钻井机械考试重点总结

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。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、钻台高度最大钩载、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（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？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：φmax=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6

15.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ω——转轴角速度 J＝mρ2 m——旋转部件的质量ρ——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0~100%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？

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、Me、ge、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，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，销孔间距不易保证。

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，KN

40.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。