石油鉆采機(jī)械試卷復(fù)習(xí)資料含答案

1、 石油鉆采機(jī)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?xì)浠衔铮喊ㄌ?、氫、氧、硫、氮等元素，?0；非烴類：包括氧、硫、氮等元素。4. 有桿泵和無(wú)桿泵采油的工藝原理有什么主要區(qū)別？代表的設(shè)備有哪些？答：無(wú)桿采油不需要用抽油桿傳遞地面動(dòng)力，而是用電纜或高壓液體將地面的能量傳輸?shù)骄聨?dòng)井下機(jī)組把原油抽到地面。無(wú)桿抽油設(shè)備：水力活塞泵，電動(dòng)潛油離心泵，電動(dòng)螺桿泵。有桿采油主要是動(dòng)力機(jī)通過(guò)減速

2、箱，曲柄連桿機(jī)構(gòu)和游梁等，將高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)懸繩器，光桿和抽油桿帶動(dòng)有游動(dòng)閥的柱塞，在深井泵筒中往復(fù)運(yùn)動(dòng)完成抽油。主要設(shè)備：抽油機(jī)，抽油泵，抽油桿。5. 油井清蠟技術(shù)常用的油哪些？答：機(jī)械清蠟，熱載體循環(huán)清蠟，電熱清蠟，化學(xué)清蠟。6. 油井防砂技術(shù)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(xué)防砂。7. 提高鉆進(jìn)速度的主要技術(shù)措施有哪些？（影響因素）答：“鉆速”通常指機(jī)械鉆速，即在純鉆進(jìn)周期內(nèi)每小時(shí)鉆進(jìn)的米數(shù)。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(jī)性能、泥漿性能、鉆頭類型、鉆壓、轉(zhuǎn)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(duì)井壁沖刷嚴(yán)重，可能引起井壁不穩(wěn)定。所以環(huán)空返速的控制，要依據(jù)地層的復(fù)雜性、鉆井液的性能和鉆機(jī)能力。二 石油鉆機(jī)1. 石油鉆機(jī)？主要包括哪些系統(tǒng)和主要設(shè)備？答：石油鉆機(jī)是用于石油天然氣鉆井的專業(yè)機(jī)械，是由多臺(tái)設(shè)備組成的一套聯(lián)合機(jī)組。包括：十大部分1、起升系統(tǒng)2、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3、循環(huán)系統(tǒng)4、動(dòng)力系統(tǒng)5、傳動(dòng)系統(tǒng)6、控制系統(tǒng)7、底 座8、井控系統(tǒng)9、輔助設(shè)備10、鉆臺(tái)操作設(shè)備2. 鉆機(jī)的三大工作組件？驅(qū)動(dòng)機(jī)組的組合形式不同，可以分為哪幾種驅(qū)動(dòng)？答：絞車，轉(zhuǎn)盤，

4、鉆進(jìn)泵三大工作機(jī)組。柴油機(jī)直接驅(qū)動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)；柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組驅(qū)動(dòng)、電氣傳動(dòng)；SCR、VFD；液壓驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)；復(fù)合驅(qū)動(dòng)3.鉆機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)主要有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？答：鉆機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)有：齒輪，膠帶，鏈條：齒輪傳動(dòng)允許線速度高，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，方向軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，維護(hù)保養(yǎng)方便，互換性好；膠帶傳動(dòng)時(shí)傳動(dòng)柔和，并車容易，制造容易，維護(hù)保養(yǎng)方便。鏈條傳動(dòng)：傳動(dòng)功率大，結(jié)構(gòu)緊湊，壽命長(zhǎng)，適合于各級(jí)井深鉆機(jī).4.鉆機(jī)的主要參數(shù)有哪些？答：名義鉆深范圍，最大鉤載，絞車額定功率，單臺(tái)鉆井泵功率，游動(dòng)系統(tǒng)繩數(shù)。5.最大鉤載？主要用于哪些工況？答: 最大鉤載：鉆機(jī)在規(guī)定的最多繩數(shù)下起下套管、處理事故或進(jìn)行其它特

5、殊作業(yè)時(shí)，大鉤不允許超過(guò)的載荷。是大鉤允許的最大靜載荷。發(fā)生工況：1、發(fā)生動(dòng)載時(shí)，鉤載為靜動(dòng)載之和；2、處理卡鉆事故；3、下套管；4、下套管遇阻時(shí)，上提下放.6.名義鉆井深范圍？答：名義鉆深范圍：指鉆機(jī)在規(guī)定的鉆井繩數(shù)下，使用規(guī)定的鉆柱時(shí)，能夠達(dá)到的經(jīng)濟(jì)鉆井深度。是我國(guó)鉆機(jī)主參數(shù)。依據(jù)4 1/2、5 兩種鉆桿柱尺寸確定。7.鉆機(jī)型號(hào)表示？答：鉆機(jī)型號(hào)：ZJ-1-2-3 1表示鉆機(jī)級(jí)別 ；2表示鉆機(jī)特點(diǎn)：鏈條并車鉆機(jī)無(wú)或?yàn)長(zhǎng)，三角膠帶并車鉆機(jī)為J，齒輪傳動(dòng)鉆機(jī)為C，電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)為D，自行或車裝鉆機(jī)為T。3表示廠家代號(hào)及改型序號(hào)。9. 轉(zhuǎn)盤的主要功能？主要結(jié)構(gòu)組成、主要參數(shù)?主軸承和輔助軸承分別承受

6、什么載荷?答：轉(zhuǎn)盤功能： （1）旋轉(zhuǎn)鉆具，傳遞足夠大的扭矩和必要的轉(zhuǎn)速；（2）下套管或起下鉆時(shí)，承受全部套管或鉆具重量；（3）完成卸鉆頭、卸扣，處理事故時(shí)倒扣、等輔助工作；（4）井下動(dòng)力鉆具鉆井時(shí)，轉(zhuǎn)盤制動(dòng)承受反扭矩。轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)組成：（1）水平軸總成；（2）轉(zhuǎn)臺(tái)；（3）主、輔軸承；（4）殼體。特性參數(shù)：通孔通徑：轉(zhuǎn)臺(tái)通徑一開(kāi)鉆頭最大直徑10mm；最大靜負(fù)荷：匹配于鉆機(jī)最大鉤載；最大工作扭矩：最低工作轉(zhuǎn)速時(shí)達(dá)到的最大工作扭矩；最高轉(zhuǎn)速：輕載下的最高轉(zhuǎn)速，一 般為300r/min。主軸承起承載和承轉(zhuǎn)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(gè)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(shí)：剎慢或剎住滾筒；控制下放速度；懸持鉆柱。正常鉆井時(shí)：控制滾筒轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)鉆壓，送進(jìn)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(dòng)系統(tǒng)的效率與哪些因素有關(guān)?起升和下鉆時(shí)的效率是否相等？答：與滑動(dòng)軸承的摩擦阻力和通過(guò)滑輪時(shí)的彎曲阻力及鋼絲繩的損耗有關(guān)。不相等。12.快繩的拉力計(jì)算？答：起鉆時(shí)：Pf = Qt/Z /t 下鉆時(shí)：Pf = Qt*t/Z13.起鉆過(guò)程分為那幾個(gè)階段?答：加速，勻速，減速。14.鉆機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)絞車檔位是否越多越好？絞車檔位與絞車形式的關(guān)系？一般為幾檔？答：由檔數(shù)越多功率利用率越高，但是絞車結(jié)構(gòu)越復(fù)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(shí)用的檔數(shù)少于6個(gè)。15.起下鉆過(guò)程中，天車個(gè)滑輪的轉(zhuǎn)速是否一樣？實(shí)際中應(yīng)該注意些什么？答：鋼絲繩速度由快繩側(cè)至死繩側(cè)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(zhuǎn)速 n 依次為：v"1 = zv, v"2 = 4v,v"3 = 2v1、 起鉆時(shí)，快繩側(cè)的滑輪轉(zhuǎn)速要比死繩側(cè)的高數(shù)倍；2、快

9、繩側(cè)的鋼絲繩的彎曲次數(shù)要比死繩側(cè)鋼絲繩多出數(shù)倍；注意事項(xiàng)：檢修、倒換壽命均衡，設(shè)計(jì)依據(jù)快繩工況；快繩側(cè)鋼絲繩提前疲勞檢查、補(bǔ)充新繩。16.為什么游動(dòng)系統(tǒng)中快繩側(cè)的鋼絲繩會(huì)提前疲勞？答：同上題的后兩點(diǎn)。17.無(wú)18.起下鉆運(yùn)動(dòng)學(xué)公式M1-M2=J，試解釋各項(xiàng)的含義？答：M1主動(dòng)力矩，M2負(fù)載產(chǎn)生的阻力矩，J工作件折算的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量轉(zhuǎn)軸角速度，J慣性力矩。無(wú)在選擇柴油機(jī)功率時(shí)，絞車和鉆井泵分別按什么工況標(biāo)定功率？為什么？答：1、典型工況1）起升作業(yè)時(shí)驅(qū)動(dòng)絞車功率在0100范圍內(nèi)周期性變化。每提升一立根負(fù)載時(shí)間不長(zhǎng)，工作是斷續(xù)的即間歇受載。2）鉆進(jìn)時(shí)驅(qū)動(dòng)鉆井泵，或同時(shí)驅(qū)動(dòng)鉆井泵和轉(zhuǎn)盤。接近或達(dá)到滿功率運(yùn)

10、行，速度不變或變化很小。持續(xù)工作，每次可達(dá)10小時(shí)以上。2、功率標(biāo)定1）起升功率與轉(zhuǎn)速起升時(shí)驅(qū)動(dòng)絞車。取國(guó)際規(guī)定的12功率值，取額定轉(zhuǎn)速；2）鉆進(jìn)功率與轉(zhuǎn)速和取國(guó)標(biāo)規(guī)定的持續(xù)功率，取經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速。柴油機(jī)的人功率和持續(xù)功率那個(gè)大？答：人功率大22柴油機(jī)的外特性主要表示什么特性？表明哪些參數(shù)與柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)？答：外特性：供油量最大時(shí)，性能參數(shù)Ne、Me、ge、GT隨n變化的規(guī)律性。1）指明不同轉(zhuǎn)速下的N、M、g。2）指明相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速、適應(yīng)系數(shù)K和合理的工作轉(zhuǎn)速范圍。23鉆機(jī)常用的傳動(dòng)類型有哪些？答：并車，倒車，減速與變速，轉(zhuǎn)換方向，帶輔助調(diào)速的傳動(dòng)方案。24為什么柴油機(jī)作為鉆機(jī)動(dòng)力比較合適，試簡(jiǎn)述

11、？答：柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)特點(diǎn)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(qū)動(dòng)平穩(wěn)，有一定的過(guò)載性能；4、移運(yùn)性好，適于野外流動(dòng)作業(yè)。25電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)中，直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式有哪幾種？答：有：并勵(lì)，串勵(lì)，它勵(lì)，復(fù)勵(lì)。26電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)中，直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式更希望采用并勵(lì)還是串勵(lì)，為什么？答：并勵(lì)，因?yàn)?.串勵(lì)調(diào)速性好，但是低載時(shí)容易出現(xiàn)超速，而且串勵(lì)調(diào)速特性不適應(yīng)鉆井泵工況2.它勵(lì)電機(jī)容易實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)，控制掉接容易，配置一定的機(jī)械變速能夠很好地適應(yīng)絞車工況。27直流電機(jī)人為特性是針對(duì)那種勵(lì)磁方式的直流電機(jī)而言？鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)的直流電機(jī)人為特性是通過(guò)那些參數(shù)實(shí)現(xiàn)調(diào)速的？答：從安全

12、考慮，石油鉆機(jī)中普遍應(yīng)用并勵(lì)（它勵(lì)）電動(dòng)機(jī)，為了實(shí)現(xiàn)并勵(lì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速，就必須采用人為特性（調(diào)速）。有三個(gè)方面的調(diào)節(jié)可以調(diào)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(dāng)前陸地上鉆機(jī)使用最多的井架是哪種？答：塔型井架，前開(kāi)口井架，A型井架，直立套裝井架。最多的是前開(kāi)口井架29.井架的有效高度？答：指鉆臺(tái)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(jié)構(gòu)井架底座由上船、下船、四連桿等主要件組成。旋升式結(jié)構(gòu)井架底座分為前臺(tái)和后臺(tái)，后臺(tái)與雙升式結(jié)構(gòu)類似，結(jié)構(gòu)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(tái)下船頂面

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

14、構(gòu)井架底座：雙升式結(jié)構(gòu)井架底座由上船、下船、四連桿等主要件組成。優(yōu)點(diǎn)：底座結(jié)構(gòu)分塊少，低位安裝，整體起升，銷軸連接，移運(yùn)性好；底座內(nèi)空間大、通透，安全性好；適應(yīng)于任意高度設(shè)計(jì)、制造。缺點(diǎn)：1、先起升井架，后起升底座，底座起升負(fù)荷大；2、自升式底座穩(wěn)定性較其它結(jié)構(gòu)底座差；3、井架大腿置于底座上船頂平面（鉆臺(tái)平面），井架穩(wěn)定性差。應(yīng)用：自升式結(jié)構(gòu)井架底座適應(yīng)于中深井、深井鉆機(jī)。當(dāng)前，我國(guó)4000m、5000m鉆機(jī)和部分7000m鉆機(jī)，尤其是電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)普遍使用該型結(jié)構(gòu)底座。4、旋升式結(jié)構(gòu)井架底座：優(yōu)點(diǎn)：1、井架大腿低位安裝，整體穩(wěn)定性好；2、底座結(jié)構(gòu)分塊少，低位安裝，整體起升，銷軸連接，移運(yùn)性好；3

15、、底座內(nèi)空間大、通透，安全性好； 4、適應(yīng)于任意高度設(shè)計(jì)、制造。缺點(diǎn)：1、底座分前后臺(tái)面，需要兩次起升到位，起升井架、后臺(tái)、前臺(tái)需要兩次倒換鋼絲繩，操作勞動(dòng)強(qiáng)度大于自升式底座；2、底座結(jié)構(gòu)較自升式復(fù)雜，重量也大些。32.除砂器的離心力場(chǎng)與離心機(jī)的離心力場(chǎng)有什么不同?答：33.螺旋沉降式離心機(jī)的排雜原理？答：離心機(jī)分離的核心部件由轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器組成，轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器之間存有少量間隙，采用行星差速器驅(qū)動(dòng)，使得二者之間維持一定的轉(zhuǎn)速差，泥漿經(jīng)空心軸經(jīng)入轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)，形成離心力場(chǎng)，使得泥漿實(shí)現(xiàn)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?yàn)橐ＷC井口設(shè)備安裝空間。35.機(jī)械采油設(shè)備可以分為哪幾類？答：分為有桿抽油設(shè)備和無(wú)桿抽油設(shè)備。36.有桿采油和無(wú)桿才油的動(dòng)力傳動(dòng)方式有什么不一樣？答：無(wú)桿采油不需要用抽油桿傳遞地面動(dòng)力，而是用電纜或高壓液體將地面的能量傳輸?shù)骄聨?dòng)井下機(jī)組把原油抽到地面。有桿采油主要是動(dòng)力機(jī)通過(guò)減速箱，曲柄連桿機(jī)構(gòu)和游梁等，將高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)懸繩器，光桿和抽油桿帶動(dòng)有游動(dòng)閥的柱塞，在深井泵筒中往復(fù)運(yùn)動(dòng)完成抽油。37.有桿采油裝置中的“三抽”指的是？答:抽油機(jī)、抽油桿及抽

17、油泵（三抽）。38.游梁式抽油機(jī)通常分為幾類？個(gè)有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：1、常規(guī)型游梁式抽油機(jī)；2、前置型游梁式抽油機(jī)；3、異相型游梁式抽油機(jī)4、雙驢頭型游梁式抽油機(jī)。前置型游梁式抽油機(jī)：特點(diǎn)：1、平衡效果好。實(shí)際靜扭矩始終為正值，減速齒輪無(wú)反向載荷；2、光桿最大載荷減小。曲柄上沖程轉(zhuǎn)角大于下沖程轉(zhuǎn)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(jī)：特點(diǎn)：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(zhuǎn)角大于下沖程轉(zhuǎn)角（192°/16

18、8°）；3、井口操作范圍大。曲柄遠(yuǎn)離井口；安全4、容易實(shí)現(xiàn)常規(guī)抽油機(jī)改造。異相曲柄抽油機(jī)在結(jié)構(gòu)形式上與常規(guī)型抽油機(jī)相類似。39.額定懸點(diǎn)載荷？答：額定懸點(diǎn)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(jī)的平衡方式通常有哪幾種？標(biāo)準(zhǔn)中的代號(hào)是什么？答：B曲柄平衡，Q氣平衡，Y游梁平衡，F(xiàn)復(fù)合平衡43.游梁式抽油機(jī)懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律是近似為那兩種機(jī)構(gòu)分別得出的其運(yùn)動(dòng)方程？答：1、簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律：A點(diǎn)的位移sA為：s A =

19、as B/b =ar (1 cos t )/b，A點(diǎn)的速度為：v =ds A/dt=ar sin t/b，A點(diǎn)的加速度為：a A =dv A/dt=awwr cos t/b；2、簡(jiǎn)化為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)時(shí)懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律：44.無(wú)45.上沖程和下沖程時(shí)液柱載荷對(duì)旋點(diǎn)載荷的影響？答：上沖程中，游動(dòng)閥關(guān)閉，作用在柱塞上的液柱引起的懸點(diǎn)載荷為：Wl = ( f p f r ) Ll g f p 柱塞截面積 在下沖程時(shí)，由于游動(dòng)閥打開(kāi)，固定閥關(guān)閉，液柱載荷通過(guò)固定閥作用在油管上，而不作用在懸點(diǎn)上。46.有桿采油系統(tǒng)中，沖程損失指的是什么？為什么會(huì)產(chǎn)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(shí)抽油機(jī)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(zhuǎn)移造成的油桿，抽油桿彈性變形長(zhǎng)度。上沖程開(kāi)始時(shí)，活塞以上液體載荷轉(zhuǎn)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(zhǎng)的長(zhǎng)度。下沖程開(kāi)始時(shí)