钻井机械考试重点总结.pdf

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1、1.石油钻机？主要包括哪些系统和主要设备？答：是属于重型矿业机械，有多种机械设备组成、具 有多种功能的联合工作机组。主要包括：旋转设备、循环系统设备、起升系统设备、动力驱动系统设备、传动系统设备、控制系统和监测显示仪表、钻机底座、辅助设备2.钻机的三大工作机组？驱动机组的的组合形式不 同，可以分为哪几种驱动？答：三大机组：旋转设备、循环系统设备、起升系统 设备。柴油机直接驱动、机械传动；柴油机发电机组 驱动、电气传动；SCR VFD液压驱动、传动；复 合驱动3.钻机机械传动主要有哪几种？各有什么特点？答：齿轮钻机传动允许线速度高，体积小，结构紧凑；万向轴结构简单、紧凑、维护保养方便，互换性好。

2、胶带钻机是传动柔和、并车容易、制造简单、维护保 养方便。链条钻机结构紧凑、寿命长，适用于各级井 深钻机，尤其是深井、超深井钻机。4.钻机主要参数有哪些？答：名义钻深范围、绞车额定功率、游动系统绳数、转盘开口直径、钻台咼度最大钩载、单台钻井泵功率、钢丝绳直径、转盘功率、井架高度5.最大钩载？主要用于哪些工况？答：最大钩载：钻机在规定的最多绳数下起下套管、处理事故或进行其它特殊作业时，大钩不允许超过的 载荷，是大钩允许的最大静载荷。发生工况：1.发生动载时，钩载为静动载之和；2.处理卡钻事故；3.下套管；4.下套管遇阻时，上提下放6名义钻深范围 指钻机在规定的钻井绳数下，使规定的钻柱时，能够达到的

3、经济钻井深度。是我国钻机 主参数。依据4 1/2”、5”两种钻杆柱尺寸确定.7.钻机型号表示？答：ZJ+钻机级别（100m）+钻机特点（链条并车L、三角胶带并车J、齿轮传动C电驱动D自行式车装Z、半拖挂车装T）+厂家代号及改进型号。8.转盘主要功能？主要结构组成？主要参数？主轴 承.辅助轴承分别承受什么载荷？答：功能：1.旋转钻具，传递足够大的扭矩和必要的 转速；2.下套管或起下钻时，承受全部套管或钻具重 量；3.完成卸钻头、卸扣，处理事故时倒扣、等辅助 工作；4.井下动力钻具钻井时，转盘制动承受反扭矩。转盘结构组成：转盘结构非常成熟，国内外结构型式 基本一样，其变化和发展主要是转盘大小和能力

4、的 变化。其主要组成包括一下四部分。水平轴总成；转台；主、辅轴承；壳体。参数：通孔通径：转台通径=一开钻头最大直径+10mm最大静负荷：匹 配于钻机最大钩载；最大工作扭矩：最低工作转速时 达到的最大工作扭矩；最高转速：轻载下的最高转 速，一般为300r/min主轴承起承载和承转作用。辅 助轴承起径向扶正和轴向防跳的作用。9.水龙头的主要功能？结构组成？主要参数？冲管的作用和要求？主轴承.辅助轴承分别承受什么载 荷？答：功能：1.悬持钻杆柱，承受大部分或全部钻柱重 量；2.为旋转的钻杆柱内输送高压钻井液；3.承受钻杆柱的旋转。结构组成：1.承载系统：包括中心管及 其接头、壳体、耳轴、提环和主轴承

5、（负荷轴承）；2.钻井液系统：鹅颈管、冲管总成；3.辅助系统：上下扶正轴承、防跳轴承、机油密封盒组件。主要参数：最大静负荷；中心管通径；最大工作压力。冲管 要求：耐高压、磨损小、寿命长、拆装方便10.刹车装置的类型有哪几种？各有什么作用？答：主刹车：带式、盘式。作用：下钻下套管时，刹 慢或刹住滚筒，控制下放速度，悬持钻具；正常钻进 时，控制滚筒转动，以调节钻压，送进钻具。辅助刹 车：水刹车、电磁涡流刹车。作用：用于钻井绞车上 作为减速机构刹车。11.游动系统的效率与哪些因素有关？起升和下钻时 的效率是否相等？答：主要与天车、游车、大钩有关，不等12.快绳的拉力计算？13.起钻过程分为哪几个阶段

6、？简要叙述。答：分为加速，匀速，减速。过程包括1.上提钻具全 露方钻杆，应卡瓦将钻柱座在转盘上。2.旋下方钻杆，将方钻杆-水龙头置于大鼠洞中。3.用吊环扣住钻杆 接头。4.挂合绞车滚筒，带动钻柱起升，提出卡瓦，将井中整个钻柱起升一个立根高度，然后摘开离合 器，刹车。5.稍松刹车，下放钻柱，用卡瓦将钻柱卡 在转盘上，或扣劳下卡瓦坐在转盘上。6.用大钳和猫头或上卸扣汽缸，拉大钳崩松顶部立根接头丝扣。7.用转盘带动钻柱正转或用旋绳器卸扣。8.移立根入钻 杆盒并靠在二层台指梁中，摘开吊卡。9.下放孔吊卡 至转盘上方刹住。14.钻机设计时，绞车档数是否越多越好？试述绞车 档数与绞车型式的关系？一般钻机绞

7、车的档数考虑 在多少比较合适？答：对于有限档数的钻机，合理分配各档速度，可以 达到的最大起升功率利用率：max=e/（e+1）,e _档数可见，档数愈多，对起升功率利用率的提高影响 愈不显著，但使得变速机构复杂化，一般实用的档数 少于615.起下钻的过程中，天车各滑轮的转速是否一样？实际使用中应该注意什么？答：不同，快绳端的滑轮转速快，死绳端转速慢，快 绳比丝绳磨损严重，为延长使用寿命，使用一段时间 后应互换快绳与丝绳16.为什么游动系统中快绳侧的钢丝绳会提前疲劳？答：由于快绳侧的钢绳弯曲次数比丝绳侧多出数倍，所以.解决：放新取旧绳18.起下钻运动学公式M1-M2=Jdw/dt，试解释各项含

8、义。答：1主动力矩M 2负载产生的阻力矩J 工作件折算的转动惯量转轴角速度J=m 2m旋转部件的质量二一旋转半径（=后面是惯性力矩）20.在选择柴油机功率时，绞车和钻井泵分别按什么 工况标定功率？为什么？答：绞车使用12h功率，因为没提升一根立根的受载 时间不长，既是间歇受载。功率在0100%内周期性变 化，考虑其动力性经济性及使用寿命的平衡，故采用12H功率。柴油机使用持续功率，因为驱动泵和转盘 作业时柴油机在接近或满负荷工况持续运行，功率可以定低些，取持续功率转速取该机的经济转速。21.柴油机的12H功率（大于）持续功率22.柴油机的外特性主要表明什么特性？表明哪些参 数与柴油机的转速有关

9、？答:主要表明随即变化特征（即时特征）Ne、Me ge、Gr；均与转速有关。外特性：供油量最大时，性能参 数Ne Mege、Gr随n变化的规律性。23.钻机常用的传动类型有哪些？答：并车、倒车、减速与变速、转换方向、带辅助 调速的传动方案24.为什么用柴油机作为钻机动力比较合适？试简 述。答1.具有自持能力，不受地区限制；2.系列化，“积木式“组合，满足不同功率的需要；3.驱动平稳，有 一定的过载性能；4.移运性好，适于野外流动作业。不足：K R值小、噪音大。25.电驱动钻机中，直流电动机的励磁方式有哪几 种？答：它励，并励，串励26.电传动钻机中，直流电机的励磁方式更希望采用 并励还是串励，

10、为什么？答：更希望是并励钻机，串励载荷越小速度越高，不 稳定，易飞车。并励具有硬性磁通基本不变，使调速 范围宽，超载能力强，可提高钻井效率。27.直流电机人为特性是针对那种励磁方式的直流电 机而言？钻机驱动的直流电机人为特性是通过调节 哪些参数实现调速的？答：是并励。1.降低电枢电压调速，理想空载转速随U下降而降低。2.电枢串电阻调速，保持电源电业不 变，Ra增大转速n下降。3.减弱磁通调速，保持电枢 电压恒定值，调节串入励磁电路中的可调电阻Rr,磁 通减弱，机械特性曲线上移磁通减小。28.试列举三种以上井架类型？当前陆上钻机中使用 最多的井架是哪种？答：塔形井架、A形井架、前开口井架、伸缩井

11、架、桅杆井架、直立套装井架；陆上常用前开口井架29.井架的有效高度？指钻台面（转盘上平面）至天车梁底面的垂直高度。井架高度：1）塔形井架：高度是指井架大腿底板到 天车梁底面的垂直高度；2）前开口（包括A形井架、直立套装井架）:高度是指井架下底角销孔中心到天 车梁底面的垂直高度；3）桅形井架：是指橇座或车 轮与底面接触点到天车梁底面的垂直高度。30.双升式底座与旋升式底座有哪些区别？深井.超深井钻机更多应用哪一种底座？答：双升式 底座的井架安装在平台上，随平台一起起升。悬升式 底座的井架安装在底座上，只对绞车及其它装置进行 升降，井架与绞车等分开。深井超深钻机要多应用于 旋升式底座。31.底座的

12、结构类型主要有哪几种？至少列举三种，分别叙述其优缺点。答：块装结构（底座结构复杂、内部空间狭小、拆装 工作量大、不适合高钻台）、箱式结构（稳定性好、空间便于充分利用、拆装工作量大，使用于海上）、双升式结构（结构分块少、低位安装、整体起升、移 运性好、底座空间大、通透、安全性好；但是底座起 升负荷大、稳定性相对较差。适用于中深井、深井）、旋升式结构（低位安装、稳定性好、结构分块少、低 位安装、整体起升、移运性好、底座空间大、通透、安全性好；但是需要两次起升到位，劳动强度大、结 构较复杂、重量大；适用于深井、超深井）、直立起升式结构（结构简单、操作方便）。32.除砂器的离心力场与离心机的离心力场有

13、什么不 同？答：除砂是离心力场后是重力场33.螺旋沉降式离心机的排杂原理？答：加重泥浆通过空心轴中间的一根固定输入管、输 送器上的进浆孔，进入由锥形滚筒和输送器形叶片所 形成的分离室，并被加速到与输送器或滚筒大致相同 的转速，在滚筒内形成一个液层。有离心力的作用，重石甩向内壁排出，液体有溢流孔排出。34.解释底座高度与底座净空高度，为什么要求底座 净空高度？答：是指钻井平台距底座底面的有效高度，因为在进 口处要安装井口防喷器为了保证防喷器顺利方便安 装，所以要求，35机械采油设备可以分为哪几类？答：分为有杆和无杆采油两种，有杆包括：游梁式抽 油机、无游梁式抽油机、抽油杆抽油泵。无杆：水力 活塞

14、泵、电动潜油离心泵、电动螺杆泵、其它无杆抽油设备36.有杆采油与无杆才有的动力传动方式有什么不一 样？有杆采油装置中通常说的“三抽”指的是什么？答：有杆动力通过减速箱、曲柄连杆机构和游梁等将 高速旋转运动变为抽油机驴头的低速上下往复运动。无杆大多采用液力和电力驱动。三抽是指抽油机、抽 油杆、抽油泵38.游梁式抽油机通常分为哪几类？各有什么优缺 点？答：常规型游梁式抽油机、前置型游梁式抽油机，特 点：1.平衡效果好。实际静扭矩始终为正值，减速齿 轮无反向载荷；2.光杆最大载荷减小。曲柄上冲程转 角大于下冲程转角（195/165），上冲程惯性载荷小3.节能效果好。异相型游梁式抽油机，特点：1.减速

15、箱静扭矩减小（40%60%）,扭矩峰值变化幅 度小。连杆与游梁间的夹角几乎始终垂直；2.光杆最大载荷减小。与前置式相似，由于存在曲柄偏移角，使得上冲程转角大于下冲程转角（192/168）；3.井口操作范围大。曲柄远离井口；安全4.容易实现常 规抽油机改造。异相曲柄抽油机在结构形式上与常规 型抽油机相类似。缺点：1.底座长。由于减速箱后移；2.左右曲柄不能互换，制造工作量大；3.只能在规定 的方向单向旋转；4.曲柄臂短，销扎间距不易保证。双驴头型游梁式抽油机。游梁缺点：重量大，振动 载荷难以完全避免，长冲程条件下突出。39.额定悬点载荷？答：悬绳器悬挂光杆处承受的光杆拉力额定值，KN40.光杆最大冲程？光杆能获得的最大位移（m）41.减速器额定扭矩？减速器允许输出的最大扭矩（KN*m钻头周期：指从钻台下井到钻头磨损被起出 的一段时间。全井周期：指从开始钻井到完钻的全过 程。转盘载荷：指钻井过程中转盘驱动钻具旋转时 承受的扭转振动载荷。固井：在井眼内下入一层套管，并在套管与井壁的环形空间里灌注水泥浆进行封固。