1．石油钻机的组成
目前，世界各国通用的常规钻机是一套大型的综合型机组，整套钻机是由动力系统(为整套钻机提供能量的设备)、传动系统(为工作机组传递、输送、分配能量的设备)、工作系统(按工艺的要求进行工作的设备)、控制系统(控制各系统、设备按工艺要求工作的设备)和辅助系统(协助主系统工作的设备)等若干系统和相应的设备所组成。
根据钻井工艺中钻井、洗井、起下钻具各工序以及处理钻井事故的要求及现代化技术水平的条件，整套石油钻机必须具备下列八大系统设备，如图2-1所示。
图2-1 钻机组成示意图
1―人字架；2―天车；3―井架；4―游车；5―水龙头提环；6―水龙头；7―保险链；8―鹅颈管；9―立管；10―水龙带；11―井架大腿；12―小鼠洞；13―钻台；14―脚架；15―转盘传动；16―填充钻井液管；17―扶梯；18―坡板；19―底座；20―大鼠洞；21―水刹车；22―缓冲室；23―绞车底座；24―并车箱；25―发动机平台；26―泵传动；27―钻井泵；28―钻井液管线；29―钻井液配置系统；30―供水管；31―吸入管；32―钻井液池；33―固定钻井液枪；34―连接软管；35―空气包；36―沉沙池；37―钻井液枪；38―振动筛；39―动力机组；40―绞车传动装置；41―钻井液槽；42―钻井绞车；43―转盘；44―井架横梁；45―方钻杆；46―斜撑；47―大钩；48―二层平台；49―游绳；50―钻井液喷出口；51―井口装置；52―防喷器；53―换向闸门
(1) 旋转系统设备：为了旋转钻具破碎岩石，钻机必须配备钻盘、水龙头等地面旋转设备，以及方钻杆、钻杆、钻铤、钻头等井下旋转设备。
(2) 循环系统设备：为了随时清除井底已破碎的岩屑和正常连续钻进，钻机必须配备有洗井液的循环设备。如钻井泵、地面管汇、钻井液和钻井液槽等，有的钻机还配备有钻井液净化设备、调配钻井液设备。在涡轮钻井中它还担负给涡轮钻具传递动力的任务。
(3) 起升系统设备：为了起下钻具、更换钻头、控制钻头送进、下套管等，钻机还必须配备一套起升系统设备，它主要由以下设备组成：主绞车、辅助绞车(或猫头)、辅助刹车、游动系统(包括钢丝绳、天车、游动滑车和大钩)以及悬挂游动系统的井架组成。另外，还有起下钻操作使用的工具及设备(吊环、吊卡、卡瓦、大钳、立根移动机构等)。
(4) 动力驱动系统设备：为了使工作机获得足够的动力进行运转，必须配备动力设备及其辅助设备，如柴油机及其供油设备，或交流、直流电动机及其供电、保护、控制设备等。
(5) 传动系统设备：传动设备的主要任务是联接发动机与前三个工作机组，把发动机的能量传递并分配给各工作机。为了解决发动机与工作机二者之间存在的运动特性上的矛盾，要求传动系统应包括减速、并车、倒车、变速机构等。根据能量传递形式与传动所用的介质不同，传动系统又可分为：机械传动、液力传动(涡轮传动)、液压传动等。
(6) 控制系统设备：为了指挥各机组协调进行工作，在整套钻机中还装备各种控制设备，如机械控制设备(手柄、踏板、杠杆等)、气动或液动控制设备(开关、调压阀、工作缸等)、电控制设备(开关、变阻器、启动器、继电器等)以及集中控制台和观察记录仪表等。
(7) 机底座：包括钻台底座、机房底座和钻井泵底座等，车装钻机的底座就是汽车或拖车底盘。为了钻机的安装、运移方便，重型钻机多采用整体安装托运底座，即将动力、传动机构和绞车等设备都安装在一起进行托运。钻台上要装井架和转盘以及绞车的一部分或全部，钻台下要能容纳井口装置，所以底座需要一定的高度和面积。
(8)辅助设备：成套钻机还必须具备供气设备、供水设备、钻鼠洞设备、井口防喷设备、辅助发电设备及辅助起重设备，在寒冷地区钻进时还需要配备保温设备。
2．钻机各主要部件的相互关系
整套钻机除了地面设备外，还要有很多井下设备和部件，将这些设备部件按工艺要求安装连接，才成为一套完整的钻机。图2-2所示是一台转盘旋转钻机各主要部件的相互关系图。
图2-2 转盘钻机的各系统和部件
以上便是适应钻井工艺的要求而形成的钻机各系统和部件，它们有机地结合成一整套钻机，协调地完成生产任务。
二、钻机的类型及特点
世界各、各钻机制造厂家按照各自的特点，对石油钻机的分类不尽相同。一般来说，可按以下方法对石油钻机进行分类。
1．按钻井方法分类
(1)冲击钻机：如钢绳冲击钻机(也称为顿钻钻机)、地面发动振动钻机、爆炸钻井钻机、电火花钻井钻机。
(2)地面发动旋转钻机：如转盘旋转钻机(也成为常规钻机，是目前世界各国通用的钻机)、顶部驱动水龙头旋转钻机等。
(3)井底发动钻机：如井底冲击振动钻具、井底旋转钻具(涡轮钻具、螺杆钻具、电动钻具)。
2．按驱动钻头旋转的动力来源分类
(1)转盘驱动旋转钻机：也就是用转盘驱动钻具旋转的常规钻机。
(2)井底驱动旋转钻机：即转盘旋转钻机加井底动力钻具所组成的钻机。
(3)顶部驱动旋转钻机：即转盘旋转钻机加顶部驱动钻井装置所组成的钻机。