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(完整word版)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);—不随井深变化的重量,包括吊卡、吊环、大钩、游车和钢绳的重量—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:ki i=1iST lVλ=∑(1)液力变矩器启动:()22k1KkS1T L L lC2Vλλ=-+(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。

⑵A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。

第四章1.转盘的主要作用是哪些?①输出转矩,驱动钻柱及钻头旋转。

②在起下钻具和下套管时悬持钻柱或套管柱的重量。

③完成卸钻头、卸扣、处理事故的倒扣、进扣等辅助工作。

④在打捞作业时,转动钻柱使打捞工具下端丝扣与落井钻具丝扣对上扣,或使公锥在落井钻具水眼中造扣,从而打捞落井钻具。

⑤在使用井底旋转钻具时,转盘承受上部钻柱的反扭矩。

2.水龙头的主要作用是哪些?(1)钻进时悬挂并承受井内钻柱的全部重量。

(2)改变运动方式。

在钻进过程中,游动滑车、大钩和水龙带都是不能旋转的,而转盘要驱动钻柱旋转,从不旋转到旋转正是通过水龙头将它们连接起来的。

(3)作为循环钻井液的通道。

水龙头与水龙带连接,这样就使来自钻井泵的高压钻井液经高压管汇,水龙带、水龙头、钻柱和钻头到达井底,以保证钻进的正常进行。

3.顶部驱动系统主要有哪些功用?(可能不对)顶部驱动装置有水龙头、转盘、卸扣的功能,能一定程度上取代水龙头、转盘和上卸扣装置。

整体式水龙头的功能是整个钻井装置功能的集合。

传动箱总成把由电机产生的动能传递到钻杆。

顶部驱动装置通过导轨上下垂直移动,完成钻井作业。

上卸扣装置具有在井架任意高度卸扣,当使用钻杆吊卡起下钻时,吊环配接器将提升载荷转移到主轴上。

顶驱的液压系统是一个自备循环的系统。

液压阀板控制着所有的液压压力。

顶部驱动钻井装置的动力系统为整套设备提供了所有的能源,控制系统为司钻提供了一个控制台,通过控制台实现对顶部驱动钻井装置自身的控制。

4.顶部驱动装置的主要优点是什么?1、节省接单根时间2、倒划眼防止卡钻3、下钻划眼4、人员安全5、井下安全6、设备安全7、便于维修8、节约泥浆9、内部防喷器功能5.方钻杆为什么要比钻杆长一些?(不确定)为了便于接单根,顶驱状况时可以不长6.钻铤的作用是什么?用它自身的重量给钻头提供钻压。

7.钻头有哪几种?各有什么用途?刮刀钻头,适用于松软底层牙轮钻头,工作稳定,使用最多既能钻软地层又能钻硬地层磨铣型钻头,主要适用于坚硬地层。

特殊钻头,特殊情况第五章1.常用的井口地面工具有哪些?各有什么作用?(了解)吊钳、吊卡、吊环、卡瓦、安全卡瓦和旋绳器等它们共同完成对钻具进行上扣、紧扣、松扣,卸扣等工作。

吊钳是用来拧紧或松开钻杆及套管丝扣的专用工具。

吊卡是扣在钻杆接头或套管接箍下面,用来悬持、提升和下入钻杆或套管的工具。

吊环是用来悬挂吊卡的。

在使用时,它的下端套入吊卡两侧的吊耳中,上端挂在大钩的耳环上。

卡瓦是放入转盘方瓦中,用来卡住和悬持井中钻柱的工具。

安全卡瓦是防止没有台肩的管柱主要是钻铤从卡瓦中滑溜的工具。

2.井口机械化设备包括哪些?(1)用于卡住管体的一动力卡瓦、自动吊卡。

(2)用于拧管扣的(包括上紧和卸开)一动力大钳(钻杆钳、套管钳、油管钳)。

(3)用于移运立根的一立根排放机构。

3.卡瓦卡紧管柱及上提不自锁的条件是?(不会,问老师吧)4.防喷器有哪几种?各有什么用途?其类型分普通防喷器、万能防喷器(也叫环形防喷器)和旋转防喷器。

普通防喷器有闸板全封式的和半封式的,环形防喷器是靠液压驱动的。

封闭钻杆与方钻杆,并在所限定的井口压力条件下允许钻具旋转,实施带压钻井作业。

5.什么叫带压作业?带压作业有什么好处?带压作业是指在保持井筒内一定压力,不压(洗)井、不放压的情况下进行起下管柱,实施增产措施的一种先进的井下作业技术优点在于它可以保护和维持地层的原始产能,避免对油层的污染、减少酸化、压裂等增产措施的次数,为油气田的长期开发和稳定增产提供良好的条件。

第六章1.什么是泥浆固控系统?在钻井施工中, 钻头在高压泥浆的辅助冲刷中不断钻进, 岩屑被返出的泥浆带到地面以上, 此时的泥浆中含有大量的较大颗粒岩石, 无法重复利用。

为了节约钻井成本, 就要将此时泥浆中含有的固体按照其颗粒的大小, 逐一地去除, 并对净化后的泥浆成份再次配比, 使其最终达到可以重复利用的性能,固控系统就是将此过程实现的装备。

2.泥浆固控系统主要有哪些?各有什么作用?①泥浆振动筛是钻井泥浆固相控制系统中的一级固控设备,起泥浆液净化作用。

②除砂器是用于钻井液固相控制系统中的二级固控设备,③除泥器是钻井液固控设备的重要组成部分,除泥器主要用于清除钻井液中20-40μm的细微固相,尤其在中深井段能有效的发挥除泥作用。

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