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............................................... 20
第一节 转盘与水龙头 ........................................... 20 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Qmax；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51/2''，钻井液密度为1300kg/m3，
求泵的最大排量和最小排量？
21. 井深为4000m，钻杆为5''，q柱为314N/m，游动系统结构为5×6，G游为
98kN，求Q游（Q1）？若起升速度v1=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Z?10根，单滑轮的平均效率为
??0.87，试求游动系统和柴油机到大钩的传动效率。【?游?0.864，?发钩?0.581】
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D平?8100mm。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，G游?10吨，KN?1.1。试确定绞车的输入功率和柴油机要配备的功率。
【nⅢ?111r?p?m。vⅢ?v?0.47m/s。N绞=1810HP。N绞发?200HP】
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
Pmax?315kg/cm2。如泵本身效率为0.75，试确定在Pmax下的单泵的相应排
ZJ45J钻机的绞车传动方案示意图
量。（Qmax单?16l/min）
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。
n柴?1300r?p?m。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，q=31.3kg/m。用7”钻铤。径d内?75mm，水龙头、方钻杆共重1吨，试确定： 1) 钻井深度Lmax=? 2) 大钩最大载荷Qmax=？ 3) 游动系统最大结构？
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vk。
27. 参考I—130钻机传动系统图【实习教材P38】，试计算Ⅰ，Ⅱ号柴油机并车时
?发钩及Ⅰ，Ⅲ号柴油机并车时的?发钩【游系结构为5×6】。并计算Ⅰ号柴油机驱动转盘时的?发盘。
28. 参考F320—3DH传动系统图（实习教材P58），计算该钻机的?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. DG2—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？
石油钻采机械习题集
