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1：起升系统
钻机的起升系统是钻机的核心，负责下放钻具、下套管以及控制钻头送钻等工作，主要包括主绞车、辅助绞车（或猫头）、辅助刹车（水刹车、电磁刹车等）、游动系统（包括钢丝绳、天车、游车和大钩）以及悬挂游动系统的井架等。另外，还有起下钻操作使用的工具及设备（吊环、吊卡、大钳、卡瓦、立根移动机构等）。
2：旋转系统
旋转系统的作用是给井下钻具提供足够的旋转扭矩和动力，驱动钻具旋转以破碎岩层。主要有转盘、水龙头和钻具构成。
3：循环系统
为了随时用钻井液清除已破碎的岩石，以保证连续钻进，钻机配有钻井液循环系统。循环系统包括钻井泵、地面管汇、钻井池液和钻井液槽、钻井液净化设备以及调配钻井液设备。在喷射钻井和井底动力钻具钻井中，循环系统还担负着传递动力的任务。
4：动力设备
动力系统是驱动绞车、钻井泵和转盘等工作机组的动力设备，主要是为起升系统、循环系统和旋转系统提供动力。可以是柴油机、交流电动机或直流电动机，也可以用燃气轮机。
5：传动系统
传动系统的主要任务是把动力设备的机械能传递和分配给绞车、钻井泵和转盘等工作机。动力设备的输出特性往往不能满足工作机的需要，因而要求传动系统在传递和分配动力的同时具有减速、并车、倒车等多种性能。石油钻机的传动方式有：机械传动（包括万向轴、减速箱、离合器、链传动和三角胶带传动等）、机械—涡轮传动（液力传动）、电传动和液压传动。
6：控制系统
为了使钻机各个系统协调地工作，钻机上配有机械控制、气控制、电控制和液压控制等各种控制设备，以集中气控制台和观测记录仪表等。控制方式有机械控制、气控制、电控制和液控制等。目前，钻机上常用的控制方式是集中气控制。