力打造工具一体化、设备租赁、装备运行维护、设备健康、泵送及增压等“五项特色服务”体系，服务转型发展不断深入，装备运行维护收入以年均40%的速度递增，压裂泵送服务取得快速突破，天然气增压服务保持平稳发展，设备设施健康业务年均增长约35%。2021年，服务业务揽活占比达到35.8%。通过服务转型，公司规模效益得到稳步增长，市场竞争力实现持续提升。

公司以聚焦价值创造、提高发展质量为引领，坚定不移大力推进精益转型，对标先进“内学赛瓦、外学中集”，不断健全完善精益管理长效机制。坚持以问题为导向，以精益工具应用为抓手，常态化组织开展现场5S管理、TPM管理、成本管理、焦点课题实施等精益改善活动；推动精益管理由现场管理向业务管理延伸，与ERP、MES等系统深化应用创新创效、推广划小核算单元相结合，进一步做实做优“职能+精益”管理；推进全员思想观念、行为习惯向精益管理转变，引导全员自觉运用“精益思维”提高效率、消除浪费、减少非增值活动，在全员的共同努力下，公司精益转型工作取得积极成效，企业营运效率和创效水平实现持续提升。作为内部精益管理标杆——四机赛瓦公司，坚持向管理要效率、要效益，将精益理念深度融入市场、研发、生产等经营管理全过程，通过推行目标全员化、作业标准化、改进持续化、响应迅捷化，大力营造浓厚氛围，培育精益文化，助推企业提升持续盈利能力，近十年累计利润总额8亿元。

2015年6月18日，湖北省工商行政管理局出具《准予变更登记通知书》，标志着公司实现整体上市。2015年7月6日完成更名，中石化石油机械股份有限公司正式亮相资本市场，股票简称“石化机械”，总股份增至4.6亿股，集团公司持股58.74%。经集团公司党组会审议研究，作出《关于中石化石油工程机械有限公司整体上市有关工作的决定》，利用江汉石油钻头股份有限公司上市平台，采用非公开发行方式定向增发股份，将公司全部资产纳入整体上市范围。2017年9月，集团公司调整石化机械管理关系，纳入直管企业序列进行管理。2022年9月，集团公司将石化机械管理规格由大二型调整为大一型。石化机械整体上市及管理关系、规格的调整，是集团公司党组贯彻党中央关于国有企业改革发展决策部署的具体实践，对提升公司影响力、利用资本市场融资平台推动企业加快发展具有重要意义，对公司按照上市公司监管规则提高经营管理和发展质量具有重要促进作用。

研制出大型成套压裂装备是国家为突破低油层致密气、煤层气、页岩气等非常规油气勘探开发关键技术、提升我国能源产业自主创新和开发能力的重要保障。公司历经10多年攻关，在大功率压裂车、大排量混砂车、超高压管汇、大型集群控制等核心技术上取得重大突破，先后研制出世界首台套2500型、3000型压裂车组，形成了我国完备的大型压裂装备自主创新研发体系，整体技术居国际领先水平。2500型、3000型压裂装备累计销售700多台套，在长庆、普光、涪陵等国内16大油气田推广应用，核心部件及整机出口北美、中亚等地区，产生了良好的经济效益和社会效益。“超高压大功率油气压裂机组研制及集群化应用”项目获2015年度国家科学技术进步二等奖，大型成套压裂机组沙盘被中国国家博物馆收藏，成为石化机械公司重大科技创新的一张亮丽名片。

在集团公司大力推进品牌战略进程中，石化机械率先行动，着力推进资源整合、文化融合，致力将“打造大国重器，支撑能源发展”使命担当融入品牌理念，统筹推动品牌视觉形象导入和内外部品牌形象工程，形成了“以集团品牌为统领，各类产品以公司品类品牌为牵引”的一体化品牌格局。2016年12月，“中国石化机械”品牌作为品类品牌标杆，被列入核心子品牌，在中国石化首次品牌会议上作经验交流。公司品牌整合做法入选国务院国资委国有企业品牌建设典型案例，在集团公司品牌培训班上作专题讲座。在“点赞2020我喜爱的中国品牌”活动中,获赞数量名列全网第一。据中国品牌建设促进会、新华社民族品牌工程办公室联合发布“2022中国品牌价值评价信息”，“中国石化机械”品牌价值持续提升，达到6.43亿元，彰显了高端品牌形象。

2016年国家工业和信息化部启动制造业单项冠军企业和单项冠军产品培育遴选工作以来，公司先后被评为牙轮钻头、固井压裂设备国家制造业单项冠军示范企业（第一批、第二批），油气井封层桥塞入选国家制造业单项冠军产品（第三批）。油用牙轮钻头国内市场占有率长期超过85%，国际市场稳居同类产品出口第一。固井压裂设备性能达到世界先进水平，引领了国内行业发展。油气井封层桥塞全面替代进口，促使单价从2万美元降为2万人民币。作为制造业最高荣誉，制造业单项冠军对推动产业转型升级意义重大，为公司在中国制造迈向全球价值链高端发展中担当“领跑者”写下品牌背书，更为持续提高公司社会关注度、知名度和行业影响力亮出业界名片。

石化机械具有改革基因，长期以来坚持把深化改革作为破解发展难题、迈向高质量可持续发展的第一动力。2018年8月，公司入选国务院国资委“双百行动”综合改革单位，成为集团公司“双百企业”的三家单位之一。围绕国资委“五突破一加强”改革方向，公司聚焦选人用人机制和激励约束机制不活、经营市场化程度不高等深层次矛盾，经过4年多的破题求变，持续深入推进“建机制、真行动、见实效”的改革实践，取得了党委前置研究清单落实落细、“三能”机制建立健全、非公开发行股票募集资金等一批标志性成果，改革经验入选国务院国资委“国企改革‘双百行动’案例集”，在2021年度国务院国资委“双百企业”考核评估中被评为“优秀”。经过多年深化改革，公司不断健全完善市场化经营机制，对外树立良好形象，对内提振信心士气，为公司可持续高质量发展添增了活力与动力。

2018年10月，经国家人力资源社会保障部、全国博士后管委会批准，公司设立博士后科研工作站。这是继四机公司博士后科研工作站之后，公司设立的第二个博士后科研工作站。设站以来，公司着眼高质量、高标准打造博士后科研平台，持续优化完善博士后管理与服务体系，研究制定《中石化石油机械股份有限公司博士后管理工作实施细则》，探索实施博士后研究精准选题“私人订制”，按需配备指导老师、助手，切实营造科研环境，力促博士后快速融入、早出成果。1名在站博士后获得湖北省博士后创新实践岗位资助20万元。加强博士后科研平台建设，是公司党委贯彻落实新时代人才强企战略的重要内容，是公司党委践行“不求所有，但求所用”柔性引才理念的具体举措，是进一步强化企校联合、推动产学研深度融合、加快科研成果转化的有力抓手。

为解决我国在关键领域“卡脖子”问题，实现关键装备技术自主可控，2019年公司启动“高含硫天然气增压压缩机研制”项目攻关。项目团队贴近普光气田工程现场，依据气田开发生产状况及集输管网运行情况，研究形成高含硫湿气压缩机设计技术，创建湿气增压压缩机设计方法，攻克了交变载荷下耐应力腐蚀气缸等10余项技术难题，研制出国内首套排量达40×104Nm³/d、H₂S含量最高达20%的天然气湿气压缩机，成功应用于国内首座高含硫湿气增压站，满足高含硫气田中后期长期稳产、提高采收率的需求，机组各项参数均符合设计要求，整体技术达到国际先进水平，其中密封气高背压排放技术为国际首创，项目整体取得国家专利11项、登记软件著作1项。高含硫天然气压缩机的成功研制，标志着公司成为国内首家真正掌握高含硫机组研制与应用技术的企业，在该领域打破了国外垄断、填补了国内空白，对我国掌握高含硫气藏中后期开采的核心技术具有关键的意义。

TH123121井是西北油田部署的一口三开制直井，地层复杂、可钻性差，易造成钻头磨损。多年来，该区块长裸眼段一般需要3趟钻，二开一趟钻一直是当地用户的迫切需求。为助推该区块钻井提速提效，石化机械现场服务团队和产品研发团队先后与甲方工程院、钻井公司项目组、井队密切联系，深入现场实地调研，认真分析地层特点，组织开展问题分析、方案对接与联合攻关，采取的“个性化PDC钻头+等壁厚螺杆”一体化方案实现一趟钻进尺5053米，刷新了国内单趟最长进尺纪录。一体化方案成为顺北油气田钻井提速的主力军，实现区域100%全覆盖，助力顺北油气田实现由“打不成”到“打得快”的重大跨越，钻井周期由开发初期的461.5天缩短至110-160天，成为中国石化“深地一号”技术系列重要组成部分。同时，公司钻头钻具一体化方案辐射至整个塔里木盆地，成为盆地钻井提速的领航者，打造了首个中石油亿元级钻头钻具市场，为油气田高效勘探开发提供了钻井利器。

2019年底，国家石油天然气管网集团有限公司挂牌成立，负责全国约60%的油气管网管理。公司高度重视，迅速行动，立即召集销售、技术、财务、生产系统对国家管网公司市场需求开展专题分析，研究制定短、长期市场目标，针对性拿出市场攻关方案，抽调精兵强将组建重大项目部，实行销售管理前移、缩短信息反馈流程，多层面与国家管网公司沟通交流，诚邀分管工程建设、项目管理、物资采购等单位（部门）人员来公司实地考察交流，充分展示公司钢管制造实力与服务水平。2021年7月9日，公司与国家管网集团有限公司建设项目管理分公司签订《国家管网集团2021年度线路钢管的框架买卖合同》，同年为其供货71511吨、5.6亿元的优质钢管。2022年6月28日，公司在国家管网市场取得进一步突破，斩获近30万吨的各类产品份额。进入国家管网市场，对石化机械品牌提升及后续管道项目承揽具有里程碑意义。

为持续优化产业布局，公司不断推进专业化整合步伐，激发自主经营活力。2020年，公司整合资源成立国际公司、世纪派创公司、天然气项目部，相关业务直接面对市场，开展自主经营。2021年，公司积极融入新兴产业发展，加快氢能产业化步伐，成立氢能装备分公司。经过不懈努力，目前计量检测业务由服务于内部的机构成长为取得国家检测资质的独立第三方专业检测公司，天然气业务由开展加气业务销售逐步向油田现场采气回收一体化解决方案服务商转变，石化机械国际销售服务体系、平台和品牌知名度逐步显现、业绩稳步提升，氢能装备已融入集团公司氢能源产业体系、初见成果。公司专业化改革和新兴业务发展取得积极成效，有助于进一步激发活力，支撑公司高质量发展。

2022 年4月27 日，石化机械非公开发行的股份在深交所上市，标志着石化机械非公开发行股票圆满完成，发行价格6.12 元/股，发行数量16340 万股，满额募资10 亿元，公司总股份增至9.4亿股，集团公司合计持股52.53%。募集资金将主要用于发展电驱压裂服务、实施螺旋焊管机组更新升级和压缩机生产线智能化改造等项目。此次非公开发行股票工作是石化机械实施“双百行动”综合改革的重要内容，于2020年1月启动，由石化机械、中金公司、中伦律师事务所、立信会计师事务所联合组成的项目组，克服新冠疫情反复、再融资新规出台、视频上会审核、在线发行路演等困难，规范履行内外部合规程序，积极奔赴全国各地寻找意向投资者，先后与135家进行沟通，召开见面会谈近百场，邀请49家投资机构到现场一对一调研交流，精准研判俄乌冲突油价大幅上涨、资本市场剧烈震荡等不利形势，抢抓最佳短暂发行窗口，历经800天不懈努力圆满完成。这对公司推动制造能力自动化智能化升级、加快“制造+服务”转型、优化资本结构和董事会结构、实现“十四五”战略目标注入了强大动力。

2020年7月，美国对公司发起337调查，是中国石化所属企业被美国发起的第一起337调查。该案发生在中美关系日趋紧张复杂的敏感时期，国家相关部委、省市政府和集团公司相关部门高度重视，公司在各有关方面的关心和支持下，提高站位、精心谋划、妥善应对，用案件的合规管控、专业化和一体化运作，切实履行发案单位责任，快速启动“规避设计”，通过奋力还击、激烈较量，仅用三个月时间就成功瓦解了美方获胜根基，最终迫使其选择撤案。该案作为中国企业应诉美国337调查的成功案例，被确定为“国家知识产权示范企业典型案例”，有力维护了国家和中国石化的声誉、形象和在美合法商业利益，实践形成了涉外争议应对机制，有效提升了公司依法维权和处理国际纠纷的能力和水平。

中国共产党成立100周年、石油师改编70周年之际，电视剧《共和国血脉》开播，恰逢石化机械成立10周年、四机公司建企80周年。为赓续红色血脉、致敬石油师人，让石油师精神在石化机械生生不息、代代相传，公司组织开展系列传承活动。通过升级改造石油四机企业文化陈列馆、编印《机械之声》杂志专刊、制作专题片、印制画册、开展“赓续红色血脉 谱写发展新篇”宣讲报告会、举办公众开放日活动、推送学习教育信息等形式多样的传承活动，弘扬了石油石化优良传统，凝聚了大家坚持“一天当作两天干”的工作合力，让广大员工从红色文化中汲取了智慧力量，也向社会各界展示了石化机械的红色特质。四机公司企业文化陈列馆参评中国石化红色教育基地，石油师专题片被中国石化媒体采用。

为深入推进基层党支部标准化、规范化、信息化建设，牢固树立大抓基层鲜明导向，建好建强战斗堡垒，推动基层党组织全面进步、全面过硬，公司于2017年启动基层党支部示范点创建活动。活动开展以来，江钻公司武汉钻头制造厂党支部瞄准“站排头、争第一”目标不动摇，对标集团公司基层党支部“五好”标准，聚焦“三基”工作，持续推进“三带三挂钩”工作机制，聚焦星级员工评比和精益管理提升，开展“星益”项目党支部创建，聚焦“三化”队伍建设，打造“能干、会算、善管”的新型产业工人队伍，在示范点创建活动的推动下，该厂金刚石钻头平均生产周期压缩31%以上，一专多能员工比例达100%，人均创效水平处于同行业前列，多名员工先后荣获湖北省、集团公司表彰。在建党百年之际，该厂党支部被集团公司党组命名为“中国石化基层党支部建设示范点”，这是公司成立以来，唯一获此殊荣的党支部，已成为公司打造党建特色品牌的示范标杆。

为加快油气设备检验检测业务发展步伐，持续加强企业资质能力建设，扩大检验检测优势，拿到从国内走向海外的“通行证”，分别于2013年、2019年启动国家油气钻采设备质量检测中心（湖北）（简称“国检中心”）筹建、API Q2管理体系认证工作。国检中心筹建初期，受体制机构所限，一直无法通过验收，后经石化机械与荆州市政府申请由双方合力承建变更为公司独立承建，历经9年终于在2021年12月6日获批“国家油气钻采设备质量检验检测中心（湖北）”。在API Q2管理体系认证过程中，公司积极组织开展准则培训、集中研讨、体系文件架构搭建、线上管理试运行等工作,在历经26个月、三个阶段验证审核、整改190余项问题后，于2021年10月顺利通过美国石油协会认可，获得石化机械首张、中国石化第二张、全国第十五张API Q2证书。独立筹建国检中心并获得API Q2证书，标志着国内外对石化机械油气设备检测服务能力的认可，为公司提升质量管理水平、接轨国际检测市场具有重要意义。

水下井口是深水油气勘探开发关键设备，长期以来被国外企业“卡脖子”，严重制约国家深海油气开发进程。2007年起，依托国家科技部“863计划”课题，江钻公司启动了水下井口、水下采油树等关键装备国产化攻关。党的十八大以来，在建设海洋强国战略指引下，公司进一步加强海工装备国产化攻关力度，坚定担起保障国家能源安全职责使命，水下井口研发走在了国内前列。2021年公司成功研发了具有自主知识产权的水下井口系统，满足水深1500 m、压力等级15000 psi的作业需求，成为国内首套通过DNV、CCS“双认证”的水下井口产品。2022年5月，样机在南海莺歌海海域圆满完成工程应用，成为首套应用于海上开发井的国产井口，标志着石化机械在水下产品取得突破性进展，实现了我国深水油气勘探开发装备自主研发的又一重大突破，对我国油气工业自主走向深水领域具有重大意义。