石油鉆井用的鉆機是一套聯(lián)合機組。鉆機由井架、絞車、游車、大鉤、轉(zhuǎn)盤、鉆井泵、動力機組、固控設(shè)備、發(fā)電機組、空氣動力等輔助設(shè)備等組成。

一、鉆機的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)

旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括水龍頭和轉(zhuǎn)盤兩大部分，其主要作用是在通過鉆具不斷向井底傳送鉆井液的同時，保證鉆具的旋轉(zhuǎn)。

1、水龍頭：

　　在一部鉆機中，水龍頭既是旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的設(shè)備，又是循環(huán)系統(tǒng)的一個部件。在鉆進時，懸掛并承受井內(nèi)鉆柱的全部重量，并將鉆柱與水龍帶連接起來，構(gòu)成鉆井液循環(huán)通道。

水龍頭主要由固定、旋轉(zhuǎn)和密封部分組成。

2、轉(zhuǎn)盤：

　　轉(zhuǎn)盤主要由水平軸、轉(zhuǎn)臺、主軸承等組成，其主要作用是帶動鉆具旋轉(zhuǎn)鉆進和在起下鉆過程中懸持鉆具、卸開鉆具螺紋以及在井下動力鉆井時承受螺桿鉆具的反向扭矩。轉(zhuǎn)盤的動力經(jīng)水平軸上法蘭或鏈輪輸入，通過錐齒輪轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臺，借助轉(zhuǎn)臺通孔中的方瓦和方補心帶動方鉆桿、鉆柱和鉆頭轉(zhuǎn)動；同時，方補心允許方鉆桿軸向自由滑動，實現(xiàn)邊旋轉(zhuǎn)邊送進。

二、鉆機的循環(huán)系統(tǒng)

鉆機的循環(huán)系統(tǒng)主要包括鉆井泵、地面管匯等。在井下動力鉆井中，循環(huán)系統(tǒng)還擔負著傳遞動力的任務(wù)。

鉆井泵：

鉆井泵常用的安全閥有銷釘式、杠桿銷釘式和彈簧式安全閥三種：

①銷釘式安全閥是利用不同直徑的銷釘來限制過高泵壓的裝置，當泵壓達到銷釘所限制的壓力時，銷釘被剪斷，鉆井液從閥的泄壓口排出，泵壓回零，從而起到安全保護作用。

②杠桿銷釘式安全閥使用的銷釘是同一直徑，靠移動銷釘在不同銷孔中的位置來改變力臂距離，從而調(diào)節(jié)安全閥的壓力，達到限制泵壓的目的。

③彈簧式安全閥是利用彈簧的作用設(shè)計的一種安全閥。 　　

三、鉆機的提升系統(tǒng)

鉆機的提升系統(tǒng)由絞車、井架、天車、游車、大鉤及鋼絲繩等組成。

1、絞車：

絞車是構(gòu)成提升系統(tǒng)的主要設(shè)備，是組成一部鉆機的核心部件，是鉆機的主要工作機械之一。其功用是：提供幾種不同的起升速度和起重量，滿足起下鉆具和下套管的需要；懸掛鉆具，在鉆進過程中送鉆和控制鉆壓；利用絞車的貓頭機構(gòu)上、卸鉆具螺紋；作為轉(zhuǎn)盤的變速機構(gòu)和中間傳動機構(gòu)；當采用整體起升式井架時用來起放井架；當絞車帶撈砂滾筒時，還擔負著提取巖心筒、試油等項工作；幫助安裝鉆臺設(shè)備，完成其他輔助工作。常用的JC—50D型絞車為內(nèi)變速、墻板式、全密閉四軸絞車，JC—45型絞車是五軸絞車，JC—14.5型絞車是三軸絞車。絞車一般由絞車傳動部分、提升部分、轉(zhuǎn)盤驅(qū)動箱部分、控制部分、潤滑部分和剎車機構(gòu)等組成。

2、井架：

　　井架由井架的主體、人字架、天車臺、二層臺、工作梯、立管平臺、鉆臺和井架底座等幾個部分組成，主要用于安放和懸掛天車、游車、大鉤、吊環(huán)、液氣大鉗、液壓繃扣器、吊鉗、吊卡等提升設(shè)備與工具。目前，在國內(nèi)外石油礦場上使用的井架種類繁多，但就結(jié)構(gòu)型式來講，一般可分為塔型井架和A型井架兩種。

3、天車：一般是多個滑輪裝在同一根芯軸或兩根軸心線一致的芯軸上。現(xiàn)在的天車大都是滑輪通過滾柱軸承裝在一根芯軸上。芯軸的直徑較大，芯軸的一端或兩端有黃油嘴，芯軸里有潤滑油道。潤滑脂從黃油嘴注入，以潤滑軸承

4、游車：形狀為流線型，以防起下時掛碰二層臺上的外伸物。同時，游車要保證一定的重量，以便它在空載運行時平穩(wěn)而垂直地下落?，F(xiàn)在，鉆機各型游車都是一根芯軸，滑輪在軸上排成一列，其結(jié)構(gòu)與天車相似

5、大鉤：

大鉤是提升系統(tǒng)的重要設(shè)備，它的功用是在正常鉆進時懸掛水龍頭和鉆具，在起下鉆時懸掛吊環(huán)起下鉆具，完成起吊重物、安放設(shè)備及起放井架等輔助工作。

6、 鉆井用鋼絲繩：

鉆機游動系統(tǒng)所用的鋼絲繩稱為大繩。它起著懸吊游車、大鉤及傳遞絞車動力的作用。

四、鉆機的傳動與動力系統(tǒng)

1、傳動系統(tǒng)：

鉆機傳動系統(tǒng)的基本功用是將動力機發(fā)出的動力分別傳送給各工作機，即絞車、轉(zhuǎn)盤、鉆井泵等，主要解決增矩減速、變矩變速、并車、正倒車問題。鉆機傳動系統(tǒng)的總體布置有統(tǒng)一驅(qū)動（如大慶130型、ZJ45型鉆機）、分組驅(qū)動（如車裝鉆機）和單獨驅(qū)動（電驅(qū)動鉆機）三種形式。傳動系統(tǒng)各傳動部分護罩必須完好，固定牢靠。機房四周欄桿要安裝齊全，固定牢靠，梯子穩(wěn)固且有光滑的扶手。

2、動力設(shè)備：

目前，鉆機的驅(qū)動類型主要有柴油機直接驅(qū)動、柴油機—液力驅(qū)動、柴油機—（交）直流電驅(qū)動和工業(yè)電網(wǎng)電驅(qū)動四類。

五、鉆機的氣控系統(tǒng)

氣控系統(tǒng)主要由供氣機構(gòu)、發(fā)令機構(gòu)、傳令機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)四個部分組成。主要功能是控制柴油機的啟動、停車、調(diào)速和聯(lián)動機并車與停車；控制絞車轉(zhuǎn)盤、鉆井泵的啟動與停止；控制絞車、轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向；控制滾筒剎車、貓頭的運轉(zhuǎn)與停止等。