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,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。