钻井机包括活动架体、主工作架、固定支架、卷扬机、油缸、变速箱、泥浆泵、吸气系统等组成，其中主工作架上设置滑道板，滑道板开有长孔与圆孔，分别套接在固定支架和活动支架上的转轴上，固定支架上焊有固定滑套，分别套在活动支架的立柱上；活动支架与油缸的端头铰接，油缸外壳与固定支架铰接； 变速箱和泥浆泵通过法兰相连接，再经过滑套安装在主工作架上，变速箱空心轴下端与钻井杆相连，上面对准泥浆泵的进口，主工作架上设置滑轮组，卷扬机和钢丝绳。
钻井机的工作原理：在大气压力的作用下，循环液由沉淀池经回水沟沿着井孔的环状间隙流到井底，此时转盘驱动钻杆，带动钻头旋转进行钻进，由泥浆泵抽吸建立的负压把碎屑泥浆。 水井机（小型钻井机）钻井深度一般在250米以内，有时可达500～600米，主要有2种。
① 冲抓锥。利用钻具本身的重量冲击地层。钻具的下端是几个可以张合的尖角形抓瓣，当钻具在自身重量作用下向下运动时，抓瓣张开，切入岩层，然后由卷扬机通过钢丝绳提升钻具，抓瓣在闭合过程中将岩屑抓入锥体内，提出井口卸出岩屑。钻井深度通常为40～50米，最深达100～150米。 ②钢丝绳冲击式钻机。由桅杆和装在顶端的提升滑轮、钢丝绳、冲击机构、钻具、电动机等组成。作业时，电动机通过传动装置驱动冲击机构，带动钢丝绳使钻具作上下往复运动，在向下运动时靠钻头本身的重量切入并破碎岩层，向上运动靠钢丝绳牵引。钻头冲程为0.5～1米，冲击频率30～60次／分。
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钻探一口油气井，因钻井深度、地质软硬、压力、井程须求等不同因素，施工期从十几天到一年以上不等。钻井过程也相当错综复杂，我们仅讨论较重要的关键。
1、下管套
管套设计可说是钻井的重头戏。任何一口井在钻井过程中常会遭遇到数种不同的地质、深度或突发状况、生产开发需求等，所以须要数层套管来保护井孔，才能顺利钻进目标钻进。
凿孔井是由孔井钻进到某地层深度或层次后，下一层管套，再改以较小尺寸之钻头钻进。以出矿坑 141 号井为例，期以 171/2" 钻头钻进到 1,500 公尺后，先下 133/8" 表层管套后，只能用 121/4" 钻头钻进………等。
2、起钻、下钻
为了更换用钝了的钻头，或是准备采岩心样本、修理器材、以及打算在井内做其他工作，需将钻跟钻头提升到地面之后，再将用钝的旧钻头取下，另外接妥新选定的新钻头，并依起钻时的相反顺序，再下到原井底开使钻井。
钻井愈深，起下钻愈费时，真正钻井的时间反而相对减少了，所以如何选用好的钻头，以增加钻井的进度，减少起下钻的次数，缩短施工期限，也是工程人远的职责。
3、泥浆与钻井
旋转钻井法的特点，就是利用泥浆作为井内的循环流体，最早使用在钻井的流体是「水」，远在古埃及时代，埃及人在采石场以手动方式旋转钻头钻二十尺深度的井孔时，就会用水来移除岩屑。我国周朝时 (西元前一千一百多年) ，在四川地区钻凿盐井，也是以水来移除岩屑。水，可说是最早用于钻井的「泥浆」。直到目前，水仍旧是泥浆的主要成份。特别是在低比重的泥浆中，水占全部组成的百分之八十五以上。
随着油井钻井工业的发展，钻井也愈往深部钻井。泥浆除了仍旧担任移除岩屑的重要任务外，必须再具备其它多种功能，才能完成深井及困难井的钻井作业。
泥浆不但可以清除井孔、冷却钻头、循环带出钻碎的岩屑、提高钻进率，更可在井孔内壁形成泥壁，以暂时保护井孔，使他不易崩塌。而若在泥浆中加入重晶石粉，更可以提高泥浆的比重，以抵抗地层的压力防止塌陷，阻止地层流体侵入井孔。如遇漏泥层，也可以在泥浆中添加堵漏材料，以稳定井孔；而泥浆的黏性更可悬浮钻屑，使井孔不致埋没，所以泥浆的功能很多。
泥浆对钻井的重要性，有如血液之于人体，会直接影响钻井工程的成败，因此如何在泥浆各项性质中取得平衡点，并选择适当的泥浆，正是工程队现场队长及泥浆人员的考验。
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① 钻深井业务：可钻各种深井10-1500米，出水量1-100吨/每小时，24小时不间断供水。可广泛满足工厂机器冷却、过滤、清洗及浴场、养殖、民用等大量用水需求。
② 降水井业务：承接道路、高架、建筑等工程降水业务。根据需求可选择深井降水(大口径降水)，轻型井点降水(插钢管真空泵降水)及小井降水。
工程施工降水井、水源空调井、地源热泵井、机钻深井(工厂专用井)、饮用水井、农田井、地基降水处理、旧井改造、维修深水泵、大型基 坑、污水管道、隧道、地下室、车库以及桥梁等业务。可用于厂生产用水,机械冷却用水和生活用水等。采用管井深井降水和轻型井点降水，用水量可根据的需求量 身订做。
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一支成功的深井，每小时可达1--100T水，水源绝取于地下数十米乃至数百米的水层。水质清澈无比。东暖夏凉。固此可与泉水相媲美。打一口井，既解决缺水之急，又可确保生产，预备用水，真是一次投资，终身受益。
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