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1：起升系統
鉆機的起升系統是鉆機的核心，負責下放鉆具、下套管以及控制鉆頭送鉆等工作，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）、游動系統（包括鋼絲繩、天車、游車和大鉤）以及懸掛游動系統的井架等。另外，還有起下鉆操作使用的工具及設備（吊環、吊卡、大鉗、卡瓦、立根移動機構等）。
2：旋轉系統
旋轉系統的作用是給井下鉆具提供足夠的旋轉扭矩和動力，驅動鉆具旋轉以破碎巖層。主要有轉盤、水龍頭和鉆具構成。
3：循環系統
為了隨時用鉆井液清除已破碎的巖石，以保證連續鉆進，鉆機配有鉆井液循環系統。循環系統包括鉆井泵、地面管匯、鉆井池液和鉆井液槽、鉆井液凈化設備以及調配鉆井液設備。在噴射鉆井和井底動力鉆具鉆井中，循環系統還擔負著傳遞動力的任務。
4：動力設備
動力系統是驅動絞車、鉆井泵和轉盤等工作機組的動力設備，主要是為起升系統、循環系統和旋轉系統提供動力。可以是柴油機、交流電動機或直流電動機，也可以用燃氣輪機。
5：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。動力設備的輸出特性往往不能滿足工作機的需要，因而要求傳動系統在傳遞和分配動力的同時具有減速、并車、倒車等多種性能。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、鏈傳動和三角膠帶傳動等）、機械—渦輪傳動（液力傳動）、電傳動和液壓傳動。
6：控制系統
為了使鉆機各個系統協調地工作，鉆機上配有機械控制、氣控制、電控制和液壓控制等各種控制設備，以集中氣控制臺和觀測記錄儀表等。控制方式有機械控制、氣控制、電控制和液控制等。目前，鉆機上常用的控制方式是集中氣控制。