目录第一章钻机绪论 (1)第一节钻机概述 (1)第二节钻机的基本参数 (1)第二章起下钻工作和游动系统 (4)第一节起下钻操作和游动系统工作分析 (4)第三章钻井井架与钻井绞车 (9)第一节井架概述 (9)第二节井架承载分析 (9)第三节钻机绞车概述 (15)第四节典型绞车的结构 (18)第五节刹车机构的分析计算 (18)第四章旋转系统设备 (19)第一节转盘与水龙头 (19)第二节钻具 (23)第五章钻井井口起下钻操作设备 (23)第六章钻井的控制系统 (23)第七章井口操作机械化习题 (25)第八章钻机的动力与传动系统 (30)第一章 钻机绪论第一节 钻机概述1. 石油工程钻井目的？2. 与一般通用机械比，钻机有哪些特点？3. 钻井工艺对钻机的要求？4. 钻机的组成？5. 钻机的工作机是哪些？各包括哪些设备？6. 钻机的分类方法？7. 单独驱动、统一驱动、分组驱动的方式及总功率表达式？8. 钻井方法有哪些？9. 井身结构的定义10. 钻机的类型有哪些？11. 试描述全井钻进过程？12. 完井方法有哪些？13. 钻机三大工作机组载荷特性如何？第二节 钻机的基本参数1. 何为钻机的基本参数？研究基本参数的意义是什么？2. 钻机的主参数有哪些？3. 井深结构与技术措施，与基本参数有何关系？4. 为什么要搞钻机系列化？如何制定钻机系列？5. 最大井深定义是什么？最大井深的系列是如何确定的？6. 最大起重量max Q ；额定起重量Q 柱泵压P 泵的基本概念？7. N 钩、 N 绞、N 发起有何不同？何为功率储备系数？8. 钻机设备总功率设计计算方案有哪几种？各有何优缺点？9. 起升系统参数有哪些？10. 有效工作绳数的意义是什么？11. 旋转系统参数有哪些？12. 循环系统参数有哪些？13. 游动系统结构为4×5，其有效工作绳数为多少？14. 钻井泵的压力和哪些压力损失有关？15. 我国钻机型号的表示方法及各符号的意义？16. ZJ45代表的意义是什么？17. 试论述国外钻井机械的发展现状和趋势。
18. 两台钻井泵从同一泥浆池吸入泥浆，在钻井过程中，量泵上的泵压表应如何显示？当突然停掉一个泵，则另一个泵压是上升还是下降？为什么？19. 在钻井过程中，为什么要换缸套？如采用变速方式来代替换缸套方式行不行？为什么？20. 某一钻机在钻井过程使用钻头为8''，钻杆为1/25''，钻井液密度为13003kg/m ，求泵的最大排量和最小排量？21. 井深为4000m ，钻杆为5''，q 柱为314/m N ，游动系统结构为5×6，G 游为98kN ，求Q 游（Q 1）？若起升速度1v =0.25，求其起升功率W ？（大钩功率）？若功率储备系数为1.3，求起升系统发动机应配备功率N 发起？起升时快绳拉力P 快。
22. 立根长为27m ，井架高度为多少？最高起升速度为多少？23. 试计算ZJ45J 钻机（参考图见下页）的绞车的传动效率（即两台柴油机并车的平均功率），设起升操作时有效绳数为10Z =根，单滑轮的平均效率为0.87η=，试求游动系统和柴油机到大钩的传动效率。
【0.8640.581ηη==游发钩，】24. ZJ45J 钻机的绞车传动方案如图所示。
柴油机额定转数n =1200转/分。
滚筒平均直径8100mm D =平。
试求滚筒的m 挡速度和相应的大钩起升速度v ，如该钻机的额定钻柱重量Q 柱=160吨，10G =游吨， 1.1N K =。
试确定绞车的输入功率和柴油机要配备的功率。
【111m 0.47m/s =1810HP 200HP n r p v v N N =⋅⋅===ⅢⅢ绞绞发。
】25. ZJ45J 钻机设备3HB —900泵两台，每台输入功率为900马力。
最大泵压2max 315kg /cm P =。
如泵本身效率为0.75，试确定在max P 下的单泵的相应排量。
（max 16l /min Q =单）26. 欲产生Q 柱550吨的机械传动钻机。
有两台B2-300柴油机驱动。
1300n r p m =⋅⋅柴。
其持续功率为240×2=480马力。
钻井时采用5”无细扣钻杆。
壁厚=9.19mm δ，=31.3kg/m q 。
用7”钻铤。
径75mm d =内，水龙头、方钻杆共重1吨，试确定：1) 钻井深度max L =?2) 大钩最大载荷max Q =？3) 游动系统最大结构？ZJ45J 钻机的绞车传动方案示意图4) 立根长度和井架高低；5) 快绳拉力；6) 钢丝绳直径；7) 大钩最低起升速度v ，N 绞和N 发起；8) 大钩最大起升速度k v 。
27. 参考I —130钻机传动系统图【实习教材38P 】，试计算Ⅰ，Ⅱ号柴油机并车时η发钩及Ⅰ，Ⅲ号柴油机并车时的η发钩【游系结构为5×6】。
并计算Ⅰ号柴油机驱动转盘时的η发盘。
28. 参考F320—3DH 传动系统图（实习教材58P ），计算该钻机的η发钩（两台柴油机并车。
游系5×6）。
29. 某探井需要打2400米深，而当时有ZJ-20钻机，这口井能打吗？应采取什么措施也能保证合理钻进？第二章 起下钻工作和游动系统1. 游动系统的作用是什么？第一节 起下钻操作和游动系统工作分析1. 钻井时起下钻操作包括哪些工作？2. 起升立根的时间由哪些时间构成？3. 大钩起升功率利用率是什么？4. 影响起升系统发动机功率利用率的因素有哪些？5. 天车的组成，游车的组成。
6. 大钩的功用是什么？7. 钻机工艺对大钩的要什么？8. DG 2—130型大钩的结构组成？9. 在起升或下钻过程中游动系统中钢丝绳与滑轮的运动规律如何？对设计和使用有何启示？10. 在大钩起升、下放、静悬时快绳拉力有何不同？何时最大？11.起升一个立根过程中，起升速度和力矩变化的规律如何？它们对设计绞车和起升操作有何指导意义？12.起升载荷的大小，起升加速时间的长短，滚筒离合器的磨损都和哪些因素有关？13.何谓起升动载系数，它和动率储备系数有何不同？14.研究挂离合器的摩擦功，对设计和使用钻机有何启示？15.钻机曲线是怎样做出来的？它有哪些用途，钻机曲线的包容面积的意义是什么？16.起升功率利用率与发动机功率利用率有何不同？它们的高低都意味着什么？K挡时可能达到的功率利用率是多少？17.柴油机直接驱动时，加法结构传动一次起钻和多次起钻时中间挡速如何分配？18.下放一根立根过程中，力矩和速度的变化规律怎样？19.用水刹车可实现均速下钻的原理是什么？水刹车一定要装滚筒轴上吗？20.试分析游动系统滑轮的运动速度？21.试推导游动系统钢绳拉力的计算式？22.试推导游动系统的效率计算式？23.游动系统结构为5×6，其有效工作绳数为多少？24.游动系统结构为4×5，单轮效率为0.96，求游动系统的效率？游25.在钻井过程中，用一挡起升，其起升速度为0.25，起升重量为1300kN，求其起升功率？26.在钻井过程中，用一挡起升，其起升速度为0.15，起升功率为500kW，求其起升重量？27.试推导各挡起升立根数的计算式？28.根据起升各挡起升立根数，推导机动起升时间的计算公式？29.大钩起升速度为v，若游动系统结构为5×6，则快绳的速度是多少？与快绳连接的滑轮轴速是多少？为118kN，游动系统一个30.井深3000m，5''钻杆，游动系统结构为5×6，G游轮绳的效率为0.98，求快绳拉力P？快31. 游动系统结构为6×7，单个轮绳效率为0.98，游动系统效率为多少？32. 用I-130型钻机，绞车车身效率为0.9，立根长l =25m ，1/25''钻杆，钻杆q =382/m N ，当用5×6游动系统起升时，η游=0.9，1v =0.25 m/s ，2v =0.4 m/s ，3v =0.7 m/s ，4v =1.4m/s ，试确定绞车输入功率和各挡所起立根数？33. 求上题的机动起升时间1) 用柴油机直接驱动？2) 柴油机激励变矩驱动？34. 某钻机型号为ZJ45，钻杆为5''，q 柱=314/m N ，钻铤100m ，q 挺=1607/m N ，最大井深时采用6×7结构起升，G 游=147kN ，绞车速度为1v =0.25 m/s ，2v =0.5 m/s ，3v =0.75 m/s ，4v =1m/s ，试求：1) 绞车的输入功率2) 各挡所起立根数3) 机动起升时间？35.图为游系结构v 钩=2m/s,试求：?v v -=轮轮6，?v v -=绳快，如滚筒直径：D 平=600mm ，求滚筒转数n 筒=？36. 如图所示：发动机至滚筒轴的传动比n n 发滚=14主动部分2GD =100kg -㎡ 滚筒2GD =470kg -㎡，主动部分传动效率η转=0.95，游系结构为4×5，Q 游=40T ，滚筒2D =400mm ，0~ωc 的加速度时间为2秒，若不顾及其它传动部件传动惯量的影响，试计算：1) 从动部分的惯性矩。
（821kg -㎡）2) 主动部分的惯性矩。
（2610kg -㎡）3) 驱动滚筒发动机最小力矩。
（383kg -㎡）37. 用一辆绞车提升钻柱，大钩低挡速度1v =0.5m/s ，起升加速时间为10秒，大钩高挡速度为1.5 m/s ，起升加速时间为5秒。
如起升立根长为27米，减速段时间很短，忽略不计，试计算两个挡分别的速度系数1λ，2λ两挡起一个立根的时间各需多少？38. 已知某钻机起升柴油机为890×2马力，发动机至大钩的总效率为0.556，游系结构为5×6,若大钩各挡起升速度和功率贮备系数分别为：1v =0.5，2v =0.73，3v =1.14，4v =2.3m/s ，1k =1.1，2k =1.3，3k =1.6，4k =1.8，游系部件重为10T ，本钻机采用1/2''4钻杆，q 杆=32kg/m ，100米钻铤，q 铤=164/kg m ，试计算：1) 大钩各挡实际起重量；（1275，677，317，8T ）2) 可钻井及所需立根数；（max L =350m ，S ∑=140根）3) 各挡实际起立根数。
（72，47，21，0）39. I-130钻机大钩的额定起重量Q 柱=130T ，各挡起升速度1v =0.25，2v =0.4，3v =0.7，4v =1.4m/s ，游系固定重量，大钩1.5T ，游车2.2T ，10根钢丝悬重1.2T ，吊环、吊卡重0.5T ，N K =1.1，q 杆=35kg/m ，钻铤100m ，q 铤=164kg/m ，立根长L =27m ，绞车本身效率为0.93，单滑轮效率为0.98。