石油钻采复习题

第一章

1 钻机是由哪几个部分组成的？

钻机是由起升系统、旋转系统、循环系统、动力设备、传动系统、控制系统、井架和底座、辅助设备组成（八大系统）

2 钻机的八大件包括哪些？

钻机的八大件包括：转盘、绞车、泥浆泵、天车、游车、大钩、底座、井架、水龙头构成。

3 钻机的三大机组包括哪些？

起升系统、旋转系统、循环系统。

4 钻机的驱动方式有哪三种？画出驱动方案图。

钻机的驱动方式有单独驱动、统一驱动、分组驱动组成。

5钻机的主参数都有哪些？

主参数包括最大井深，最大起重量，额定钻柱重量、钻机的总功率

6.有哪些工况可能出现钻机的最大起重量？

(1)起钻操作刚开始起动加速时钩载增加了动载,下井操作完了刹车时也有较大动载产生,静动载之和构成起下钻过程中最大钩载。

(2)处理卡钻事故时拔钻杆的拉力,它以钻杆拉断载荷为极限(此拉断载荷由钢材最小屈服强度来决定)。

(3)下套管时，大尺寸的技术套管柱重量或最深的油层套管柱重量都比钻杆柱重量大。

(4)下套管遇阻时,要上提下放套管柱以期破阻通过.此时大钩的上提载荷以套管柱断裂载荷的80%为极限。

7 转盘的功率消耗在哪些部分？

旋转钻头破碎岩石、旋转钻杆柱和旋转地面设备（包括转盘本身、方钻杆和水龙头）

8 钻机的型号怎样表示？

钻机代号+钻机级别+钻机特征+厂家代号及改型序号

9 代表现代水平的钻机设备主要有哪些？

(1)钻井动力水龙头(2)超深井钻机(3)海洋钻井设备(4)微型钻井设备(5)斜井、定向井、丛式井钻井技术和设备

第二章

1 检修天车时，为什么两侧的滑轮要交换？

快绳一侧的滑轮转速要比死绳一侧的高数倍，所以当天车、游车进行检修时应将其滑轮及轴承倒换一下，以使轴承的使用寿命均衡。

2 快绳侧的钢绳为什么容易断丝？

快绳侧的钢绳由于弯曲次数比死绳侧多出数倍，故易疲劳断丝

3 游动系统起升和下放时钢绳的拉力有哪些变化？

起升时，由于滑轮轴承的摩擦阻力和钢绳通过滑轮时弯曲阻力，使各绳拉力发生了变化。由快绳变至死绳，其拉力依次降低。下放时情况与起升时相反

4 如何计算绞车各挡起重量和所起立根数？

在一定绞车功率和一定起升挡速度下，绞车各挡可能起升的载荷为：

式中Q i —各挡起重量，N；

N —绞车输入功率，kW；

η—绞车和游动系统的总效率。

参考图2-2，则

式中q —钻杆每米平均重量，N／m；

l —立根长度(24m或27m)；

—任意档所能起的立根数

各挡所起升的立根数为

最高挡速度V i由于安全的考虑，限制在一定值，所以最高挡所起升的立根数为

5 柴油机液力变矩器驱动为什么比柴油机驱动的钻机实际起井时间短？

柴油机液力变矩器驱动的钻机相当于无级变速，其钻机特性是软特性，其起钻时间图线为一

个三角型，面积较小即其起钻时间较少；而柴油机驱动则是分档变速，其钻机特性是硬特性，

起钻时间图线是好几个矩形的叠加，面积较大即其起钻时间较长

柴油机直接驱动与液力变矩器驱动的机动启升时间分别为：

直接启动： k i i=1i

S T l V λ=∑ （1） 液力变矩器启动： ()2

2k 1K k S 1T L L l

C 2V λλ=-+ （2） 对应的机动启升时间与井深的关系曲线如图1，图2所示。

图中阴影部分的面积即为前者高出后者的时间。

6 起钻为什么要及时换挡？根据什么来换挡？

及时换挡能提高钻机功率利用率，节省起钻时间。大钩的起升功率利用率

7 起井发动机功率利用率与什么因素有关？各因素是如何影响的？

起升系统的发动机功率利用率ψ的高低取决于下列各因素：

a. 驱动设备的特性，是硬特性还是软特性的，后者ψ高。

b. 传动系统的繁筒。单独驱动直接传动的ψ高。

c. 起升速度设计合理、挡数较多者ψ高。

d. 司钻在起钻操作时及时换挡可提高ψ 。

e. 起升离合器储备能力较强，柴油机调速操作配合得好，启动加速快，则λ值低、ψ高。

第三章

1 钻机井架有几种类型？主要特征是什么？

钻井井架按整体结构形式的主要特征可概括为以下三种基本类型：

⑴ 塔形井架 （海洋钻机井架多为此种），深井钻机。有闭式和开式两种内型。

特点：总体稳定性好，承载能力大。单件拆卸和运移，内部空间大，起下钻方便安全。水平

分段拆装，整体起放和分段运输 ，拆装方便、迅速、安全。

⑵ A 形井架 特点：工作载荷分布均匀，材料利用合理 ，承载能力和稳定性都较好，

但其总体稳定性尚不够理想。

⑶桅形井架( 车装钻机、修井机、作业机) 特点：承载能力小；固定在汽车、拖车上，

整体运输；安装运输方便。

2 井架承受的基本荷载有哪些？

井架承受的基本载荷包括以下几方面：

垂直载荷：(1)固定载荷：(2)变动载荷：

水平方向的载荷：(1) 风作用在井架构件上的压力；

(2) 靠在指梁上的立根重量的水平分力；

(3) 风作用在立根排面上的压力；

(4) 井架绷绳拉力的水平分力。

3 井架的高度主要取决于什么？

由安装设备和立根决定。

4 井架的稳定性是如何考虑的？

5 三轴绞车最多实现几档变速？如何实现？

四级变速：独立的三个低速挡和一个高速挡。

在绞车内部增加了传动轴，取消独立的变速箱，通过绞车内部链条变速，使滚筒轴实现相互独立的三个低速挡和一个高速挡。

6 钻机的主刹车和辅助刹车有哪几种？

主刹车：带式刹车、液压盘式刹车、气动推盘式刹车、主电机能耗制动刹车

辅助刹车：水刹车、电磁刹车、气动推盘式刹车、主电机能耗制动刹车

7 液压盘式刹车的优点

制动容量大、可靠性和安全性高、刹车灵敏度高、可遥控、减轻体力劳动、刹车副散热性好和热稳定性好。

8 自动送钻系统的工作原理

液压盘刹车自动送钻系统：给定钻压P通过送钻控制器、电液传感器将信号输输给液压司钻阀,调节盘刹的制动转矩,通过绞车—游动系统—钻具对钻头施压。死绳传感器将实测钻压±P反馈到送钻控制器,±P与P作比较,将ΔP经过运算调整至给定钻压值,保持“恒压”送钻。

交流变频自动送钻装置：启动自动送钻系统时,绞车主电机联锁自动脱开,送钻电机被反转的绞车滚筒拖动处于“发电”状态,电流输入变频器能耗制动单元,电机产生电磁转矩，经2 000倍减速后以高制动转矩限制绞车滚筒旋转下放钻具,在60 s内缓慢升高钻压,在司钻操作台的触摸屏上输入钻压给定值P,实时采集送钻电机的电压、电流和转速,通过PLC专用软件及总线网络系统等处理,得到实际钻压瞬变值±P,将它反馈输送到司钻操作台的送进控制器中与给定钻压作比较,将误差值ΔP送到中央控制单元处理,再经变频器和能耗制动单元修正送钻电机的电磁转矩,最终反拖绞车滚筒及钻具,实现“恒压”送钻。