A. 根據鑽井工藝中鑽進、洗井、起下鑽具各工序的需要，一套鑽機必須具備哪些系統和設備
1起升系統為了起下鑽具、下套管以及控制鑽頭送進等，鑽機裝有一套起升機構，它主要由主絞車、輔助絞車（或貓頭）、工作剎車、輔助剎車、游動系統[包括鋼絲繩、天車、游動滑車（簡稱游車）和大鉤]以及懸掛游動系統的井架組成。另外，還有起、下鑽操作使用的工具及設備，如吊環、吊卡、卡瓦、大鉗、立根移運機構等。
井架是鑽采機械的重要組成部分之一，如圖3-36所示，它在鑽井和採油生產過程中，用於安放和懸掛天車（圖3-37）、游車、大鉤、吊環、吊鉗、吊卡等起升設備與工具，以及起下、存放鑽桿、油管或抽油桿。
圖3-49閘板結構示意圖旋轉防噴器的結構特點是：橡膠芯子可以在抱緊鑽桿的情況下隨鑽桿一起旋轉，從而能夠在封閉鑽桿與套管環形空間的同時，滿足邊噴邊鑽的工藝要求。萬能防噴器的膠皮芯子能在幾秒鍾內對任何鑽具進行封閉，爭取寶貴的搶險時間。當鑽機上配備有閘板防噴器、旋轉防噴器和萬能防噴器三類防噴器時，它們既可以單獨使用，也可以重疊使用，可以實現邊噴邊鑽、不壓井起、下鑽和反循環鑽井等鑽井新工藝。大多數防噴器都配有手動和液動兩套控制裝置，以便在緊急情況下遠距離控制。
B. 超深井鑽機
超深井由於其建井、鑽井和完井時間都比較長，而且普遍存在地層結構復雜的問題，因此對鑽井設備的要求是：①可靠性高；②過載能力大，能夠及時處理井下事故；③同時超深井鑽井還有一個特殊性，就是起下鑽所用的時間在整個鑽井過程中所佔的比重非常大，因此鑽井效率也是考核鑽機的一個非常重要的指標。
1.1.1 國外超深井鑽機技術現狀
為了適應勘探開發更深地層油氣藏的需要，深井石油鑽機趨向大型化，要求功率大、性能好、自動化程度高，可滿足和適應深井鑽井的多種需要。鑽機鑽深能力已達15000m，最大鉤載達12500kN。為了提高起升工作效率，絞車功率有進一步提高的趨勢，功率5220kW的絞車已經問世。另外，國外開始將交流變頻技術應用於大型超深井鑽機。
目前，美國鑽機技術水平代表著國際上石油鑽機的最高水平，其中以National Oilwell Varco公司為代表，其主要特點是：①鑽機趨向大型化、結構型式多樣化。如絞車功率可達4477kW，鑽井深度可達15000m，泥漿泵的水馬力達2350kW，車裝式、拖掛式、橇裝模塊式種類齊全。②電氣傳動技術的進步使得傳動更加簡單，特別是廣泛使用了交流變頻驅動技術。已開發出Wirth和Varco ADS齒輪傳動單軸絞車，還可以使用主電機能耗制動取代輔助剎車。③新型的一體化旋升式井架和底座、多節自升式井架的起放更安全，使鑽機在鑽井過程中更穩定，佔用井場面積更小。④盤式剎車、頂部驅動鑽井裝置、立根自動排放機構、鐵鑽工裝置的使用，使鑽井智能化、自動化成為現實，使科學鑽井成為可能。⑤鑽機移運性能不斷提高，快速搬遷能力成為鑽機的關鍵競爭力。⑥注重以人為本，更加適應HSE要求。
挪威MH公司研究開發Ramrig液壓驅動石油鑽機，鑽深15000m，額定載荷為9800kN。此外，前蘇聯烏拉爾重型機器製造廠、加拿大公司和德國德馬克公司等均生產了鑽井深度大於12000m的超深井鑽機。
（1）美國NOV公司（National Oilwell Varco，國民油井瓦科公司）
早年生產的超深井鑽機主要是直流電驅動，其代表產品主要有E3000/E3000-UDBE及4000-UDBE型，絞車功率分別為2237kW和2983kW，名義最大鑽深分別可達9144m和12192m，為內變速多速絞車，主剎車有帶式剎車和液壓盤式剎車，輔助剎車均為電磁渦流剎車。由於受直流調速范圍的限制及大功率鏈傳動的結構限制，這種內變速多速絞車的發展有一定的局限性。隨著交流變頻技術的發展，大功率變頻調速技術的成功應用，超深井鑽機目前以交流變頻驅動為主。
目前，美國NOV公司超深井鑽機配置的絞車有單速和雙速，基本都是齒輪傳動，絞車功率為2983～5220kW，各個級別都有產品，主剎車採用的是主電動機能耗剎車，輔助剎車採用的是液壓盤式剎車；配有 P型和 FC型鑽井泵，功率均為1641kW，壓力51.7MPa；配有的3種轉盤；有7350kN、9800kN的大鉤、水龍頭（工作壓力51.7MPa）。
國內進口有多台E3000型電驅動鑽機，該鑽機的主要技術參數見表1.1（紀人公等，1994）。
表1.1 美國NOV公司E3000型鑽機基本參數
（2）美國Rowan公司
美國Rowan公司是一家生產製造大型鑽井平台、特深井陸地鑽機和海洋陸地鑽井服務的上市公司，已生產製造了9 台 9000m和 3 台 12000m陸地特深井鑽機，改造了12000m鑽機2台。中國石化集團公司決定從Rowan公司購買一台12000m鑽機，鑽機基本參數見表1.2（孟祥卿等，2006）。
表1.2 美國Rowan公司12000m鑽機基本參數
（3）前蘇聯的烏拉爾機械-15000型鑽機
前蘇聯科拉超深井（СГ-3）於1970年5月開始鑽進，其目的任務：①研究科拉半島地區波羅的地盾太古宙結晶基底和含鎳的貝辰加雜岩的深部結構，查明包括成礦作用在內的地質作用的特點；②查明大陸地殼內地震界面的地質性質並取得有關地球內部熱狀態、深部水溶液和氣體的新資料；③獲得最充分的有關岩石物質成分及其物理狀態的信息，揭露和研究地殼花崗岩層和玄武岩層之間的邊界帶；④完善現有的和創立新的超深鑽進的技術和工藝，以及深部岩石和礦石的綜合地球物理研究方法（E.A.科茲洛夫斯基，1989）。
СГ-3井使用渦輪馬達和鋁合金鑽桿，進行超前孔裸眼鑽進，第一階段鑽進至7263m井深，採用烏拉爾機械-4З鑽機（表1.3），第二階段從7263m開始採用烏拉爾機械-15000鑽機（表1.3）。
表1.3 科拉超深井的鑽機技術參數
（4）德國的UTB-1型KTB鑽機
聯邦德國大陸深鑽計劃（KTB）是德國第一個國家的大規模地學研究計劃，以超深孔的施工為中心，達到「進行關於地殼較深部位的物理、化學狀態和過程的基礎調查和評價，以了解內陸地殼的結構、成分、動力學和演變」的目的。KTB主孔（設計深度14000m）的鑽機的研製、建造和操作運行是由UTB ULTRATIEF鑽探股份公司來完成的，該公司由德國深鑽有限公司（DEUTAG）、德國建井與深鑽有限公司（DST）和國際深鑽有限公司（ITAG）組成，鑽機的主要技術參數見表1.4。
表1.4 UTB-1型KTB鑽機技術參數
（5）德國Herrenknecht GmbH公司的InnovaRig鑽機
2007年德國Herrenknecht GmbH公司研製了深部鑽進和取心鑽機InnovaRig（圖1.1），該鑽機的主要技術參數如表1.5。
圖1.1 InnovaRig鑽機
表1.5 InnovaRig鑽機技術參數
1.1.2 國內超深井鑽機技術現狀
經過50年的努力，特別是改革開放後20多年的發展，目前國產石油鑽機已形成了比較完整的系列，在品種和質量上基本能夠滿足在國內不同地區、不同井深和不同環境條件下進行油氣資源勘探開發的需要。近年來，還有相當數量的國產鑽機在國外承擔鑽井服務和國內的反承包鑽井服務。從鑽機設備製造來看，近幾年已開發和生產了1000～7000m機械驅動鑽機，機電復合驅動鑽機和整拖式、輪式半拖掛整體移運式鑽機，研製生產了4000～7000m各種型號直流電驅動鑽機、交流變頻電驅動鑽機和3000m以下各種車裝及橇裝鑽機。鑽機製造廠家有寶雞石油機械有限責任公司、蘭州蘭石國民油井石油工程有限公司、四川宏華石油設備有限公司、河南中原總機廠石油設備有限公司、南陽石油機械廠、中國石化集團江漢石油管理局第四石油機械廠、上海三高石油設備有限公司、勝利油田石油機械廠等。在借鑒國外先進技術的基礎上，我國又相繼開發和應用了絞車液壓盤式剎車系統，集中控制司鑽房、組合式液壓站、全液壓套管扶正機、液壓貓頭、液壓絞車、各種型式的井口吊裝裝置，數顯防碰裝置、大功率柴油機、液力偶合器正車箱、直流電機、變頻電機等項新技術和新裝置。與此同時，各製造廠又結合國際市場的需要，在鑽機滿足要求方面也採取了新的措施，並在鑽井機械化、智能化方面取得了新的進展，從而使國產鑽機的設計、製造、配套技術和鑽機整機質量有了明顯的提高，大大縮短了與國外先進鑽機的差距，取得了顯著的成績（華偉棠，2005）。
超深井鑽機技術在國內近幾年才開始研究，2004年由蘭州蘭石國民油井石油工程有限公司和美國國民油井公司共同研製的9000m直流電驅動鑽機在科威特成套交貨，盡管關鍵件的總體設計和生產製造由美國國民油井公司掌握，但這也是我國在超深井鑽機研製方面邁出的第一步。國內由寶雞石油機械有限責任公司2005年自主研發的首台9000交流變頻電驅動鑽機目前正在油田進行工業性試驗。盡管該項目早在2001年就在國家經貿委立項，但由於受大功率變頻控制技術的成熟度和大功率齒輪傳動絞車可靠性等因素的影響，長期沒有明確的用戶，為此寶石機械公司進行了7000m交流變頻電驅動、齒輪傳動絞車鑽機的研製，2003年7月完成工業性試驗，為大功率交流變頻技術的應用以及自動送鑽技術的應用積累了一定的經驗。隨後，各個油田也看到了交流變頻技術的優勢，5000m、7000m交流變頻電驅動鑽機在國內市場的銷量大幅增長。隨著國際市場油價的升高，國內高難度井開采量的加大，超深井鑽機的需求也突現。2004年年底中國石油集團公司組織行業專家對方案進行了評審，同時將9000m交流變頻電驅動鑽機列為集團公司2005年重點科研項目，至此，9000m交流變頻電驅動鑽機的研發正式進入實施階段（羅超等，2007）。
目前，國內研製製造超深井鑽機的廠家有寶雞石油機械有限責任公司、蘭州蘭石國民油井石油工程有限公司、四川宏華石油設備有限公司和上海三高石油設備有限公司等。
1.1.2.1 寶雞石油機械有限責任公司
研製的ZJ90/6750DB超深井鑽機（圖1.2；表1.6）於2006年8月13日在新疆油田准噶爾盆地腹部莫索灣的莫深1井（設計井深7380m）開鑽使用，一開井徑Φ660.4mm。2006年11月22日二開以4463m井深完鑽，井徑Φ444.5mm；2006年12月1日，順利下入5000kN重、Φ339.7mm的技術套管4462.02m，一次性成功注入固井水泥300t。2007年3月以Φ311.1mm井徑三開開鑽，2007年7月24日以6406m井深完鑽；2007年7月26日，順利下入5106kN重、Φ244.5mm技術套管6403.37m。四開井徑Φ215.9mm，2007年11月23日順利鑽至設計井深7380m並繼續鑽進，最後莫深1井加深到7600m。
圖1.2 施工莫深1井的ZJ90/6750DB超深井鑽機
表1.6 寶雞石油機械有限責任公司9000m和12000m鑽機技術參數
12000m鑽機研製被列入國家863計劃，ZJ120/9000DB超深井鑽機的技術參數見表1.6，2007年11日出廠，在川科1井三開以後投入使用。川科1井位於川西坳陷孝泉構造（四川德陽市孝德鎮東利村1組），設計井深8875m，採用五開井身結構，完鑽井眼尺寸Φ215.9mm。2007年3月20日使用7000m鑽機開鑽，一開井徑Φ660.4mm、Φ508mm表層套管下深497.08m。二開井徑Φ444.5mm，2007年9月7日以3200m井深完鑽。二開完鑽後，2008年3月12日三開鑽進使用國產12000m超深井鑽機——ZJ120/9000DB（圖1.3）。
圖1.3 施工川科1井的ZJ120/9000DB超深井鑽機
1.1.2.2 蘭州蘭石國民油井石油工程有限公司
ZJ90/5850DZ直流電驅動鑽機（表1.7）性能特點：
1）採用以柴油機為動力，帶動交流發電機，經可控硅整流，由直流電動機驅動絞車、轉盤和泥漿泵的傳動方式，即AC-SCR-DC傳動。
2）電傳動系統採用全數字式交流模塊和全數字式DC直流模塊。PLC邏輯程序控制、觸摸顯示屏。支持計算機及其列印（運行工況表）功能。電器工程師筆記本電腦和專用軟體進行在線測試。系統具有對柴油機、發電機、SCR系統、直流電動機、斷路器及其他單元進行檢測、故障診斷、保護、運行工況定性和定量的顯示和對系統的控制功能。
3）絞車滾筒開槽；主剎車採用液壓盤式剎車，剎車力矩大，靈敏可靠。
盤剎操作手柄置於司鑽控制房內，改善了司鑽的工作環境，減輕了司鑽的勞動強度；絞車的輔助剎車為電機能耗制動和電磁渦流剎車；絞車配有過卷閥防碰天車裝置與智能游車位置控制系統，防止發生游車「上碰下砸」事故；絞車配有電機自動送鑽裝置，可實現恆鑽壓自動送鑽以及零速度懸停功能。
表1.7 蘭州蘭石國民油井石油工程有限公司9000m鑽機技術參數
4）轉盤獨立驅動裝置由直流電機經兩擋齒輪變速箱驅動轉盤；既可由轉盤電機經鏈條箱驅動轉盤，又可由絞車電機經鏈條傳動驅動轉盤，二者實現互濟，提高了鑽機的可靠性，充分滿足鑽井工藝需要。
5）配備大功率三缸單作用泥漿泵，由窄V帶驅動。
6）「H」型鋼製造的「K」型井架，利用絞車動力整體起升，視野開闊，運輸方便。
7）平行四邊形整體起升式底座，可實現鑽檯面設備和井架低位安裝，利用絞車動力整體起升。
8）鑽機的主要機械部件：天車、游車、大鉤、水龍頭、轉盤、井架、底座均符合API規范，打API會標。
ZJ90/5850DB交流變頻電驅動鑽機（表1.7）性能特點：
1）鑽機採用機、電、數字、通訊一體化設計，應用當代先進成熟的矢量控制技術、交流變頻技術、數字控制技術、匯流排通訊技術。
2）採用先進的全數字交流變頻PLC控制技術，通過觸摸屏及氣、電、液、鑽井參數的一體化設計，實現鑽機智能化司鑽控制。
3）單軸式交流變頻齒輪傳動絞車及速度數字化閉環控制，可合理利用功率，提高鑽井時效。
4）轉盤扭矩和泥漿泵泵壓的數字化限制控制，實現過扭矩或超泵壓保護。
5）智能游車位置控制，防止鑽機發生游車「上碰下砸」事故。
6）絞車主剎車採用電機能耗制動，通過計算機定量控制制動扭矩。
7）採用主電機自動送鑽，實現鑽井給進的自動化；智能化司鑽控制操作系統，使鑽機的操作由技能型變為智能型；鑽機採用網路控制系統，可實現設備信息共享、自動化控制、集中監視、生產管理和設備管理多種功能。
8）鑽台設備低位安裝，與井架一起整體起升。
9）全液壓套管扶正機自動化程度高。
10）鑽機的主要部機採用NOV（美國NOV公司）成熟技術並得到世界驗證。
1.1.2.3 上海三高石油設備有限公司
上海三高石油設備有限公司研製的9000m鑽機技術參數見表1.8。
表1.8 上海三高石油設備有限公司9000m鑽機技術參數
C. 中國石油石化設備50強企業
石油濟柴公司是石油系唯一的動力製造企業，是國內非道路用中高速中大功率柴油機和氣體發動機的主要生產商，主導產品濟柴牌發動機，廣泛適用於石油鑽探、工礦機車、工程機械、艦艇漁船及發電設備，是國家軍工等要害領域和場合的重點選用產品。
D. 石油鑽機的主要系統
起升系統
為了起升和下放鑽具、下套管以及控制鑽壓、送進鑽具，鑽具配備有起升系統。
起升系統包括絞車、輔助剎車、天車、游車、大鉤、鋼絲繩以及吊環、吊卡、吊鉗、卡瓦等各種工具。
起升時，絞車滾筒纏繞鋼絲繩，天車和游車構成副滑輪組，大鉤上升通過吊環、吊卡等工具實現鑽具的提升。下放時，鑽具或套管柱靠自重下降，藉助絞車的剎車機構和輔助剎車控制大鉤的下放速度。在正常鑽進時，通過剎車機構控制鑽具的送進速度，將鑽具重量的一部分作為鑽壓施加到鑽頭上實現破碎岩層。
旋轉系統
旋轉系統是轉盤鑽機的典型系統，其作用是驅動鑽具旋轉以破碎岩層，旋轉系統包括轉盤、水龍頭、鑽具。
根據所鑽井的不同，鑽具的組成也有所差異，一般包括方鑽桿、鑽桿、鑽鋌和鑽頭，此外還有扶正器、減震器以及配合接頭等。
其中鑽頭是直接破碎岩石的工具，有刮刀鑽頭、牙輪鑽頭、金剛石鑽頭等類型。鑽鋌的重量和壁厚都很大，用來向鑽頭施加鑽壓，鑽桿將地面設備和井底設備聯系起來，並傳遞扭矩。方鑽桿的截面一般為正方形，轉盤通過方鑽桿帶動整個鑽柱和鑽頭旋轉，水龍頭是旋轉鑽機的典型部件，它既要承受鑽具的重量，又要實現旋轉運動，同時還提供高壓泥漿的通道。
循環系統
為了將井底鑽頭破碎的岩屑及時攜帶到地面上來以便繼續鑽進，同時為了冷卻鑽頭保護井壁，防止井塌井漏等鑽井事故的發生，旋轉鑽機配備有循環系統。
循環系統包括鑽井泵，地面管匯、泥漿罐、泥漿凈化設備等，其中地面管匯包括高壓管匯、立管、水龍帶，泥漿凈化設備包括震動篩、除砂器、除泥器、離心機等。
鑽井泵將泥漿從泥漿罐中吸入，經鑽井泵加壓後的泥漿，經過高壓管匯、立管、水龍帶，進入水龍頭，通過空心的鑽具下到井底，從鑽頭的水眼噴出，經井眼和鑽具之間的環行空間攜帶岩屑返回地面，從井底返回的泥漿經各級泥漿凈化設備，除去固相含量，然後重復使用。
動力設備
起升系統、循環系統和旋轉系統是鑽機的三大工作機組，用來提供動力，它們協調工作即可完成鑽井作業，為了向這些工作機組提供動力，鑽機需要配備動力設備。
鑽機的動力設備有柴油機、交流電機、直流電機。
柴油機適應於在沒有電網的偏遠地區打井，交流電機依賴於工業電網或者是需要柴油機發出交流電，直流電機需要柴油機帶動直流發電機發出直流電，目前更常用的情況是柴油機帶動交流發電機發出交流電，再經可控硅整流，將交流電變成直流電。
傳動系統
傳動系統將動力設備提供的力和運動進行變換，然後傳遞和分配給各工作機組，以滿足各工作機組對動力的不同需求。
傳動系統一般包括減速機構、變速機構、正倒車機構以及多動力機之間的並車機構等。
由柴油機直接驅動的鑽井多採用統一驅動的形式，傳動系統相對復雜，由交直流電動機驅動的鑽機多採用各機組單獨或分組驅動的形式，傳動系統得到了很大的簡化。
控制系統
為了保證鑽機的三大工作機組協調的工作，以滿足鑽井工藝的要求，鑽機配備有控制系統。
控制方式有機械控制、氣控制、電控制和液控制等。
目前，鑽機上常用的控制方式是集中氣控制。司鑽通過鑽機上司鑽控制台可以完成幾乎所有的鑽機控制：如總離合器的離合；各動力機的並車；絞車、轉盤和鑽井泵的起、停；絞車的高低速控制等。
井架和底座
井架和底座用來支撐和安裝各鑽井設備和工具、提供鑽井操作場所。井架用來安裝天車、懸掛游車、大鉤、水龍頭和鑽具，承受鑽井工作載荷，排放立根；底座用來安裝動力機組、絞車、轉盤、支撐井架，藉助轉盤懸持鑽具，提供轉盤和地面之間的高度空間，以安裝必要的防噴器和便於泥漿循環。
輔助設備
為了保證鑽井的安全和正常進行，鑽機還包括其他的輔助設備，如防止井噴的防噴器組，為鑽井提供照明和輔助用電的發電機組，提供壓縮空氣的空氣壓縮設備以及供水、供油設備等。
E. 鑽井設備是什麼
鑽井設備主要指的是鑽機。現代石油鑽機是一套聯合的工作機組，由動力機、傳動箱、絞車、天車、游動滑車、大鉤、水龍頭、轉盤、鑽井泵以及鑽井液凈化設備等組成，還有井架、底座等結構，以及電力、液壓和空氣動力等輔助設備。當前，我國乃至世界廣泛使用的是旋轉鑽井法，其相應的鑽井設備稱為轉盤旋轉鑽機，見圖4-1。
一、鑽機的組成
根據鑽井工藝各工序的不同要求，一套鑽機必須具備下列系統和設備。
（一）起升系統
起升系統主要包括主絞車、輔助絞車（或貓頭）、輔助剎車（水剎車、電磁剎車等）、游動系統（包括鋼絲繩、天車、游動滑車和大鉤）以及懸掛游動系統的井架等。另外還有起下鑽具操作使用的工具及設備（吊環、吊卡、卡瓦、大鉗、立根移運機構等）。絞車是該系統的核心部件。
圖4-1典型旋轉鑽井設備
①—轉盤；②—防噴器組（二）旋轉系統
鑽機的旋轉系統主要由轉盤、水龍頭、方鑽桿、鑽桿、鑽鋌、配合接頭、鑽頭等組成，轉盤驅動方鑽桿、鑽桿、鑽頭破碎岩石，鑽出井眼，所以轉盤是該系統的核心設備。另外，叢式井或定向井還需配備井下動力鑽具，這就構成了旋轉鑽進系統。
（三）循環系統
鑽井液循環系統設備主要由鑽井泵、振動篩、除砂器、除泥器、離心機、鑽井液罐、鑽井液槍、鑽井液攪拌器、混合漏斗等組成，鑽井泵是該系統的核心設備。
（四）動力系統
動力系統為鑽機提供動力。不同的鑽機配備的動力設備不一樣。機械鑽機主要以柴油機為動力設備，電動鑽機主要以電動機為動力設備。目前國內外主要以柴油機和柴油發電機作為鑽機動力源。
（五）傳動系統
傳動系統的主要任務是把動力設備的機械能傳遞和分配給絞車、鑽井泵和轉盤等工作機。傳動系統在傳遞和分配動力的同時具有減速、並車、倒車等特種功能。石油鑽機的傳動方式有機械傳動（包括萬向軸、減速箱、離合器、鏈傳動和三角帶傳動等）、機械—渦輪傳動（液力傳動）、電傳動、液壓傳動。
（六）控制系統
為了使鑽機各個系統協調工作，鑽機上配有氣控制、液壓控制、機械控制和電控制等各種控制設備，以及集中控制台和顯示儀表等。
（七）底座系統
鑽機底座是鑽機組成重要部分，包括鑽台底座、機房底座和鑽井泵底座等。車裝鑽機的底座就是汽車或拖拉機的底盤。鑽機底座主要用來安裝鑽井設備，以及方便鑽井設備的移運等。
（八）輔助系統
成套鑽機除具有上述的主要設備外，還必須配備供氣設備、井口防噴設備、鑽鼠洞設備、輔助發電設備及起重設備，在寒冷地區鑽井時還應配備保溫設備，以保證鑽機能安全、可靠運行。
二、鑽機類型
（一）按鑽井深度劃分
（1）淺井鑽機：指鑽井深度不大於2500m的鑽機，主要有用於鑽地質調查井的鑽機、岩心鑽機、水井鑽機、地震及炮眼鑽機等；
（2）中深井鑽機：指鑽井深度在2500～4500m之間的鑽機；
（3）深井鑽機：指鑽井深度在4500～6000m之間的鑽機；
（4）超深井鑽機：指鑽井深度超過6000～9000m之間的鑽機；
（5）特超深井鑽機：指的是鑽井深度超過9000m的鑽機。
上述的中深井鑽機、深井鑽機、超深井鑽機主要用於鑽生產井、注水井及勘探井等深井。
（二）按驅動設備類型劃分
（1）機械驅動鑽機：包括柴油機直接驅動或柴油機—液力驅動的鑽機，以及採用三角膠帶、鏈條、齒輪等主傳動副進行統一、分組或單獨驅動的鑽機。
（2）電驅動鑽機：包括交流電驅動鑽機、直流電驅動鑽機等。目前主要採用AC-AC交流電驅動，AC-SCR-DC可控硅整流直流電驅動及AC-DC-AC交流變頻電驅動。
（3）液壓鑽機：通過液壓動力和傳動方式驅動的鑽機。
三、鑽機標准
石油鑽機標准主要包括鑽機參數標准、鑽機最大井深標准、鑽機等級標准及鑽機型號標准。
（一）鑽機參數標准
（1）名義鑽深范圍：鑽機在規定的鑽井用繩下，使用規定的鑽柱時鑽機的經濟鑽井深度范圍。
（2）最大鉤載：鑽機在規定的最多繩數下進行作業時，大鉤上所允許的最大載荷。
（3）鑽井繩數：用於正常鑽進、起下鑽柱時的游動系統（屬上述起升系統）有效繩數。
（4）游動系統最多繩數：鑽機配備的天車、游車輪系所能提供的最多有效繩數。
（二）鑽機等級標准
我國對石油鑽機等級規定了九個級別，即ZJ10/585，ZJ15/900，ZJ20/1350，ZJ40/2250，ZJ50/3150，ZJ70/4500，ZJ90/6750，ZJ120/9000。
其中「ZJ」為鑽機漢語拼音字頭；10、15、20、40、50、70、90、120為最大鑽井深度（單位為m）的1/100；585、900、1350、2250、3150、4500、5850、6750、9000為鑽機最大鉤載（單位為kN）。
（三）石油鑽機型號標准
下面舉例說明鑽機型號標准：
ZJ15/900DBZ-2，表示交流變頻自走式車載鑽機，最大鑽深1500m，最大鉤載900kN，第三代產品；
ZJ40/2250L，表示鏈條為主驅動原型模塊式機械鑽機，最大鑽深4000m，最大鉤載2250kN；
ZJ50/3150DB-1，表示模塊式交流變頻電驅動鑽機，最大鑽深5000m，最大鉤載3150kN，第二代產品；
ZJ70/4500DZ：表示模塊式DC-SCR-DC驅動的可控硅整流電驅動鑽機，最大鑽深7000m，最大鉤載4500kN。
四、鑽井絞車
鑽井絞車不僅是起升系統設備，而且也是整個鑽機的核心部件，是鑽機三大工作機之一。
（一）鑽井絞車應具備的功能
根據鑽井工藝的特點，所配備的絞車應具有以下功能：
（1）具有足夠大的功率。有提升最重鑽柱和解卡能力，在最低轉速下鋼絲繩能產生足夠大的拉力，保證游動系統安全可靠。
（2）各提升部件具有足夠的強度和剛度。滾筒、滾筒軸、軸承以及各機構、易損件具有足夠長的壽命。
（3）絞車滾筒具有足夠的尺寸和容繩量，保證纏繩狀態良好以延長鋼絲繩壽命。
（4）能適應起重量的變化，具有足夠的起升擋數，以提高功率利用率，節約起升時間。
（5）具有靈敏而可靠的剎車機構及強有力的輔助剎車，能准確調節鑽壓、均勻送進鑽具，在下鑽過程中能隨意控制下放速度以及能在較省力的狀態下將最重鑽柱載荷剎住。
（6）具有一個或兩個貓頭——緊扣貓頭和卸扣貓頭，以滿足用大鉗緊扣和卸扣及其他輔助起重的需要，有時還應配有死貓頭。
（7）具有穩定的支架和底座；整個絞車不應超重、超寬、超長、超高，以免給運輸帶來困難；傳動部分應有嚴密的保護罩，易損件要拆卸、更換方便。
（8）採用集中控制，使控制手柄、剎把、指重表等集中在司鑽控制台上，便於司鑽的操作。
（二）絞車的結構類型
絞車種類繁多，有多種分類方法，如按軸數分，有單軸、雙軸、三軸及多軸絞車；按滾筒數目分，有單滾筒和雙滾筒絞車；按提升速度分，有二速、三速、四速、六速、八速絞車。常用的是三軸絞車。
五、鑽井泵
鑽井泵是鑽井液循環系統中的關鍵設備，現場習慣稱為泥漿泵，一般用於在高壓下向井底輸送高黏度、高密度和含砂量較高的鑽井液（同時也是井底動力鑽具的動力液），以便冷卻鑽頭和攜帶岩屑等。
（一）鑽井泵的分類
鑽井泵的種類較多，石油礦場上常用的是三缸單作用卧式往復泵，這種泵活塞在液缸中往復一次吸入或排出液體。
我國用於石油和天然氣鑽井的國產鑽井泵已逐步系列標准化，如3NB××1000，3NB××1300，3NB××1600等。其中NB表示「鑽井泵」、NB前面的數字表示泵的液缸數，無數字則為雙缸泵；NB的下標表示設計序號，後面的數據表示泵的額定輸入功率（單位為hp）。
（二）鑽井泵的基本參數
鑽井泵工作能力的大小可以用其基本參數來表示，分別是流量、壓頭、功率、效率、沖次和泵壓。
1．流量
流量是指在單位時間內泵通過排出管輸出的液體量。流量通常以體積單位表示，又稱為體積流量，其單位為L/s或m3/s。鑽井泵中的流量又分為平均流量和瞬時流量，現場上所說的流量一般是指平均流量。石油礦場上又習慣把流量稱作排量。
2．壓頭
壓頭指的是單位質量的液體經泵壓所增加的能量，也稱為揚程。
3．功率和效率
功率是指泵在單位時間內所做的功。一般把在單位時間內發動機傳到泵軸上的能量稱作輸入功率或主軸功率。把在單位時間內液體經過泵後增加的能量稱作泵的有效功率。功率的單位為「kW」。泵的效率是指有效功率與輸入功率之比。
4．沖次
泵的沖次是指在單位時間內活塞的往復次數，單位為「次/min」。
5．泵壓
泵壓是指泵排出口處的液體壓力，單位為「MPa」。