石油钻采机械习题集

《石油钻采机械习题集》由会员分享，可在线阅读，更多相关《石油钻采机械习题集（34页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、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5第三章 钻井井架与钻井绞车10第一节 井架概述10第二节 井架承载分析10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24第六章 钻井的控制系统24第七章 井口操作机械化习题26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

2、. 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；额定起重量泵压的基本概念？7. 、 、有何

3、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45，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. 试论述国内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

4、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，钻杆为，钻井液密度为1300，求泵的最大排量和最小排量？21. 井深为4000m，钻杆为，为314，游动系统结构为56，为98kN，求（）？若起升速度=0.25，求其起升功率？（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？起升时快绳拉力。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根，单滑轮的平均效率为，试求游动系统和柴油机到大钩的传动效率。【】24. 钻机的绞车传动方案如图所示。柴油机额

5、定转数=1200转/分。滚筒平均直径。试求滚筒的m挡速度和相应的大钩起升速度，如该钻机的额定钻柱重量=160吨，。试确定绞车的输入功率和柴油机要配备的功率。【】 钻机的绞车传动方案示意图25. 钻机设备3HB900泵两台，每台输入功率为900马力。最大泵压。如泵本身效率为0.75，试确定在下的单泵的相应排量。（）26. 欲产生550吨的机械传动钻机。有两台B2-300柴油机驱动。其持续功率为2402=480马力。钻井时采用5”无细扣钻杆。壁厚，。用7”钻铤。内径，水龙头、方钻杆共重1吨，试确定： 1) 钻井深度=?2) 大钩最大载荷=？3) 游动系统最大结构？4) 立根长度和井架高低；5) 快

6、绳拉力；6) 钢丝绳直径；7) 大钩最低起升速度，和；8) 大钩最大起升速度。27. 参考大庆I130钻机传动系统图【实习教材】，试计算，号柴油机并车时及，号柴油机并车时的【游系结构为56】。并计算号柴油机驱动转盘时的。28. 参考F3203DH传动系统图（实习教材），计算该钻机的（两台柴油机并车。游系56）。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

7、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求是什么？8. DG2130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

8、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56，其有效工作绳数为多少？24. 游动系统结构为45，单轮效率为0

9、.96，求游动系统的效率？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，若游动系统结构为56，则快绳的速度是多少？与快绳连接的滑轮轴速是多少？30. 井深3000m，钻杆，游动系统结构为56，为118kN，游动系统一个轮绳的效率为0.98，求快绳拉力？31. 游动系统结构为67，单个轮绳效率为0.98，游动系统效率为多少？32. 用大庆

10、I-130型钻机，绞车车身效率为0.9，立根长=25m，钻杆，钻杆=382，当用56游动系统起升时，=0.9，=0.25 m/s，=0.4 m/s，=0.7 m/s，=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，=314，钻铤100m，=1607，最大井深时采用67结构起升，=147kN，绞车速度为=0.25 m/s，=0.5 m/s，=0.75 m/s，=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=2m/s,试求：，如滚

11、筒直径：=600mm，求滚筒转数=？36. 如图所示：发动机至滚筒轴的传动比=14主动部分=100kg- 滚筒=470kg-，主动部分传动效率=0.95，游系结构为45，=40T，滚筒=400mm，0c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=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，两

12、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8902马力，发动机至大钩的总效率为0.556，游系结构为56,若大钩各挡起升速度和功率贮备系数分别为：=0.5，=0.73，=1.14，=2.3m/s，=1.1，=1.3，=1.6，=1.8，游系部件重为10T，本钻机采用钻杆，=32，100米钻铤，=164，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；（=350m，=140根）3) 各挡实际起立根数。（72，47，21，0）39. 大庆I-130钻机大钩的额定起重量=130T，各挡起升速度=0.25，=0.4，=0.7，=1.4m/

13、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，=1.1，=35，钻铤100m，=164，立根长=27m，绞车本身效率为0.93，单滑轮效率为0.98。试确定：1) 最大井深和总立根数；（3346米，124根）2) 各挡起重量；（136T，85T，48.6T，243T）3) 各挡自起立根数；（54，39，26，6）4) 从最大井深用4个挡一次起钻所用机动起升时间；（3时10分）5) 从最大井深用3个挡一次起钻用机动起升时间；（不用起升3时13分）6) 在最大井深时的快绳拉力；（15T）7) 绞车输入功率。（560HP）40. 已知4LD-150D钻机

14、（游系起重量为164吨）。起升柴油机的功率为3350HP，功率贮备系数=1.1，=0.58，立根长=27m，用钻杆（q39），当用56时，=0.254，=0.378，=0.555，=0.88，=1.315，=1.930 m/s，并知吊环吊卡重半吨，大钩重1.48T，滑车重4.11T，100m 钻铤=164，试计算：1) 各挡起重量；（163.5，110，746，46.9，31.6，21.5T）2) 各挡自起立根；（51，53，26，15，10，2）3) 用5个挡机动起升时间；（3时14分，24秒）41. ZJ130钻机游系起重量=135T，配备起重柴油机功率为2603HP，各挡功率贮备系数均取

15、为1.1，=0.58，立根长l=27m，用钻杆200m，（=39）其余用，钻杆（=32）游系结构为56各挡大钩起升速度分别为=0.226，=0.362，=0.628，=1.26 m/s，大钩重1.5T，游系重2.2T，钢绳重1.2T，吊环吊卡重0.5T，178mm钻铤100m，=164，试计算：1) 各挡理论起重量；（135，85，49，24，5T）2) 各挡理论自起立根数；（49，36，28，6）3) 只用三个挡起钻的时间。（3小时20分）42. 油田的综合钻井资料如下，试根据之绘出实际与理论钻井曲线及函数式（立根长l=24m）13579111317192123162720062215240

16、0261627362856295230003048326943. 大庆I-130钻机游系有效绳数为10根，滚筒直径650mm，钢绳直径为28mm,刹车鼓直径为1180mm，=728mm，滚筒效率为0.97，其他参数参考三题，试确定：1) 最大钩载（额定钻柱重量1130T时，滚筒轴的静力矩3012kg-m）2) 上述条件下刹车鼓上可能的最大制动力和制动力矩。（1020kg，6024 kg-m）44. 设ZJ45J钻机绞车平均直径=8100mm，滚筒效率为0.97，游动系数效率为0.85，绞车配用1200mm水刹车，其特性为=1.185（？ 8），当水刹车满水时=1200mm，=500mm，当钩载

17、为160吨时水刹车满水下钻，试求此时的平均下钻速度为多少？欲加速下钻速=2m/s，则应调为多少？第三章 钻井井架与钻井绞车第一节 井架概述1. 井架的功用是什么？2. 井架有哪些部件组成？3. 井架的使用要求有哪些？4. 井架的结构类型有哪些？其主要特征是什么？5. 井架的基本参数有哪些？如何确定井架的基本参数？6. 井架型号如何表示，其各符号的意义是什么？7. 钻井工艺对经济上有哪些基本要求？8. “钻井越深，井架越高”，这话对吗？9. 油田经常使用的有哪几种井架，各有什么优缺点？第二节 井架承载分析1. 怎样合理地确定设计井架的载荷组合？2. 井架静强度分析，通常有几种力学简化模型？各有什

18、么方法?3. 如何确定平面桁架、空间桁架、平面钢架、空间钢架的几何稳定性？4. 井架杆件稳定性与井架总体稳定性有什么不同？5. 试分析空腹组合杆的临界力比相同截面的实心杆小的原因。6. 确定井架支座，简化形式，需要考虑哪些因素？确定为固定支座、连杆支座、弹性支座、铰支座都需考虑哪些因素？7. 井架承受的基本载荷有哪些？8. 井架的设计步骤有哪些？9. ZJ32钻机，用钻杆钻井，=314，钻铤100m，=1607，最大井深时采用56结构起升，单个轮绳效率为0.98，=118kN，=1.3，=0.7，求起下钻时和？10. 有一井架型号为JJ90/39K，其自重为3.6kN，天车重22 kN，求上题

19、的井架最大垂直载荷（）。11. 某井架型号为JJ90/39A，井架底边长3m，井架顶边长度为1.5m，求最大风速下，风作用在井架上的载荷？12. 有一钻机型号为ZJ32，采用钻杆，立根长度为27m，当钻杆全部放在钻杆盒里时，求其对井架的水平分力为多少？（）13. 已知ZJ-20钻机的名义井深2000m，试确定配套井架的有效高度，二层台的有效高度。已知：井架底座支座销轴中心至钻台面的高度为1.6m；转台面高出钻台面的高度为0.3m；钻杆母接头的高度为0.4m；立根起过接头的高度为0.3m；吊卡或卡瓦的高度为0.5m；立根长度为27m；游系高度为0.2m；立根盒高度为0.2m。14. 当死绳固定在

20、如下三个位置时，试分析井架顶部的受载,并分析其优缺点。1、固定在底座上图a2、固定在游车上图b3、固定在天车上图c15. 当死绳固定如下三个位置时，试确定井架的四条大腿的载荷并分析之。已知数据：游系结构56，大钩载荷=100T，摩擦、钢绳刚度，自重量等均不考虑。1) 固定在绞车旁边；见图a；2) 固定在绞车的正对面；见图b；1m3) 固定在绞车对面的基础上；见图c。4m8m1m8m8m图a 快绳和死绳固定在井架的同一侧1m8m8m8m4m图b 快绳和死绳固定在井架的对称两侧1m8m1m8m8m8m1m4m图c 死绳固定在绞车对面的井架基础上16. 确定在钻杆立根自重的作用下下指梁上的反力，已知

21、以下数据：立根长度L： 27m钻杆每排根： 10m共计排 5排钻杆每米重量 37.6指梁高度 m 26.9立根盒高度 m 2.6与垂线倾斜角度 230 H-h17. 已知基本风压为45，按图八井架，试计算风载，并分配到相应节点，井架弦杆为热轧角钢15015010，横杆和斜杆为热轧角钢90908。18. 试分析下面几种桁架杆件布置的优缺点。（均在相同的尺寸、材料、载荷条件下讨论。）图a 图b19. 校核TJ-41型井架的总体稳定性。已知=170T，=130T，游系结构56，工作高度41.4m，二层台高度25.5m，井架理论自重25.6T，天车2.45T，游车大钩3.8T，上底尺寸22m，下底尺寸

22、88m，游绳自重2.1T。2L1251251220. 确定井架大腿的最大许用载荷，此大腿由15015014角钢和钻杆组成，已知以下数据：名称15015014角钢钻杆截面面积最小惯性矩最小惯性半径cm许用应力=40.3=347=294（）=1400=28.5=400=3.75（）=2100L-2M15015014井架大腿（AB之间不联接）21. 校核A型井架正面的总体稳定性，该井架的结构如图，公称起重量125T，最大起重量200T，井架大腿是10502000（mm）的矩形横截面，节间高度1700mm，大腿弦杆采用1403无缝钢管，斜杆、横杆均为1706钢管。（材料A）14087061700105

23、0200010507400428001600A型井架结构示意图第三节 钻机绞车概述1. 钻机绞车的功用是什么？2. 钻机工艺对绞车的要求是什么？3. 现代钻井绞车的结构方案有几种？各有哪些特点？4. 对超深钻机，采用整体绞车与解体绞车受哪些因素的影响？5. 钻井绞车的特征参数有哪些？它们都是如何确定和计算的？6. 试从“教材”表41给的材料重，对比大庆I130钻机和美国国家供应公司的55型钻机的绞车参数，从中可发现些什么问题？它们各有什么优、缺点？7. 钻机绞车与其它起重机械的绞车有何异同？8. 典型滚筒轴上有哪些部件？如何进行滚筒轴的最大静强度和疲劳强度计算？9. 大型钻机绞车主要采用哪两类

24、刹车杠杆？它们的传动比是如何计算的？10. 钻机绞车有几种猫头，各有什么优缺点？11. 确定滚筒几何尺寸要考虑哪些因素？12. 钢绳直径=25mm时，计算滚筒直径和滚筒长度，若井架高度为39m，则为多少（）？13. =650mm，=28mm，共缠绳4层，求？14. 钻机采用56的游动系统结构，立根长度=27m，=650mm，每层排数=415，=28mm，求滚筒上的容绳量。15. 绞车滚筒直径=400mm，滚筒长900mm，游绳8根，绳径为25mm，立根长27m，滚筒无槽，其绳第一层不工作，井架38m，试计算滚筒的缠绳层数及滚筒的缠绳容量M。16. 钻机标准系列的数据如下：ZJ32ZJ45ZJ6

25、0ZJ80绳 径32.532.534.540（mm）井架高度41434560（mm）立根长度27272727（mm）试计算：1) 滚筒的尺寸：，；2) 缠绳层数；3) 滚筒平均工作直径。17. 已知，ZJ20钻机的共同直径为450mm，长度为850mm，钢绳直径为25.4mm，缠绳系数=0.9，游系结构为45，立根长25m，柴油机的转数为1200 ,滚筒各挡转数如下：低挡 （）=69 =144 =286；高挡 （）=127 =267 =529。试求各挡大钩的起升速度及快绳速度。18. ZJ75型钻机公称起重量为75T，游系最大起重量为105T。游系机构为45，钢绳与滑轮的摩阻系数=1.02，井

26、架高39m，立根长度为24m，滚筒无绳槽，缠绳层数为四层，试求钢绳直径，滚筒直径与长度，平均缠绳直径。如果滚筒表面有缠槽，求此种情况下的平均缠绳直径。（建议钢绳的安全系数为3）19. 用绞车死猫头配合B型吊钳卸扣，若人工拉猫头的力为25kg，猫头绳在猫头上共缠四圈，其间的摩擦系数=0.2，求猫头绳作用在B型吊钳上的拉力是多少？20. 已知某钻机滚筒的第二层的工作直径=580mm，=1100mm，=0.4，包角=270，刹带宽b=170mm，刹带厚3.5mm，刹带的=3200，试计算，当刹车时，快绳拉力多大时刹带发生断裂？21. 某钻机参数为：=150T，=5T，=220T，游系结构56，单轮效

27、率=0.97，=31.5mm，绞车传动系数=0.9（不包括缠绳效率）。立根长度为24m，=700mm，=1120mm，1370mm，=250mm，滚筒材料为30号钢，=2800，刹带包角=，=0.45，试计算：1) 快绳拉力及绞车输入功率；2) 滚筒壁厚；3) 刹带两段拉力；4) 核算刹带强度。22. 核算滚筒轴轮缘处最大静强度和疲劳强度。已知：核算轴径=23cm，其上有键槽，=1.15，=2.36，最大载荷时=4.46，=6.9，=2，=600，=3500，=4200，=2200，=0.54，=0.6。=3.24，=2.35， =1， =0.05，截面上最小与最大扭矩之比为0.69，钻井曲线

28、为5.86，其中，当=27时，=133，钻机使期10年，每台钻机每年钻10口井，游系结构56，=780mm，疲劳许用安全系数n=1.3，若将=23cm改为=20cm，核算疲劳强度。第四节 典型绞车的结构1. 试分析JG145型绞车传动方案中各部位的传送路线？2. 钻井绞车刹车机构的组成？3. 钻井绞车的操作规程是什么？4. 钻井绞车如何进行保养？5. 绞车的易换零件有哪些？6. 绞车有哪些常见故障及如何处理？第五节 刹车机构的分析计算1. 电磁粉刹车、电磁涡流刹车与水刹车的制动力矩和转数有什么关系？它们的制动力矩是如何如调整的？2. 电磁粉刹车、电磁涡流刹车与水刹车各有什么优缺点？3. 何谓相

29、当应力、相当系数，等效应力，寿命系数？它们有何异同？有何关联？4. 绞车刹车机构的平衡梁有什么作用？复杠杆机构是如何起作用的？5. 何谓刹车付的稳定温度？它与制动功率有何关系？6. ZJ15钻机，=400mm，=65kN，=0.83，=0.97，求最大制动力矩？7. 大庆I130钻机，=650mm，=28mm，=2，=1180mm，使用56的游动系统起升，游动系统运动件的重量为52.9kN，=0.9，=0.95，刹把长为1300mm，与刹车活端相连的杠杆臂长为50mm，刹把与水平线夹角为30，与的夹角=15，杠杆效率为0.95，刹带包角为300，摩擦系数为0.45，求此时急刹车在滚筒轴上需产生

30、的最大制动力矩；最大刹动力，每刹带死、活端的拉力；刹把力。8. 确定y-5g绞车刹车杠杆力臂之比。已知：刹车鼓直径=1180mm，钢筒直径=650mm，快绳最大拉力=14.5T，刹带和刹车鼓间的摩擦系数为0.45，刹带包角为270，刹带宽度=220 mm，司钻加于刹把之力=25。9. 某绞车滚筒直径为650mm，刹车鼓直径为1180mm，刹把长为1250mm，刹把活端杠杆臂长75mm，刹带包角270，滚筒效率0.97，刹车付的摩擦系数为0.4，钢绳直径为25mm，刹车前绳上静拉力为6T，试求急刹车时，刹把上应加多少力？（动载系数为2，=30，=15）10. 已知某钻机滚筒直径650mm，钢绳直

31、径28mm，刹车鼓直径1180mm，=130kg，=500kg，游系机构56，=0.9，绞车滚筒轴的效率为0.95，刹带包角270，刹带块与刹车鼓间的摩擦系数=0.4，刹车杠杆系统的效率=0.95，=60，求，1) 一个刹带的死端及活端拉力T及t；2) 刹把作用力P；3) 若=220mm，求刹车鼓的耐磨强度；11. 已知ZJ130型钻机=1180mm， =200mm， =0.45，=650，=28mm，=1.14m/s，刹带两端拉力=1120kg，下钻安全系数为1.2， =6，=50，试计算刹带平均比压和单位功率。第四章 旋转系统设备第一节 转盘与水龙头1. 旋转系统设备的组成及作用是什么？2

32、. 钻机转盘的功用？3. 钻井工艺对转盘的要求？4. 转盘的结构组成？5. 转盘的结构方案有哪些？6. 转盘需做哪些维护和保养？7. 转盘有哪些故障及消除办法？8. 水龙头在钻机中的作用？9. 水龙头的功用是什么？10. 钻井工艺对水龙头的要求是什么？11. 水龙头的结构组成？12. 水龙头的维护和保养？13. 分析对比转盘轴承两种不同布置方案的优缺点？14. 掌握水龙头的基本特点，新型水龙头有哪些特点？15. 分析对比水龙头主轴承各种类型的优缺点？16. 在对转盘和水龙头进行主轴承寿命核算时，如何确定其最大载荷？17. 转盘和水龙头主轴承有什么不同？18. 已知钻柱重100T，钻压为2.12

33、5T/每时钻头，泥浆比重=1.17，用钻头钻进，试确定水龙头滚子轴承的最大工作载荷。（=7.8）推力滚动轴承额定载荷表推力轴承推力滚子轴承简图额 定 动 载 荷 c（N）1、25.4 =90= 90, =2、d25.4 =90，=3.647 90，=3.457=90= 90=额定静载荷（N）=90=90=90=1090=10备 注滚动体数目 法向载荷的倾角（度）滚动体直径mm 轴承滚动体节圆直径mm牛顿（9.807N=1kg） ，比例系数=滚子长度（接触有效长度）mm推力滚子轴承动载荷比例系数19. 试校核ZJ-45钻机水龙头载荷与寿命。已知：轴承型号为19954锥面推动滚柱轴承，滚子大头直径

34、为61mm，小头直径为36.433mm，滚子数目Z=20个，滚子有效工作长度为98mm，额定寿命为3000小时，动载比例系数=174， =8020. 若大庆I-130钻机钻3200m。水龙头主轴承选0069456型推力对称球面滚子轴承，转盘主轴承用了（76mm）球26个45接触角推力向心球轴承（=760mm，=79.7）试核算其载荷和寿命，若把它们用到ZJ45J钻机上，能行吗？第二节 钻具1. 钻具由哪些部件组成？2. 在钻井过程中钻具是如何工作的？3. 常见的方钻杆有几种规格？4. 方钻杆在钻井过程中的作用是什么？5. 钻杆的作用是什么？6. 钻杆接头的作用及分类？7. 钻杆的表示式？8.

35、钻铤的作用？9. 衡量钻头工作质量和寿命的指标是什么？10. 机械钻速的定义是什么？11. 钻头总进尺的定义是什么？12. 钻头的类型有哪些？第五章 钻井井口起下钻操作设备1. 常用的钻井地面专用工具有哪些？2. 井口操作机械化设备有哪些？第六章 钻井的控制系统1. 钻机控制系统的作用是什么？2. 钻井工艺对钻机控制系统的要求是什么？3. 钻机控制方式有哪些？4. 机械控制组成？5. 电控制控制哪些动作？6. 液压控制控制哪些操作设备？7. 气控制的优点是什么？8. 钻机气控制的组成是什么？9. 供气机构由哪些部件组成？10. 供气机械的气控元件的组成？11. 执行机构的气控元件的组成？12.

36、 离合器的定义及其作用是什么？13. 气动离合器的种类有哪些？14. 气胎离合器的组成及工作原理是什么？15. 气囊盘式离合器的组成及工作原理是什么？16. 与液控比气控制有哪些特点？为什么常用的气控制压力要比液控压力低？17. 气控系统主要由哪几部分组成？什么叫“基本回路”，什么叫“单元回路”。18. 掌握汽缸（单双向）的工作原理及设计方法。19. 了解风动马达的工作原理及特点。20. 了解继气器的工作原理，工作状态，它在气控流程中的作用是什么？21. 了解一些气控阀的工作原理，会作一些如单向阀，双向阀的基本回路设计。22. 如何确定储气罐的容积？23. 会阅读分析大庆I-130钻机的气控流

37、程图。24. 机械离合器的类型有哪些？25. 试论述单向离合器的工作原理？26. 电磁离合器的类型有哪些？27. 电磁离合器的优缺点是什么？28. 试论述电磁转差式离合器的工作原理？29. 试论述磁粉离合器的工作原理？30. 辅助刹车的类型有哪些？31. 试论述电涡流刹车的工作原理及特点？32. 试论述磁粉刹车的工作原理及特点？33. 水刹车的工作原理及结构？34. 有一水刹车，其结构为=1000mm，=500mm，下钻时滚筒轴的转速=75，=0.7，求水刹车的刹动力矩？=0.6时，求水刹车的刹动功率？35. 大庆I-130钻机气控系统中，如汽缸容积是1试计算此汽缸容量能持续起多少立根？如果用

38、于下钻，能持续下多少立根？已知：滚筒气胎离合器（1070200）容积=0.030，告诉离合器（700200）=0.017，=9，=6.5，刹车汽缸容积=0.419，（175140）压风机生产率=3/min忽略气管子中。（参考图102）36. 图示一个倒管简易机械手按图示要求重复动作，你能为它设计一个气控，气动系统吗？管子重1000kg30厘米旋转小于45度的角度第七章 井口操作机械化习题1. 井口操作机械化主要包括哪几类设备，它们的共同任务是什么？2. 过大或过小的切径比T/N，对动力大钳钳口夹紧有什么影响？切径比的大小受哪些因素的影响？如何确定切径比？3. 动力大钳钳口制动方案有几种？钳口制

39、动的作用是什么？4. 卡瓦卡紧管柱的条件是什么？卡瓦锥角在什么条件下才合理？5. 如果拧上钻杆接头丝扣需要扭矩=2000 kg-m，试计算吊钳销轴尺寸，销轴为合金钢，=7000，（）=1200。吊钳受力简图6. 管钳（如图所示）有活钳头1，钳身3和螺母2组成，手搬钳子的作用力过D点，且与钳身轴线垂直，其余尺寸如图，当管钳卡紧管子时（=0）。求钳牙和管子接触点A，B的切径比（）的变化范围。泸I 57-24 管钳1活钳头； 2螺母； 3钳身7. 下图为希尔曼凯累动力管钳的背钳示意图，活钳头1和钳身5用销连接，背钳通过套管筒6与上钳连接，A、B为钳牙，7为背卡紧的油管，试分析此背钳的卡紧原理，钳牙A

40、、B的切径比（作图法）希尔曼凯累动力油管钳示意图1、活钳头 2、钳牙A 3、1钳牙B 4、钳子 5、背钳钳身 6、套筒 7、油管8. 已知YQ10000型液动大钳所能传递的最大扭矩=10000 kg-m，试根据其结构及工作原理要求1) 颚板所受的力，（A点所受的正压力和切向力），（B点所受的正压力和切向力），（坡板滚子的反力）2) 浮动体所受的力（颚板和浮动体的结构见图4及5）。提示：a) 设在接近打滑时，每个可作用的管子上切向作用力T与正压力N的比值相等，取为=tg26=0.488，颚板上A、B处的合力应汇交于一点。b) 浮动体上的力矩是通过三个销子传给的，由于变形的影响，应按右边一个销子受

41、力来考虑，即在0处受的力。9. 玉门四型电动油管钳，推钳的结构如图6所示，已知力=1080公斤：1) 试分析其夹紧原理2) 求方牙A的切径比。提示：a) 钳口A、B、C三点中，方牙A能咬入管子。垫牙B几乎不能咬入管子。因此可认为B、O处与管子的接触均属滑动摩擦，去摩擦系数=0.1。b) 活钳头、死钳头与销轴不考虑。10. B型吊钳的结构如图7所示，已知作用在钳柄上的主动力=5000公斤。试按图，用作图法求钳柄在A处所受力的大小和方向。提示：a) 钳子与销孔间的摩擦不考虑；b) 设在接近打滑时，两个钳牙作用在管子上的切向力与径向力的比值相等。取为=tg23。11. 液力大钳旋扣器的结构如图8所示

42、，最大旋扣扭矩M=200 kg-m。图中箭头所示的方向为旋扣方向，试校核牙块的强度。已知牙块（如图9所示）上与轴心成40的截面为危险截面。牙块材料为40cr，屈服极限=8000，安全系数K=1.25，求：考虑如何求危险截面？12. 我国开口式液压大钳两挡“行星式变速器”结构简图如下，已知液马达转速=0200转，齿轮齿数是=24，=60，=18，试求输出转数和调速范围。 两挡行星式变速器图6 油管推钳1、活钳头 2、方牙 3、销轴 4、垫牙 5、死钳头图7 B型吊钳1、扣合器 2、固定扣合器 3、长钳 4、钳牙 5、扣台钳 6、短钳 7、销球 8、钳柄图8 旋扣器1、壳体 2、油马达 3、销轴

43、4、齿轮 5、牙体 6、开口齿轮 7、挡块 8、钳牙第八章 钻机的动力与传动系统1. 绞车、转盘和钻井泵对驱动设备有哪些要求？2. 为什么石油钻机的原动机目前多使用柴油机？3. 柴油机液力变矩器驱动，柴油机直流电驱动与柴油机可控硅直流电驱动有什么优缺点？4. 钻机有哪几种类的传动方案？都有什么特点？5. 柴油机液力变矩器驱动传动的钻机有几种形式并车？各有什么特点？6. 机械传动钻机中间速度的分配规律有几种？带变矩器传动的钻机的中间速度按什么规律分配？为什么？7. 什么叫速度图？如何正确地绘制速度图？8. 拟定钻机驱动传动方案要考虑哪些主要因素？9. 绘制R-3200钻机速度方案的传动图，其传动

44、简图如下：10. 某齿轮变速器采用双公用齿轮传动系统，其方案示意图如图所示，试绘制其转速图。11. 3DH-200A钻机绞车主滚筒的变速方案，见图示，柴油机额定转速为1300，变矩器最高效率=0.82.对应的涡轮轴转速是600，效率在=0.76以上为工作区，其相应的涡轮轴转速为400800，试作出该绞车主滚筒的转速图。12. 设计最大工作钻柱重量为50T的钻机的绞车变速方案（不考虑转盘）已知：驱动绞车的两部发动机的总功率为600马力，转速为1200，滚筒直径=500mm，长度=800mm，滚筒有绳槽，井架高度H=40m，立根长度L=24m，游系结构45，钢绳直径=24mm，大钩最低起升速度=0.45m/s，最高起升速度=1.67 m/s，（从动力输出轴到滚筒轴共布置四根轴，六个挡，皮带并车），试绘制转速图。13. 已知某钻机所能起升的最大钻柱重量为70T，绞车由两部柴油机经液力变矩器同时驱动，柴油机的工作转数为1300，变矩器的最高效率为0.82，其对应转速为600，效率在0.78以上为工作区，对应转数为450760，游系结构为45，大钩最低起升速度为0.25m/s，=2.0 m/s，滚筒直径=600mm，钢绳直径为28.5mm，绞车设置四个轴，试作出绞车的转速图及传动方案。