钻井机械标准答案

解：由题知 泵的缸数 i=3 冲程 s=254mm=0.254m 冲次 n=140（ 冲/分）排量系数α＝0.9 活塞面积 F=πD2 /4=3.14×0.182 /4=0.0254(m2 )
(1)Q 理均＝iF s n/60＝3×0.0254×0.254×140/60=0.045(m3/s) Q 实＝α×Q 理均＝0.9×0.045＝0.041(m3/s)
1).加速段 OC）（5 分）
开始下钻前要稍提钻柱，撤掉吊卡(或卡瓦)，摘开离合器，刹住钻柱。
此时滚筒上作用为静悬持力矩 MO 。司钻将刹把抬起，完全松开刹带，整个系统 在钻柱作用下以接近自由落体加速度加速。到 B 点开始刹车，由于制动装置即滚
筒吸收了能量，随着制动力矩的增大，下落加速度逐渐减小。
在此阶段中有 M = M 静 − M动 M －滚筒制动力矩； M动 －下钻系统产生的动力矩。
(2) 泵的输出功率 N＝P 出×Q 实×10－3＝19.3×106×0.041×10－3 =781.6(KW) 泵的输入功率 Np＝N/η泵＝781.6/0.85＝919( KW)
答：（略）
2、2、已知某钻机游动系统的总重量 Q 游=135 吨，游动系统的结构为 5ⅹ6， 单 个滑轮的效率为 0.97, 滚筒第二层缠绳直径 D2=728 毫米，滚筒效率η筒=0.95。 不考虑钻柱和井壁的磨擦及钻井液的浮力作用。 求：（1）该游动系统的总效率η游。（6 分）
（2） 稳定下钻时的制动力矩。（6 分）
Baidu Nhomakorabea
解：（1）由题知(6 分) 有效绳数 Z=2×5=10 单个滑轮的效率 η=0.97 游动系统的总效率η游=η(Z+1)/2=0.85 (2)稳定下钻的力矩（6 分） M= Q 游 D2η游η筒 /2Z=38.7(KNm)
答：（略）
2、顶驱钻井法与转盘钻井法相比较，顶驱钻井法有何优点？（6 分） 答：（1）、降低钻井辅助时间：用立根钻进，省去了方钻杆、大鼠洞，简化了 接单根时的操作，节约三分之二联接钻杆时间；
（2）、可避免、减少或易于排除卡钻、埋钻、井漏、井喷等事故。提高钻井安全。 （3）、特别适合钻定向井、水平井。（能倒划眼起钻）。 （4）、提高取芯质量：可连续取芯 27 米。 （5）、有理想长度的过钻短节，进一步节约辅助时间和增加施工的安全性。转盘 钻井接单根时需提高钻柱 9 米以上，顶驱钻井系统因有过钻短节（如 2 米）。加 接立根时钻柱只需提高 3 米，故节约了三分之二的提放钻柱时间、又因钻柱提离 井底距离小，减少了井壁坍塌的可能性，使施工更安全。
3、液力变矩器主要由（ 泵轮 组成。
）、（ 涡轮
）和（ 导轮 ）
4、水龙头主要由（ 承载系统 分组成。
）、（ 钻井液系统 ）和（辅助系统 ）三部
5、转盘主要由（ 水平轴总成 ）、（转台总成）、（ 主、辅轴承 体 ）四部分组成。
）和（ 壳
二、判断题（在括号内对的打√，错的打×，每题 1 分，共 10 分） 1、 （ √ ）更换钻井泵缸套后，安全阀必须更换相应压力的安全销。 2、 （ √ ）液力偶合器只能传递扭矩，不能变矩，因此液力偶合器又称液力
（6）、转台上无传动部件，操作更加安全，减轻工人劳动强度，增加操作安全。 3、简述塔型井架的特点（6 分） 答；（1） 井架本体是封闭的整体结构，整体稳定性好，承载能力大。
（2）整个井架由单个构件用螺栓连接的可拆结构。制造简单，运输方便。 （3）井架内部空间大，起下操作方便、安全。 （4）拆装工作量大，高空作业不安全。 4、简述钻井绞车对动力与传动的基本要求。（6 分） 答：1）能无级变速，以充分利用功率，速度调节范围 R=5-10;
10、 （ √ ）使用液力变矩器驱动绞车时，可明显提高钻机的起升功效。 三、简答题(共 30 分)： 1、解释钻机的名义钻井深度和最大钩载。（6 分） 答：名义钻井深度：在标准规定的钻井绳数下，使用 114mm 钻杆可钻达的最大井
深。（3 分）
最大钩载：在标准规定的最大绳数下，下套管或进行解卡等其它特殊作业时，大 钩上不允许超过的最大载荷。（3 分）
2)具有短时过载能力，以克服启动动载、振动冲击和轻度卡钻 ； 3）要求动力传动系统有良好的启动性能和灵敏可靠的控制离合装置。
5、 简述钻井液固控系统由哪些设备组成。（6 分） 答：清除钻井液中的有害固相保留有用固相的处理过程，称为固相控制。常用设 备有振动筛、除砂器、除泥器、离心机、除气器等。
四、 问答题（15 分） 1、描述钻机的下钻过程（15 分）
联轴器。 3、 （ × ）钻机的带刹车可用于双向制动。 4、 （ × ）转盘时地面旋转系统的核心设备，主要功能是转动方钻杆为钻井
提供扭矩、完成上卸扣等，不需要承受井中钻柱的重量。 5、 （ √ ）钻机的驱动方案有两种：机械驱动，电驱动。 6、 （ √ ）钻机游动系统在静止时快绳、死绳拉力相等，起升时快绳拉力最
五、计算题（共 24 分） 1、三缸单作用往复泵 3NB－1300 泵的缸套直径 D 缸＝180mm；冲程＝254mm；冲次 ＝140 冲/分；排量系数α＝0.9；排出压力 P 出＝19.3MPa；泵的效率η泵＝0.85。
求：（1）、泵的实际排量 Q 实＝？（6 分）；（2）泵的输入功率 Np＝？（6 分）
大、速度最快，下钻时快绳拉力最小、速度最慢。 7、 （ √ ）电磁涡流刹车当转速降低时，仍能保证较大的制动力矩，完全能
满足低速重载下钻要求。 8、 （ ×）涡轮钻具的转速取决于动力液流量的大小，因此可方便地通过调
节动力液流量来改变涡轮钻具的转速。 9、 （ √ ）石油钻机用大钩，一般都是三钩，包括主钩及两吊环钩。
《钻井机械》（标准答案及评分标准）
一、填空题 （将正确答案填在横线上，每空 1 分、共 21 分）
1、钻井泵主要由（ 动力端
）和（ 液力端 ）两大部分组成，其
易损件主要有（ 活塞
）、（ 缸套
）和（
阀
）。
2、石油矿场使用的井架主要由（ 主体
）、（ 天车台
）、（ 天车架 ）、
（ 二层台 ）、（ 立管平台 ）和 （ 工作梯 ）组成。
2).等速段 CD（5 分）
在此阶段，下钻系统受到的制动力矩与钻柱静力矩相等，钻柱匀速下钻。
M = M静 3).减速段 DE（5 分）
M惯 = 0
钻柱下放至 D 点接近立根行程终点，司钻压住刹把减速下放，此时制动装置制动
力矩大于钻柱静力矩，加速度为负值。到 E 点，完全刹住钻柱。 M = M静 + M动