石油鉆采機械試卷復習資料含答案

1、 石油鉆采機械試題一 石油工程1. 地層流體？答：地層中的油氣水稱為地層流體。2. 天然氣的主要成分？那種成分最多？答：主要組成：甲烷（CH4）、乙烷（C2H4）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）。甲烷含量最多。3. 石油的主要成分？那種最多？答：烴類（碳氫化合物）：包括碳、氫、氧、硫、氮等元素，占80；非烴類：包括氧、硫、氮等元素。4. 有桿泵和無桿泵采油的工藝原理有什么主要區(qū)別？代表的設備有哪些？答：無桿采油不需要用抽油桿傳遞地面動力，而是用電纜或高壓液體將地面的能量傳輸到井下帶動井下機組把原油抽到地面。無桿抽油設備：水力活塞泵，電動潛油離心泵，電動螺桿泵。有桿采油主要是動力機通過減速

2、箱，曲柄連桿機構和游梁等，將高速旋轉運動變?yōu)橥鶑瓦\動，通過懸繩器，光桿和抽油桿帶動有游動閥的柱塞，在深井泵筒中往復運動完成抽油。主要設備：抽油機，抽油泵，抽油桿。5. 油井清蠟技術常用的油哪些？答：機械清蠟，熱載體循環(huán)清蠟，電熱清蠟，化學清蠟。6. 油井防砂技術有哪些？答：濾砂管防砂，防砂卡泵防砂，繞絲篩管礫石充填防砂，小直徑氣砂錨防砂，化學防砂。7. 提高鉆進速度的主要技術措施有哪些？（影響因素）答：“鉆速”通常指機械鉆速，即在純鉆進周期內每小時鉆進的米數。影響鉆速的因素很多，除了組織因素和人的因素之外，主要有：地層特性、鉆機性能、泥漿性能、鉆頭類型、鉆壓、轉速以及水力因素。8. 環(huán)空返速是

3、不是越大越好？答：“小排量、低返速” 可以降低循環(huán)管路壓力降，提高鉆頭壓力降；但是，攜帶巖屑能力差；反之，環(huán)空返速大，則循環(huán)管路壓力損失大，而且對井壁沖刷嚴重，可能引起井壁不穩(wěn)定。所以環(huán)空返速的控制，要依據地層的復雜性、鉆井液的性能和鉆機能力。二 石油鉆機1. 石油鉆機？主要包括哪些系統和主要設備？答：石油鉆機是用于石油天然氣鉆井的專業(yè)機械，是由多臺設備組成的一套聯合機組。包括：十大部分1、起升系統2、旋轉系統3、循環(huán)系統4、動力系統5、傳動系統6、控制系統7、底 座8、井控系統9、輔助設備10、鉆臺操作設備2. 鉆機的三大工作組件？驅動機組的組合形式不同，可以分為哪幾種驅動？答：絞車，轉盤，

4、鉆進泵三大工作機組。柴油機直接驅動、機械傳動；柴油機發(fā)電機組驅動、電氣傳動；SCR、VFD；液壓驅動、傳動；復合驅動3.鉆機的機械傳動主要有哪幾種？各有什么特點？答：鉆機的機械傳動有：齒輪，膠帶，鏈條：齒輪傳動允許線速度高，體積小，結構緊湊，方向軸結構簡單，緊湊，維護保養(yǎng)方便，互換性好；膠帶傳動時傳動柔和，并車容易，制造容易，維護保養(yǎng)方便。鏈條傳動：傳動功率大，結構緊湊，壽命長，適合于各級井深鉆機.4.鉆機的主要參數有哪些？答：名義鉆深范圍，最大鉤載，絞車額定功率，單臺鉆井泵功率，游動系統繩數。5.最大鉤載？主要用于哪些工況？答: 最大鉤載：鉆機在規(guī)定的最多繩數下起下套管、處理事故或進行其它特

5、殊作業(yè)時，大鉤不允許超過的載荷。是大鉤允許的最大靜載荷。發(fā)生工況：1、發(fā)生動載時，鉤載為靜動載之和；2、處理卡鉆事故；3、下套管；4、下套管遇阻時，上提下放.6.名義鉆井深范圍？答：名義鉆深范圍：指鉆機在規(guī)定的鉆井繩數下，使用規(guī)定的鉆柱時，能夠達到的經濟鉆井深度。是我國鉆機主參數。依據4 1/2、5 兩種鉆桿柱尺寸確定。7.鉆機型號表示？答：鉆機型號：ZJ-1-2-3 1表示鉆機級別 ；2表示鉆機特點：鏈條并車鉆機無或為L，三角膠帶并車鉆機為J，齒輪傳動鉆機為C，電驅動鉆機為D，自行或車裝鉆機為T。3表示廠家代號及改型序號。9. 轉盤的主要功能？主要結構組成、主要參數?主軸承和輔助軸承分別承受

6、什么載荷?答：轉盤功能： （1）旋轉鉆具，傳遞足夠大的扭矩和必要的轉速；（2）下套管或起下鉆時，承受全部套管或鉆具重量；（3）完成卸鉆頭、卸扣，處理事故時倒扣、等輔助工作；（4）井下動力鉆具鉆井時，轉盤制動承受反扭矩。轉盤的結構組成：（1）水平軸總成；（2）轉臺；（3）主、輔軸承；（4）殼體。特性參數：通孔通徑：轉臺通徑一開鉆頭最大直徑10mm；最大靜負荷：匹配于鉆機最大鉤載；最大工作扭矩：最低工作轉速時達到的最大工作扭矩；最高轉速：輕載下的最高轉速，一 般為300r/min。主軸承起承載和承轉作用，輔助軸承起徑向扶正和軸向防跳作用。10. 剎車裝置的類型有哪些?個有什么作用？答：主剎車：盤式

7、剎車，帶式剎車。作用：下鉆、下套管作業(yè)時：剎慢或剎住滾筒；控制下放速度；懸持鉆柱。正常鉆井時：控制滾筒轉速，調節(jié)鉆壓，送進鉆具。 輔助剎車：水剎車，電磁渦流剎車，作用:控制下鉆速度.11. 游動系統的效率與哪些因素有關?起升和下鉆時的效率是否相等？答：與滑動軸承的摩擦阻力和通過滑輪時的彎曲阻力及鋼絲繩的損耗有關。不相等。12.快繩的拉力計算？答：起鉆時：Pf = Qt/Z /t 下鉆時：Pf = Qt*t/Z13.起鉆過程分為那幾個階段?答：加速，勻速，減速。14.鉆機設計時絞車檔位是否越多越好？絞車檔位與絞車形式的關系？一般為幾檔？答：由檔數越多功率利用率越高，但是絞車結構越復雜。由max=

8、e/（e + 1）可知檔位越高利用率變化也不明顯所以不是越多越好，一般實用的檔數少于6個。15.起下鉆過程中，天車個滑輪的轉速是否一樣？實際中應該注意些什么？答：鋼絲繩速度由快繩側至死繩側依次為：v ' = v '1 = 6 v = zvv ' 2 = v '3 = 4 vv ' 4 = v '5 = 2 vv ' n = v ' z = v d = 0天車滑輪的切向速度V和轉速 n 依次為：v"1 = zv, v"2 = 4v,v"3 = 2v1、 起鉆時，快繩側的滑輪轉速要比死繩側的高數倍；2、快

9、繩側的鋼絲繩的彎曲次數要比死繩側鋼絲繩多出數倍；注意事項：檢修、倒換壽命均衡，設計依據快繩工況；快繩側鋼絲繩提前疲勞檢查、補充新繩。16.為什么游動系統中快繩側的鋼絲繩會提前疲勞？答：同上題的后兩點。17.無18.起下鉆運動學公式M1-M2=J，試解釋各項的含義？答：M1主動力矩，M2負載產生的阻力矩，J工作件折算的轉動慣量轉軸角速度，J慣性力矩。無在選擇柴油機功率時，絞車和鉆井泵分別按什么工況標定功率？為什么？答：1、典型工況1）起升作業(yè)時驅動絞車功率在0100范圍內周期性變化。每提升一立根負載時間不長，工作是斷續(xù)的即間歇受載。2）鉆進時驅動鉆井泵，或同時驅動鉆井泵和轉盤。接近或達到滿功率運

10、行，速度不變或變化很小。持續(xù)工作，每次可達10小時以上。2、功率標定1）起升功率與轉速起升時驅動絞車。取國際規(guī)定的12功率值，取額定轉速；2）鉆進功率與轉速和取國標規(guī)定的持續(xù)功率，取經濟轉速。柴油機的人功率和持續(xù)功率那個大？答：人功率大22柴油機的外特性主要表示什么特性？表明哪些參數與柴油機的轉速有關？答：外特性：供油量最大時，性能參數Ne、Me、ge、GT隨n變化的規(guī)律性。1）指明不同轉速下的N、M、g。2）指明相應的經濟轉速、適應系數K和合理的工作轉速范圍。23鉆機常用的傳動類型有哪些？答：并車，倒車，減速與變速，轉換方向，帶輔助調速的傳動方案。24為什么柴油機作為鉆機動力比較合適，試簡述

11、？答：柴油機驅動特點1、具有自持能力，不受地區(qū)限制；2、系列化，“積木式”組合，滿足不同功率的需要；3、驅動平穩(wěn)，有一定的過載性能；4、移運性好，適于野外流動作業(yè)。25電驅動鉆機中，直流電動機的勵磁方式有哪幾種？答：有：并勵，串勵，它勵，復勵。26電驅動鉆機中，直流電動機的勵磁方式更希望采用并勵還是串勵，為什么？答：并勵，因為1.串勵調速性好，但是低載時容易出現超速，而且串勵調速特性不適應鉆井泵工況2.它勵電機容易實現反轉，控制掉接容易，配置一定的機械變速能夠很好地適應絞車工況。27直流電機人為特性是針對那種勵磁方式的直流電機而言？鉆機驅動的直流電機人為特性是通過那些參數實現調速的？答：從安全

12、考慮，石油鉆機中普遍應用并勵（它勵）電動機，為了實現并勵電動機調速，就必須采用人為特性（調速）。有三個方面的調節(jié)可以調速1、電樞串電阻；2、供電電壓；3、減弱磁通28試列舉三種以上井架類型？當前陸地上鉆機使用最多的井架是哪種？答：塔型井架，前開口井架，A型井架，直立套裝井架。最多的是前開口井架29.井架的有效高度？答：指鉆臺到天車梁底面的垂直高度。30.雙升式底座與旋升式底座有哪些區(qū)別？深井，超深井更要選擇哪種？答：雙升式結構井架底座由上船、下船、四連桿等主要件組成。旋升式結構井架底座分為前臺和后臺，后臺與雙升式結構類似，結構為上船、下船、連桿、銷軸連接。不同的是，井架大腿底板置于后臺下船頂面

13、。低位安裝，首先起升井架，然后利用絞車將后臺底座起升到位，最后起升前臺底座。旋升式底座廣泛應用于深井和超深井鉆機、固定式海洋平臺鉆機。如7000m、9000m和2000m鉆機。31.底座的結構類型主要有哪幾種？至少列舉三種，分別敘述其優(yōu)缺點？答：1、塊裝結構井架底座：塊裝結構井架底座是有多個片狀結構通過銷軸拼裝而成。底座結構復雜、內部空間狹小；底座拆裝工作量大；不適應于高鉆臺底座。 2、箱式結構井架底座：是有多個箱體結構搭接而成。箱式結構底座穩(wěn)定性好，箱體內部可以容納設備和工具，充分利用空間；拆裝工作量大，尤其是高鉆臺底座拆裝困難；適應于海上平臺鉆機（鉆機搬家少，穩(wěn)定性要求高）。 3、雙升式結

14、構井架底座：雙升式結構井架底座由上船、下船、四連桿等主要件組成。優(yōu)點：底座結構分塊少，低位安裝，整體起升，銷軸連接，移運性好；底座內空間大、通透，安全性好；適應于任意高度設計、制造。缺點：1、先起升井架，后起升底座，底座起升負荷大；2、自升式底座穩(wěn)定性較其它結構底座差；3、井架大腿置于底座上船頂平面（鉆臺平面），井架穩(wěn)定性差。應用：自升式結構井架底座適應于中深井、深井鉆機。當前，我國4000m、5000m鉆機和部分7000m鉆機，尤其是電驅動鉆機普遍使用該型結構底座。4、旋升式結構井架底座：優(yōu)點：1、井架大腿低位安裝，整體穩(wěn)定性好；2、底座結構分塊少，低位安裝，整體起升，銷軸連接，移運性好；3

15、、底座內空間大、通透，安全性好； 4、適應于任意高度設計、制造。缺點：1、底座分前后臺面，需要兩次起升到位，起升井架、后臺、前臺需要兩次倒換鋼絲繩，操作勞動強度大于自升式底座；2、底座結構較自升式復雜，重量也大些。32.除砂器的離心力場與離心機的離心力場有什么不同?答：33.螺旋沉降式離心機的排雜原理？答：離心機分離的核心部件由轉鼓和螺旋輸送器組成，轉鼓和螺旋輸送器之間存有少量間隙，采用行星差速器驅動，使得二者之間維持一定的轉速差，泥漿經空心軸經入轉鼓，轉鼓高速旋轉，形成離心力場，使得泥漿實現固液分離，固相在螺旋輸送器的作用下推向固相排出口，液相在壓力作用下從液相排出口排出。34.解釋底座高度

16、與底座凈空高度,為什么要求底座凈空高度？答:底座高度：底座上平面與地面之間的高度。底座凈空高度：底座下平面與平面之間的高度。因為要保證井口設備安裝空間。35.機械采油設備可以分為哪幾類？答：分為有桿抽油設備和無桿抽油設備。36.有桿采油和無桿才油的動力傳動方式有什么不一樣？答：無桿采油不需要用抽油桿傳遞地面動力，而是用電纜或高壓液體將地面的能量傳輸到井下帶動井下機組把原油抽到地面。有桿采油主要是動力機通過減速箱，曲柄連桿機構和游梁等，將高速旋轉運動變?yōu)橥鶑瓦\動，通過懸繩器，光桿和抽油桿帶動有游動閥的柱塞，在深井泵筒中往復運動完成抽油。37.有桿采油裝置中的“三抽”指的是？答:抽油機、抽油桿及抽

17、油泵（三抽）。38.游梁式抽油機通常分為幾類？個有什么優(yōu)缺點？答：1、常規(guī)型游梁式抽油機；2、前置型游梁式抽油機；3、異相型游梁式抽油機4、雙驢頭型游梁式抽油機。前置型游梁式抽油機：特點：1、平衡效果好。實際靜扭矩始終為正值，減速齒輪無反向載荷；2、光桿最大載荷減小。曲柄上沖程轉角大于下沖程轉角（195°/165°），上沖程慣性載荷小；3、節(jié)能效果好。異相曲柄型游梁式抽油機：特點：1、減速箱靜扭矩減?。?060），扭矩峰值變化幅度小。連桿與游梁間的夾角幾乎始終垂直；2、光桿最大載荷減小。與前置式相似，由于存在曲柄偏移角，使得上沖程轉角大于下沖程轉角（192°/16

18、8°）；3、井口操作范圍大。曲柄遠離井口；安全4、容易實現常規(guī)抽油機改造。異相曲柄抽油機在結構形式上與常規(guī)型抽油機相類似。39.額定懸點載荷？答：額定懸點載荷：懸繩器懸掛光桿處承受的光桿拉力的額定值。KW40.光桿最大沖程？答：光桿最大沖程是光桿能獲得的最大位移。M41.減速器額定扭矩？答：減速器額定扭矩：減速器允許輸出的最大扭矩，kN.m；42.游梁式抽油機的平衡方式通常有哪幾種？標準中的代號是什么？答：B曲柄平衡，Q氣平衡，Y游梁平衡，F復合平衡43.游梁式抽油機懸點運動規(guī)律是近似為那兩種機構分別得出的其運動方程？答：1、簡化為簡諧運動時懸點運動規(guī)律：A點的位移sA為：s A =

19、as B/b =ar (1 cos t )/b，A點的速度為：v =ds A/dt=ar sin t/b，A點的加速度為：a A =dv A/dt=awwr cos t/b；2、簡化為曲柄滑塊機構時懸點運動規(guī)律：44.無45.上沖程和下沖程時液柱載荷對旋點載荷的影響？答：上沖程中，游動閥關閉，作用在柱塞上的液柱引起的懸點載荷為：Wl = ( f p f r ) Ll g f p 柱塞截面積 在下沖程時，由于游動閥打開，固定閥關閉，液柱載荷通過固定閥作用在油管上，而不作用在懸點上。46.有桿采油系統中，沖程損失指的是什么？為什么會產生沖程損失？試解釋上下沖程中沖程損失的原因？答：沖程損失時抽油機的沖程與泵的有效沖程之差S損=Smax-S油泵；由于液體載荷的轉移造成的油桿，抽油桿彈性變形長度。上沖程開始時，活塞以上液體載荷轉移到抽油桿上，造成油管受力減小而縮短和抽油桿柱受力增加而伸長的長度。下沖程開始時