在石油鑽井中，帶動鑽具破碎岩石，向地下鑽進，鑽出規定深度的井眼，供採油機或採氣機獲取石油或天然氣。一部常用石油鑽機主要由動力機、傳動機、工作機及輔助設備等八大部分組成。
基本介紹
- 中文名：石油鑽機
- 外文名：oil rig
- 產品套用：石油鑽井中
- 組成：動力機、傳動機、工作機
系統組成,主要系統,工作原理,
系統組成
一般有八大系統（起升系統、旋轉系統、鑽井液循環系統、傳動系統、控制系統和監測顯示儀表、動力驅動系統、鑽機底座、鑽機輔助設備系統），要具備起下鑽能力、旋轉鑽進能力、循環洗井能力。其主要設備有：井架、天車、絞車、遊動滑車、大鉤、轉盤、水龍頭（動力水龍頭）及鑽井泵（現場習慣上叫鑽機八大件）、動力機（柴油機、電動機、燃氣輪機）、聯動機、固控設備、井控設備等。
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。
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繫起來，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
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淨化設備，除去固相含量，然後重複使用。
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。
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，再經可控矽整流，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，傳動系統相對複雜，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。
工作原理
通體內裝有機油。止推軸承的座圈將油腔分為兩部分，座圈上開有油孔。由於油流到通過的阻尼作用，吸收了其下鑽作業時鉤身的衝擊震動，可以防止鑽桿街頭螺紋損壞。
通體上端由6個小彈簧和定位盤組成定位裝置，藉助定位與吊環座環形接觸面之間的摩擦力，可以防止提升空吊卡時轉動使調換轉位，方便井架工操作。
