鉆井設備主要指的是鉆機。現代石油鉆機是壹套聯合的工作機組，由動力機、傳動箱、絞車、天車、遊動滑車、大鉤、水龍頭、轉盤、鉆井泵以及鉆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鉆井法，其相應的鉆井設備稱為轉盤旋轉鉆機，見圖4-1。
壹、鉆機的組成
根據鉆井工藝各工序的不同要求，壹套鉆機必須具備下列系統和設備。
（壹）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）、遊動系統（包括鋼絲繩、天車、遊動滑車和大鉤）以及懸掛遊動系統的井架等。另外還有起下鉆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 典型旋轉鉆井設備
①—轉盤；②—防噴器組（二）旋轉系統
鉆機的旋轉系統主要由轉盤、水龍頭、方鉆桿、鉆桿、鉆鋌、配合接頭、鉆頭等組成，轉盤驅動方鉆桿、鉆桿、鉆頭破碎巖石，鉆出井眼，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鉆具，這就構成了旋轉鉆進系統。
（三）循環系統
鉆井液循環系統設備主要由鉆井泵、振動篩、除砂器、除泥器、離心機、鉆井液罐、鉆井液槍、鉆井液攪拌器、混合漏鬥等組成，鉆井泵是該系統的核心設備。
（四）動力系統
動力系統為鉆機提供動力。不同的鉆機配備的動力設備不壹樣。機械鉆機主要以柴油機為動力設備，電動鉆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鉆機動力源。
（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、鉆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。石油鉆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
為了使鉆機各個系統協調工作，鉆機上配有氣控制、液壓控制、機械控制和電控制等各種控制設備，以及集中控制臺和顯示儀表等。
（七）底座系統
鉆機底座是鉆機組成重要部分，包括鉆臺底座、機房底座和鉆井泵底座等。車裝鉆機的底座就是汽車或拖拉機的底盤。鉆機底座主要用來安裝鉆井設備，以及方便鉆井設備的移運等。
（八）輔助系統
成套鉆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、鉆鼠洞設備、輔助發電設備及起重設備，在寒冷地區鉆井時還應配備保溫設備，以保證鉆機能安全、可靠運行。
二、鉆機類型
（壹）按鉆井深度劃分
（1）淺井鉆機：指鉆井深度不大於2500m的鉆機，主要有用於鉆地質調查井的鉆機、巖心鉆機、水井鉆機、地震及炮眼鉆機等；
（2）中深井鉆機：指鉆井深度在2500～4500m之間的鉆機；
（3）深井鉆機：指鉆井深度在4500～6000m之間的鉆機；
（4）超深井鉆機：指鉆井深度超過6000～9000m之間的鉆機；
（5）特超深井鉆機：指的是鉆井深度超過9000m的鉆機。
上述的中深井鉆機、深井鉆機、超深井鉆機主要用於鉆生產井、註水井及勘探井等深井。
（二）按驅動設備類型劃分
（1）機械驅動鉆機：包括柴油機直接驅動或柴油機—液力驅動的鉆機，以及采用三角膠帶、鏈條、齒輪等主傳動副進行統壹、分組或單獨驅動的鉆機。
（2）電驅動鉆機：包括交流電驅動鉆機、直流電驅動鉆機等。目前主要采用AC-AC交流電驅動，AC-SCR-DC可控矽整流直流電驅動及AC-DC-AC交流變頻電驅動。
（3）液壓鉆機：通過液壓動力和傳動方式驅動的鉆機。
三、鉆機標準
石油鉆機標準主要包括鉆機參數標準、鉆機最大井深標準、鉆機等級標準及鉆機型號標準。
（壹）鉆機參數標準
（1）名義鉆深範圍：鉆機在規定的鉆井用繩下，使用規定的鉆柱時鉆機的經濟鉆井深度範圍。
（2）最大鉤載：鉆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）鉆井繩數：用於正常鉆進、起下鉆柱時的遊動系統（屬上述起升系統）有效繩數。
（4）遊動系統最多繩數：鉆機配備的天車、遊車輪系所能提供的最多有效繩數。
（二）鉆機等級標準
我國對石油鉆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”為鉆機漢語拼音字頭；10、15、20、40、50、70、90、120為最大鉆井深度（單位為m）的1/100；585、900、1350、2250、3150、4500、5850、6750、9000為鉆機最大鉤載（單位為kN）。
（三）石油鉆機型號標準
下面舉例說明鉆機型號標準：
ZJ15/900DBZ-2，表示交流變頻自走式車載鉆機，最大鉆深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鉆機，最大鉆深4000m，最大鉤載2250kN；
ZJ50/3150DB-1，表示模塊式交流變頻電驅動鉆機，最大鉆深5000m，最大鉤載3150kN，第二代產品；
ZJ70/4500DZ：表示模塊式DC-SCR-DC驅動的可控矽整流電驅動鉆機，最大鉆深7000m，最大鉤載4500kN。
四、鉆井絞車
鉆井絞車不僅是起升系統設備，而且也是整個鉆機的核心部件，是鉆機三大工作機之壹。
（壹）鉆井絞車應具備的功能
根據鉆井工藝的特點，所配備的絞車應具有以下功能：
（1）具有足夠大的功率。有提升最重鉆柱和解卡能力，在最低轉速下鋼絲繩能產生足夠大的拉力，保證遊動系統安全可靠。
（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，能準確調節鉆壓、均勻送進鉆具，在下鉆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鉆柱載荷剎住。
（6）具有壹個或兩個貓頭——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）采用集中控制，使控制手柄、剎把、指重表等集中在司鉆控制臺上，便於司鉆的操作。
（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、鉆井泵
鉆井泵是鉆井液循環系統中的關鍵設備，現場習慣稱為泥漿泵，壹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鉆井液（同時也是井底動力鉆具的動力液），以便冷卻鉆頭和攜帶巖屑等。
（壹）鉆井泵的分類
鉆井泵的種類較多，石油礦場上常用的是三缸單作用臥式往復泵，這種泵活塞在液缸中往復壹次吸入或排出液體。
我國用於石油和天然氣鉆井的國產鉆井泵已逐步系列標準化，如3NB××1000，3NB××1300，3NB××1600等。其中NB表示“鉆井泵”、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）鉆井泵的基本參數
鉆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。鉆井泵中的流量又分為平均流量和瞬時流量，現場上所說的流量壹般是指平均流量。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。壹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”。