钻井泵在钻井过程中起到至关重要的作用,而其动力端的正常运行则是保证钻井泵正常工作的动力源泉。为此,动力端的故障诊断不管对钻井泵还是整个钻井过程都是有重要意义的。首先,本文通过对钻井泵动力端故障具体分析之前,得出钻井泵动力端的振动信号是非平稳、低信噪比的信号；对其信号处理时,必须进行降噪处理,提高信号的信噪比。通过对小波降噪方法进行了研究,建立了小波降噪作用阈值形式的评价准则,分析了运用非线性小波作用阈值形式对不同信噪比下的不同类型信号进行降噪的效果并作比较,得出rigrsure作用阈值形式降噪效果较好,便于对钻井泵故障信号的预处理,有利于信号中的故障特征量的提取分析。然后,本文对钻井泵动力端主要部件(轴承、人字齿轮、十字头、主螺栓及主轴承瓦盖)的故障进行深入研究,通过对故障振动信号响应的数值建模以及故障特征的分析,得出发生故障时在振动信号时频域中表现出来的特征量。选取与特征量相适应的故障诊断方法和方案,利用现场井队测取的真实振动信号进行方案验证,得出：基于经验模态分解下的希尔伯特包络分析对轴承故障分析效果好；人字齿轮故障在复解析带通滤波器的复调制细化选带频谱分析中能明显找到故障特征量进行故障诊断；对于十字头故障由时域特征量与小波分解的能量组成的复合特征量在径向基神经网络故障识别中准确率达到90%以上；二维全息谱分析对主螺栓及主轴承瓦盖的故障诊断有明显的优势。同时对噪声和温度信号作为主要故障的辅助诊断的方法进行分析,得出噪声、温度信号对钻井泵动力端故障诊断有较好的辅助诊断作用。最后,本文结合钻井泵动力端主要故障的分析方法和现场实验对钻井泵动力端故障诊断进行整体方案设计,包括故障信号的采集方案设计、故障诊断原理与流程设计、诊断软件方案设计,提出了一套可实施的钻井泵动力端故障诊断整体方案。