一、1、石油钻机指用来进行石油与天然气勘探、开发的成套钻井设备。2、通常说的常规钻机是转盘钻机。3、旋转钻井法利用钻头旋转破碎岩石，形成井身；利用钻杆柱将钻头送到井底；利用大钩、游车、天车、绞车起下钻杆柱；利用转盘或顶驱带动钻头、钻杆柱旋转；利用钻井泵输送高压钻井液，带出井底岩屑。4、旋转钻井法要求钻机具备的基本能力：（1）旋转钻进的能力（2）起下钻具的能力（3）清洗井底的能力另外，考虑到钻井作业流动性大的特点，钻机设备要容易安装、拆卸和运输：钻机的使用维修工作必须简便易行；钻机的易损零部件应便于更换。5、钻机的特点（1）钻机必须是一套大功率的重型联合工作机组（2）钻井作业是不连续的（3）钻机的工作场所与一般的机器不同。6、钻机的组成旋转系统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7、钻机类型按钻井方法：冲击钻机、旋转钻机按主传动副：胶带钻机、链条钻机、齿轮钻机按钻井深度：浅井钻机（钻井深度

　　5000M）8、名义钻深指钻机在标准规定的钻井绳数下，使用127mm（5in）钻杆柱可钻达的最大井深。最大钩载指钻机在标准规定的钻井绳数下，下套管或进行解卡等特殊作业时，大钩上不允许超过的最大载荷。装机功率钻机总的配备功率，是驱动绞车、转盘、钻井泵三大工作机和辅助设备所需的总的动力。八大件：井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、绞车、转盘、钻井泵二、1、起升系统的组成主要由井架、天车、游车、大钩、游动系统钢丝绳和绞车等设备组成。2、井架的功用在钻井过程中，用于安放和悬挂游动系统、吊环、吊卡等，并承受井中钻柱的重量，在起下钻作业时要存放钻杆或套管。3、井架的组成井架主体、天车台、二层台、立管平台、工作梯4、井架结构类型及特点塔形井架：拆装繁琐、不安全，总体稳定性大，多用于海洋钻机。前开口井架（K型井架）：总体稳定性高、拆装方便且安全，采用较高的钻台，便于安装、操作井口设备。我国电动钻机大多使用该种井架。A型井架：大腿结构简单，拆装方便、安全，运移迅速，钻台宽敞、司钻视野开阔，但总体稳定性差，适用于中深井、深井钻机。桅型井架：结构简单、轻便，但承载能力小，只用于车装轻便钻机和修井机。5、游动系统的组成主要由天车、游车、大钩和钢丝绳等设备组成。6、游动系统钢丝绳与滑轮力学分析的结论（1）游动系统的效率主要取决于游动系统的有效绳数，有效绳数越多，效率越低；（2）起钻时快绳端拉力最大；（3）下钻时死绳端拉力最大；（4）钢丝绳使用一定时间后，应倒大绳。7、天车的结构特点、分类、各自的穿绳方法基本结构形式：滑轮轴共轴线，且各滑轮相互平行（交叉法穿绳）；滑轮轴线平行，快绳滑轮在另一根轴上（顺穿法、交叉法穿绳）；滑轮轴不共轴线，且快绳滑轮偏斜（顺穿法）。8、游车的组成主要由横梁、左、右侧板组、滑轮、滑轮轴、销座（钢板）、下提环（吊环）、护罩等组成。9、大钩的各部分的作用安全锁紧装置：闭锁水龙头提环。安全定位装置：限制钩身转动。缓冲减震装置：使大钩具有较好的液力缓冲性能。10、钢丝绳的绳芯作用支撑绳股、储油、润滑钢丝、减少钢丝间磨损、使钢丝受力均匀。11、绞车的功用（1）在钻进过程中，悬挂钻具，送进钻柱、钻头，控制钻压。（2）在起下作业中，起下钻具和下套管。（3）利用绞车的猫头机构紧、卸钻具和吊起重物。（4）作为转盘的变速机构和中间传动机构。（5）对于自升式井架钻机，用来起放井架。（6）利用绞车的捞砂滚筒，进行提取岩心筒、试油等工作。12、绞车的结构方案单、双轴绞车三轴和多轴绞车独立猫头轴-多轴绞车电驱动绞车13、液压盘式刹车的类型及工作原理液压盘式刹车可分为常开型杠杆钳液压加压式、常闭型杠杆钳弹簧加压式、常开型固定钳液压加压式、常闭型固定钳弹簧加压式等四类。SY型盘式刹车的刹车系统可实现五个方面刹车：（1）工作刹车由开式钳承担（2）驻刹车由闭式钳承担（3）紧急刹车由开式钳与闭式钳共同承担（4）防碰天车刹车由闭式钳承担（5）蓄能器在系统失电情况下，分别向开式钳和闭式钳提供刹车压力轴，可分别进行5~8次刹车。14、开式钳的工作原理：当向钳缸供给压力油时，液压力推动活塞左移动，由于钳缸的浮式放置，活塞与缸体通过上销分别推动左右钳臂的上段向外运动，减少了左右下销间的距离，带动刹车块向内运动，从而将刹车块以一定的正压力压在旋转中的刹车盘上，在刹车盘与刹车块之间产生摩擦力，对刹车盘实施制动。闭式钳的工作原理：当向钳缸供给压力油时，液压力推动活塞右移压缩碟簧，同时拉动左右钳臂的上端向内运动加大了左右下销之间的距离，带动刹车块向外移动，刹车块与刹车盘脱离接触，刹车钳松刹。当钳缸泄油时，碟簧反弹推动活塞左移，左右钳臂上端向外运动，减少了左右下销之间的距离，使刹车块与刹车盘接触。此时，刹车块作用在刹车盘上的力为碟簧力，该力形成的摩擦力实施刹车。15、电磁涡流刹车的工作原理通电后，线圈周围产生固定磁场，转子切割磁力线，在转子表面产生感应电动势，从而产生感应电流，即涡流。转子成为带涡流感应电流的导体，带涡流感应电流的转子在原来的固定磁场中产生旋转磁场，此旋转磁场在转子的不同半径上产生与转子转动方向相反的电磁力，即对旋转轴的电磁制动力矩。16、伊顿刹车的工作原理（1）气缸充气（2）推动活塞左移（3）推动压紧盘克服弹簧力左移（4）将动摩擦盘压紧（5）产生制动力刹车三、1、钻井工艺对转盘的要求（1）具有足够大的扭矩和一定的转速（2）具有抗震、抗冲击、抗腐蚀的能力（3）能正反转，且具有可靠的制动机构（4）具有良好的密封、润滑性能2、转盘的结构组成、功用水平轴总成转台总成转盘的制动机构壳体转盘的主要作用是把发动机的动力通过方瓦传给方钻杆、钻杆、钻铤和钻头，驱动钻头旋转，钻出井眼。3、转盘的工作原理及对驱动传动的邀请（1）水平轴接受外来动力转动（2）小锥形齿轮带动大锥形齿轮（3）大锥形齿轮带动转台在主轴承上转动（4）转台通过大方瓦上的制动销带动大方瓦（5）大方瓦通过制动销带动方补心（6）方补心带动方钻杆和钻杆旋转（7）实现钻头转动，破碎地层。4、钻井工艺对水龙头的工艺要求（1）水龙头主轴承应具有足够的强度和寿命，其承载力应不小于钻机的最大钩载；（2）有可靠的高压钻井液密封系统，寿命长，拆卸迅速、方便；（3）上端与水龙带连接处能适合水龙带在钻进过程中的伸缩弯曲； （4）各承载件要有足够的强度和刚度，并且要求连接可靠，能承受高压。 5、水龙头的组成、功用 （1）固定部分：提环、外壳、上盖、鹅颈管、下盖 （2）旋转部分：中心管、主、辅轴承 （3）密封部分：上、下钻井液冲管盘根盒组件和上、下机油盘根盒组件 功用：循环钻井液，承受井中钻具的重量。 6、顶驱的组成、优点 主要由钻井马达-水龙头总成、钻杆上、卸扣装置、导轨-导向滑车总成、平衡系统、冷却系 统、控制系统和附属设备组成。 节省接单根时间 减少钻井事故 提高安全性 提高钻定向井速度 减少劳动强度 提高取 心质量 7、转盘、顶驱起下钻、接单根操作 四、 1、往复泵的工作原理 活塞自左向右移动时，泵缸内形成负压，则贮槽内液体经吸入电动往复泵阀进入泵缸内。当 活塞自右向左移动时，缸内液体受挤压，压力]增大，由排出阀排出。 活塞往复一次，各吸 入和排出一次液体，称为一个工作循环；这种泵称为单动泵。 若活塞往返一次，各吸入和排 出两次液体，称为双动泵。 活塞由一端移至另一端，称为一个冲程。 2、往复泵的流量 单位时间内泵排出液体的量称为往复泵的流量。 Q=iFSn 3、往复泵的性能参数 往复泵的扬程指的是单位质量的液体经过泵后增加的能量。 泵的有效扬程等于排出罐液面与吸入罐液面液体的能量差，加上吸入、排出管路中的水头损 失。 往复泵的功率 N=ρ gQH/1000 往复泵在工作过程中会产生机械损失、容积损失、水力损失。 4、往复泵的特点 （1）往复泵的瞬时流量不均匀 （2）往复泵具有自吸能力 （3）往复泵的排出压力与结构尺寸和转速无关 （4）往复泵的泵阀运动滞后于活塞运动（5）往复泵适用于高压、小流量和高粘度的液体 5、为什么要换缸套？ 冲次过高，不仅会加速活塞好缸套的磨损，还会使泵阀产生严重的冲击，缩短泵阀寿命。 由临界特性曲线看出，为了提高工作效率，应按照井深变化，合理的选用和更换缸套。 6、分析往复泵的临界特性（详见课本P77） 7、往复泵的性能调节 流量调节：更好不同直井的缸套 调节泵的冲次 减少泵的工作室 旁路调节 调节泵的冲 程 （往复泵的并联运行P79） 8、往复泵的易损件 活塞、缸套、柱塞、密封、泵阀、安全阀、空气包 9、空气包的工作原理 吸入空气包位于往复泵吸入管线上，在往复泵工作时由活塞运动规律知，在吸入过程前半段， 由于活塞处于加速运动过程，吸入管内液流速度增加，管线阻力随着增大，同时液体的惯性 阻碍液体做加速运动，使缸内压力下降，当液缸内压力小于空气包气室内压力时，吸入空气 包内气体就膨胀，挤压其下部气体使一部分液体进入液缸，保持自吸入池到空气包段液体以 比较均匀的速度流动，使压力和排量比较稳定。在吸入过程后半段，由于活塞减速，液缸内 吸入的液体量减少，阻力降低，而液体的惯性变为推动力的一部分，使液缸内压力增加。当 大于空气包气室内压力时，气体被压缩，空气包内贮存一部分来自于吸入池内的液体，使吸 入管中的液体以比较均匀的速度流动，使排量和压力保持比较稳定。 随着吸入过程的不断重复进行，吸入空气包也不断交替的挤出和存储一部分液体，自动调节 吸入管中的液流速度，从而起着平衡管路中排量和压力的作用。 排出空气包安装在排出管线上靠近排出阀处，其工作情况与吸入吸入空气包相似。在排出过 程前半段，空气包存储一部分来自液缸多余平均排量的液体;后半段，空气包排出原储存的部 分液体，补充来自液缸的不足，从而保持空气包以后的排出管线内液体压力和排量比较均匀。 10、钻井液净化设备的组成，各自的工作原理 钻井液振动筛、旋流除砂器、旋流除泥器、离心分离机、除气器 五、 1、工作机组对驱动传动的要求 绞车对动力传动的要求：具有恒功率调节、能无级变速并且具有良好启动性能的柔性驱动。 转盘对动力传动的要求：具有恒功率调节、无级变速的柔性驱动、能充分利用功率，有限制 扭矩的装置。 钻井泵对动力传动的要求：速度调节范围 R=1.3~1.5，以充分利用功率；允许短期过载，以 克服可能出现的憋泵。 2、典型驱动方案及优缺点 （1）单独驱动方案：转盘、绞车、钻井泵三大工作机组，各由不同的动力机一对一或二对一 地进行驱动。 单独驱动的传动系统简单、效率高、安装方便；工作机之间无机械 形式的联系，总体布置灵活性大，但装机功率低，动力机组间动力不能互济。米博体育 （2）统一驱动方案：转盘、绞车、钻井泵三大工作机由2~4 台动力机并车统一驱动。 装机效率高、安全可靠性强但传动系统复杂、路线长、传动效率低，工作机组间的干扰大， 安装找正困难。 （3）分组驱动方案：将三台工作机分成两组，绞车、转盘两个工作机由同一动力机组驱动， 钻井泵由领一动力机组驱动，也称为二分组驱动。 传动简单、安装方便、功率利用率高。 3、柴油机的特点 （1）不受地区限制，具有自持能力（2）可采用增加相同类型机组数目的方法，增加总装机 功率（3）在性能上，转速可平稳调节，能防治工作机过载，避免出现设备事故（4）结构紧 凑、体积小、重量轻、便于搬迁运移，适于野外流动作业（5）作为钻机动力机，其不足之处 是，适应系数小、过载能力有限、转速调节范围窄，米博体育 米博官网驱动传动效率低、燃料成本高等。 4、各种机械传动钻机的特点、适应井型 V 带钻机：传动柔和、并车容易、制造简单、维护保养方便但传动效率低、燃油消耗高、结 构笨重、运移性差、安全性能低。（适用于浅井和中深井钻机）