石油钻采机械概论
石油钻采机械是指用于石油开采、钻探和井口作业的各种机械设备和工具，包括钻机、钻杆、钻头、泵浦、输送管线、防喷器、井口工具等。本文将从机械结构、工作原理、维护保养等方面介绍石油钻采机械的基本知识。同时，还将分析当前石油钻采机械市场的发展趋势和未来发展方向，以帮助读者更好地了解和掌握这一行业。
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石油钻采设备知识 一、概述 石油钻采设备是用于开采石油资源的重要工具，它包括了钻井设备、采油设备以及辅助设备。钻井设备主要用于石油勘探和开采中的钻井作业，采油设备用于从井下输送石油和处理油气，辅助设备则提供了钻井和采油过程中所需的支持和配套设施。 二、钻井设备 1. 钻机：钻机是钻井作业的核心设备，它通过旋转钻杆和钻头实现对地下岩石的钻探。常见的钻机有人工钻机和机械钻机，其中机械钻机具有自动化程度高、作业效率高等优点。 2. 钻头：钻头是钻井设备中的重要部件，它通过旋转和冲击作用将岩石破碎并将其带到井上。常见的钻头有钻杆钻头、钻探钻头和钻头钻头等，根据井下地质条件和作业要求选择不同类型的钻头。 3. 钻杆：钻杆是连接钻机和钻头的重要部件，它能够承受大扭矩和压力，使钻头能够顺利地进行钻井作业。钻杆一般由多节组成，可以根据井深和作业需求进行组合使用。 4. 钻井液：钻井液是钻井过程中必不可少的介质，它能够冷却钻头、清理井底、平衡井口压力等。钻井液一般由水、泥浆和化学添加剂等组成，根据井下地质条件和作业需求选择不同种类的钻井液。 三、采油设备
1. 抽油机：抽油机是采油设备中的核心部件，它通过往返运动将油井中的石油抽到井口。常见的抽油机有柱塞式抽油机、潜油泵和螺杆泵等，根据井深和产量选择不同类型的抽油机。 2. 油管：油管是输送石油的管道，它连接井口和油田处理设备，将井下的石油输送到地面。油管一般由钢管制成，具有耐高压、耐腐蚀等特点，根据井深和输送能力选择不同尺寸的油管。 3. 油田处理设备：油田处理设备用于对井下的石油进行处理，包括分离油气、去除杂质、调节温度等。常见的油田处理设备有油气分离器、油水分离器和加热炉等，根据石油的特性和处理要求选择不同设备。 四、辅助设备 1. 压裂设备：压裂设备用于增加油井的产能，它通过将高压液体注入油层，使裂缝扩大，增加油气的渗透性。常见的压裂设备有压裂车和压裂泵等，根据井深和作业需求选择不同类型的压裂设备。 2. 注水设备：注水设备用于在采油过程中注入水来维持油井的压力，提高采油效率。常见的注水设备有注水泵和注水管道等，根据注水需求和地质条件选择不同类型的注水设备。 3. 管线输送设备：管线输送设备用于将采集到的石油从油田输送到储油设施或加工厂。常见的管线输送设备有输油管线和输气管线等，根据输送距离和输送能力选择不同规格的管线。 五、总结
第一章 钻 井 概 论 一、名词解释: 1、名义钻井深度：L 是钻机在标准规定的钻井绳数下，使用127mm 钻杆柱可达的最大井深。 2、名义钻深范围：max min L L -是钻机可经济利用的最小钻井深度m in L 与最大钻井深度max L 之间的范围。 3、最大钩载m ax h Q ：是钻机在标准规定的最大绳数下，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。 4、最大钻柱质量m ax st Q ：是钻井标准规定的钻井绳数下，正常钻进或进行起下作业时，大钩所允许承受的最大钻柱在空气中的质量。L q Q st st *max = 二、填空 1、目前，国内外的钻井方法主要是（旋转）钻井法。所用钻机主要是由（动力机）、（传动机）、（工作机）及辅助设备组成。 2、钻机的三大工作机组，它主要是由（绞车）、（井架）、（天车）、（游动滑车）、（转盘）、（大钩）、(水龙头)及（钻井泵）等组成。 3、起升系统是由（绞车）、（井架）、（天车）、（游动滑车）、(大钩和钢丝绳）等组成。游动系统（天车、游车、钢丝绳）及大钩悬挂在井架内。 4、旋转系统是由（地面的转盘）、（水龙头）和（井下钻具）、（钻头）等组成。 5、钻井液循环系统设备主要由（钻井泵）、（地面高压管汇）、（钻井液净化设备）和（钻井液调配装置）组成。 三、判断对错 正确（√）错误（×） （√）1、具有起下钻具的能力、旋转钻进的能力、清洗井底的能力是旋转钻井法对钻井机械设备应具备的三方面基本能力的要求。 （√）2、一套大型的常规综合性机组是由整套动力与传动系统、工作系统、控制系统、辅助系统等若干系统和相应的设备所组成。 （×）3、旋转系统设备的主要功用是起下钻具、控制钻压送钻、更换钻头和下套管等。有时还要处理井下复杂情况和辅助起升重物。 （×）4、钻井液循环系统主要石油钻机底座、机泵底座及主要辅助设备底座等组成。 四、简述题 1、钻井工艺对钻机有哪些要求？ 答：（1起下钻具的能力；为了起下钻具及处理井下事故等，要有一定的起重能力和起升速度。由钻机的起升系统承担。 （2）旋转钻进的能力；为了带动钻具、钻头旋转钻井等，要有一定的转矩和转速。由钻机的旋转系统承担。 （3）清洗井底的能力；为了正常钻进、冲洗井底及携带岩屑等，循环钻井液要有一定的压力和排量。由钻机的循环系统承担。 2、根据钻井工艺的要求和钻井场所的特殊性，钻机应具备什么特点？ 答：（1）为了完成钻进与起下钻等钻井作业，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机器不同。 3、一部完整的陆地钻机由哪些系统组成？各系统由哪些设备组成？各系统的功用是什么？ 答：一部完整的陆地钻机由八大系统、设备组成。 （1）起升系统 起升系统是由绞车、井架、天车、游动滑车（游车）、大钩和钢丝绳（大绳）等组成。起升系统设备的主要功用是起下钻具、控制钻压送钻、更换钻头和下套管等。有时还要处理井下复杂情况和辅助起升重物。 （2）旋转系统 旋转系统是由地面的转盘、水龙头（动力水龙头）和井下钻具（井下动力钻具）、钻头等组成。该系统的主要功用是带动井下钻具、钻头等旋转破碎岩石（钻进）及连接起升系统和钻井液循环系统。
石油被誉为工业的“血液”、机器的“粮食”。石油和天然气是优质的能源、润滑油料及化工原料，也是重要的战略物资。有“国民经济的血液”之称。欧佩克成员国的石油储量占全球的78.2% ,沙特阿拉伯位列世界石油储量之首。天然气估算探明储量为173.08万亿立方米,欧佩克成员国的天然气储量约占世界总储量的52％。俄罗斯位列世界天然气储量之首。俄罗斯、伊朗和卡塔尔是世界三大资源国，证实储量分别占世界总量的27.2％、15.8％和14.7％。(我国石油储量)33亿吨，占世界的2.3%，排名第11位；世界人均石油23吨，我们只有2.5吨，占世界人均的11%；(我国天然气储量)3.5万亿立方米，占世界的2.5%，排名第20位；世界人均天然气23200m3，我们只有1080m3，占世界人均的4.6%。油区：20多个{陆上（如大庆、胜利、辽河、新疆、华北大港、吉林四川、青海、塔里木、克拉玛依、长庆、玉门、中原等）海上（如渤海、东海、南海东部、南海西部等）} “加大石油天然气资源勘探力度。加强油气资源调查评价，扩大勘探范围，重点开拓海域、主要油气盆地和陆地油气新区，“加快深海海域和塔里木、准噶尔、鄂尔多斯、柴达木、四川盆地等地区的油气资源开发。“实施…走出去‟的跨国经营战略……” 石油的化合物组成烃类化合物（即碳氢化合物）是石油主要成分，约占80％以上。含有氧、硫、氮的化合物（非烃化合物）有时可达30％。不利于石油的开采、炼制和加工。 石油的元素组成由碳、氢两种元素组成：碳约占80％一88％；氢约占10％一14％；氧、硫、氮约占0.3％一7％。石油中若碳、氢元素含量高，且碳／氢值低，则油质好；若氧、硫、氮元素含量高，则油质相对较差 石油组分组成：i 油质ii 胶质iii 沥青质iv 碳质 石油的物理性质1颜色（石油一般呈棕色、褐色或黑色，也有无色透明的凝析油。）2密度3粘度（地下采出的石油在提炼前称原油。地层粘度大于50 mPa·S、密度大于0.92的原油称为稠油。）4凝固点（原油失去流动性的温度或开始凝固时的温度称为凝固点，原油中含蜡少，重组分含量低者凝固点低，利于开采和集输。）5溶解性（石油难溶于水，但易溶于有机溶剂。石油可与天然气互溶，溶有天然气的石油，粘度小，利于开采。）6荧光性（石油在紫外线照射下会发出一种特殊的光亮，称为石油的荧光性。借助荧光分析可鉴定岩样中是否含有石油。）7导电性（石油为非导电体，电阻率很高，这种特性成为电法测井划分油、气、水层的物理基础） 天然气的化学组成：甲烷(CH4)、乙烷（C2H6)、丙烷(C3H8)和丁烷(C4H10)天然气无色，有汽油味，可燃。天然气物理性质指其密度、粘度和溶解性。地球构造：地壳、地幔、地核。地壳由岩石组成，岩石依成因的不同可分为火成岩、变质岩和沉积岩三大类。 石油和天然气生成在沉积岩中，绝大多数储藏在它的孔隙、裂缝和溶洞里。沉积岩种类及特点：砂岩(碎屑岩)砂岩可作为油气储集层、泥岩（粘土岩）是分布最广的沉积岩，约占沉积岩总量的60—70%，是重要的生油岩和油气藏的盖层、石灰岩（碳酸岩盐）是重要的生油岩和储集岩地质构造：1背斜构造（是指岩层向上弯曲的褶曲，其核部地层比外圈地层老）2向斜构造（是指岩层向下弯曲的褶曲，其核部地层比外圈地层新）3单斜构造4断层油气藏：生油层中分散存在的石油或天然气，当遇有适宜的圈闭地质构造时，便发生运移和聚集，形成油气藏。油气藏是同一圈闭内具有同一压力系统的油气聚集。种类：2地层油气藏（由地层超覆储油构造及地层遮挡储油构造等所圈闭的油气聚集）1构造油气藏（由背斜储油构造，以及断层遮挡储油构造等所圈闭的油气聚集）3)岩性油气藏聚集油、气的构造称为储油构造。油气田是指单一局部构造、同一面积内油藏、气藏、油气藏的总和。若该局部构造范围内只有油藏称油田；若只有气藏称气田；在漫长的地质历史时期内，不断下沉接受沉积的地区称为沉积盆地。具有油气生成和聚集条件，并发现具有工业油气藏的沉积盆地称为油气盆地。我国石油资源集中分布在渤海湾、松辽、塔里木、鄂尔多斯、准噶尔、珠江口、柴达木和东海陆架八大盆地；天然气资源集中分布在塔里木、四川、鄂尔多斯、东海陆架、柴达木、松辽、莺歌海、琼东南和渤海湾九大盆地 油气勘探方法和技术，即地面地质法、地球物理法{地球物理勘探（重力勘探、磁力勘探、电法勘探和地震勘探）和地球物理测井（视电阻率测井、微电极测井、自然电位测井、感应测井、声波时差测井、放射性测井）}、遥感技术（间接找油法和直接找油法）和钻探法。寻找油气田任务：两个大阶段，四个小阶段1.区域勘探（分为普查和详查阶段）2.工业勘探（主要任务是发现油气田、查明油气田。分为构造预探和油气田详探两个阶段） 钻井 石油钻井：利用机械设备破碎岩石，建立地下油气输出通道。钻井目的：获取地下油气水资源或地质资料。钻井方法：顿钻钻井（最早方法）、旋转钻井、新方法（熔化及气化法、热胀裂法、化学反应法、机械诱导应力法）旋转钻井又分为转盘钻井、井下动力钻具钻井、顶部驱动旋转钻井。特点是：1）破岩与清岩相接进行。2）旋转动力大，转速高，破碎效率高。3）设备复杂，起下钻繁琐。钻井分类按钻井深度分为:浅井钻机、中深井钻机、深井钻机、超深井钻机。按驱动设备分为:机械驱动钻机（MD）、电驱动钻机（ED）。按使用地区和用途分为:海洋钻机、浅海钻机、陆地钻机、从式井钻机、连续油管钻机等… 钻井设备简介陆上钻机、连续柔管钻机、海洋钻井平台 旋转钻井钻机组成1动力系统（柴油机、发电机、传动机构）动力装置提供动力，传动装置将动力输送给提升系统、旋转系统、循环
钻采机械复习 (第5章石油矿场用往复泵) 1. 钻机的循环系统包括钻井泵、钻井液池、钻井液槽、地面管汇、钻井液净化设备和钻井液调配设备。 2. 循环系统的核心是钻井泵，它是循环系统的工作机。 3. 由于目前国内外石油钻机中采用的钻井泵都是往复式的压力泵，所以人们习惯上也把钻井泵称为往复泵。 4. 简述往复泵的基本构成和工作原理 往复泵是一种容积泵，它依靠活塞在泵缸中往复运动，使泵缸内工作容积发生周期性地变化来吸排液体。 往复泵由两个基本部分组成：液力部分，包括活塞、液缸、泵阀等部件，主要作用是进行能量形式的转换，即把机械能转化成液体能。动力部分，包括曲柄、连杆、十字头、活塞杆等部件，主要作用是进行运动形式的转换，即把驱动机的旋转运动转换为活塞的往复直线运动。 5. 简述往复泵液缸的吸入过程和排除过程。 当曲柄以角速度ω开始旋转时，活塞从水力端向动力端移动，缸内容积变大，液缸内形成一定的真空度，吸入罐中的液体在液面压力的作用下经吸入管推开吸入阀进入液缸，直到活塞移到右死点为止，这一过程为液缸的吸入过程。 当曲柄继续转动，活塞从动力端向水力端移动，由于缸内容积的缩小，液体受到挤压，压力升高吸入阀关闭，排出阀被推开，液体经排出阀和排出管进入排出罐，这一过程为液缸的排出过程。 6. 往复泵按缸数分可分为单缸泵、双缸泵、三缸泵、四缸泵等。 7. 往复泵按工作件的式样分可分为活塞泵和柱塞泵。 8. 往复泵按作用方式分可分为单作用泵和双作用泵。 9. 简述往复式泵基本的性能参数 (1) 流量：指的是单位时间内，泵通过排出管所输送的液体量。流量通常以体积单位表示，又称为体积流量。有时也用重量单位表示流量，称为重量流量。 (2) 泵压：一般指的是泵排出口处的液体压力。 (3) 泵的效率：指的是有效功率与输入功率之比值。 (4) 泵的冲数是指：单位时间内活塞(或柱塞)的往复次数。 10. 三缸单作用泵与双缸双作用泵相比较，其主要的优缺点是什么？ 优点：1.缸径小、冲程短、冲次高、体积小、质量轻 2.泵的流量均匀，压力波动小3.活塞的寿命 4.缸套拆装方便 5.易损件少、维修费用低 6.机械效率高 缺点：1. 由于三缸单作用泵的冲次高，活塞线速度大，自吸能力差，容易产生
1. 钻井方法：顿钻钻井法 旋转钻井法 2. 井身结构：指下入井中的套管层数，尺寸规格及各层套管相应的钻头直径 3. 钻具组合：指根据地质条件、井深结构、钻具来源等，决定钻井时采用什么样的钻头、钻铤、 钻杆、放钻杆、接头及扶正器等组成的钻柱 6. 钻机分类： 按钻井深度 按采用的主传动副类型 按驱动设备类型 使用地区 7. 钻机的起升系统参数： 最大钻柱重量 大钩静载 游动系统结构 游动系统起重量 起升 时快绳拉力 钢绳直径 井架高度 大钩起升速度 和起升档数 大钩功率 绞车功率 起升机组功率 8. 钻机的起升系统参数及含义 最大钻柱重量 ：在最大井深中，大钩上的额定尺寸钻柱重量 大钩静载 ：大钩匀速提升井中全部钻柱重量构成的载荷 游动系统结构：天车、游车换论数目m*(m+1) 游动系统起重量：游动系统运动件重量（含吊环、吊卡、大钩、游车、钢丝绳之重量） 起升时快绳拉力 ：当大钩载荷达到最大载荷（Qmax ）时 快绳的拉力 钢绳直径 大钩起升速度 和起升档数 大钩功率 绞车功率 起升机组功率 井架高度： 钻台顶平面至天车台底平面的垂直高度 9. 钻机的旋转系统参数及含义 转盘开口直径 ：把方卡瓦提出来后转台中心的圆孔直径 转盘转速 和档数 ：包括高转速 低转速 事故档转速 倒档数 档数 站盘功率 ：指转盘水平轴输入的最大功率 10. 钻机的循环系统参数及含义 11. 井架作用：1）安装天车，悬挂游车、大钩以及吊钳等其他起升设备和专用工具 2）使游车具
有一定的行程3）在钻进和起下钻作业过程中，承受井内管柱和游动系统的全部重量4）起下钻作业时存放钻具立根数 12.钻井和修井对井架的要求：a.足够的承载能力，保证可靠地起下悬持一定长度的管柱 b. 足够的有效高度和空间，保证提供足够的起下钻行程和安放各种起升设备、工具及存放一 定长度的钻具c.便于拆装、运移和维修 14.绞车各档起升重量和各档起升立根数 杆、打鼠洞，避免了转盘钻井接单根时频繁的常规操作，3）系统直接以立根钻定向井时，减少了测量次数，容易控制井底马达的造斜方位，节省了定向钻井的时间4）起下钻时，顶驱钻井系统可以在任意高度立即循环钻井液，实行倒划眼钻和划眼下钻，减少了卡钻事故及由此带来的打捞作业5）系统可连续取芯27m，改善了取芯条件，提高了取芯质量6）系统具有内部防喷器的功能，起钻时如有井喷迹象，可由司钻遥控钻杆上卸扣装置迅速实现水龙头与钻杆柱的连接，循环钻井液，避免事故发生 17.柴油机的驱动特性：自身特性即外特性，负荷特性和调速特性
特深油井钻机 ——宝石机械12000米特深钻井机 超级机器 2010-03-26 22:50:00 工程总投资：1亿元以上 工程期限：2006年——2009年 1907年打成的中国陆上第一口油井——陕西延长油田延一井 石油被誉为工业的血液，自1848年俄国人谢苗诺夫在巴库地区钻出第一口油井以来，世界石油钻探已经走过160多年历史。随着钻探技术的发展，带来了石油产量的提升，到2009年世界石油总产量已经达到35.25亿吨。但是随着各国油气开采强度日益增大，地下浅中层油气资源迅速减少。地下深层油气资源和深海油气资源开采，成为解决未来世界能源供应的重要途径。 以我国为例，我国是个油气资源较少的国家。在已探明储量中，地下1000-5000米浅中层油气资源的开发度已超过60%；而5000米以下的深部底层，尚属于比较陌生的领域。尤其是在西部地区，塔里木、准噶尔、柴达木、鄂尔多斯等盆地，石油资源近73%埋藏在5000米以下深部地层，尚有数十亿吨的石油储量可供勘探开采。中部地区是天然气富集区，有超过一半的天然气资源量在深部地层。要想获得地下深层油气
资源，超深井钻采装备至关重要。2007年11月15日，由陕西宝鸡石油机械有限责任公司（简称宝石机械）生产的，我国首台12000米特深井钻机通过出厂验收，标志着我国在这一领域获突破性进展。 油井钻机主要用于地下油气资源勘探和开采，一般由井架、绞车、转盘、大钩、天车、水龙头、钻杆、钻头等部分组成，钻进深度为2-15000米。油气钻井按深度划分，4500-6000米属于深井，6000-9000米属于超深井，超过9000米的属于特深井。与此相对应，超深井钻机规格可分为6000米、7000米、8000米、9000米、10000米、12000米和15000米。美国是世界上油气钻井历史最长、工作量最大、技术水平最高的国家，同时也是拥有深井钻机最多的国家。全世界约有90多台9000米以上的特深井钻机，美国就占80多台，其中8台钻深超过10668米。 自古以来，上天、入地、下海就是人类挑战自然界的三大壮举。近50年来，人类已经踏上了月球，并且将太空探测器送到了太阳系边缘；载人潜水器也已到达10911米深的马里亚纳海沟。但是我们对于脚下的陆地却不甚了解。迄今为止人类最深的钻井深度为12262米，甚至连地壳都没能钻透。可以说是“上天有路，入地无门”。科学家只能通过研究地震波、地磁波、火山爆发，以及地质环境模拟计算，来解释地球内部的秘密。 地球内部结构模型，地壳只是表面薄薄的一层，但人类至今仍未能钻透地壳。
石油钻采设备行业研究 一、石油钻采设备介绍 石油钻采设备行业包括的产品很多，可分为钻井设备、采油设备、井下作业设备（修井机、固井压裂设备等）等。在整个石油钻采设备中，钻机设备约占70%，采油设备约占20%，其余约占10%。 石油钻机简介 1)石油钻机是指用来进行石油与天然气勘探、开发的成套钻井设备，其型式可分为驱动型 式、传动型式、移动型式，除用于一般陆地石油、天然气钻井外，还有在沙漠、高寒、高原、沼泽、浅滩、海洋等地带使用的钻机。 2)该产品制造难度大，成套范围广，价格昂贵，每台售价从近千万元到几千万元不等，全 世界总共才拥有各类陆地石油钻机4300多台，世界上能制造石油钻机的国家不多，全球总计每年生产成套石油钻机的能力约600-800台，美国是制造成套石油钻机最具实力的国家。 3)我国石油钻机的主要生产企业有：宝鸡石油机械有限责任公司、兰州石油机械研究所、 江汉石油钻头股份有限公司、四川宏华石油设备有限公司。 二、我国石油钻采设备产业政策分析 1. 国家对石油钻采设备产业发展采取鼓励政策 鉴于石油资源的重要性及我国石油自给率的严重不足，我国政府十分重视石油工业，对
石油钻采设备制造业采取积极的鼓励政策。国家发展和改革委员会、商务部发布的《外商投资产业指导目录（2007 年修订）》在鼓励外商投资的产业中明确提到了深海用石油钻机、钻井深度9000米以上的陆地石油钻机和沙漠石油钻机。 2. 我国石油钻采设备享有税收优惠 2009年9月7日，国家发改委、工信部、海关总署、国家税务总局和国家能源局六部门联合发布了调整重大技术装备进口税收政策的通知。通知指出，自2009年7月1日起，对国内企业为生产国家支持发展的重大技术装备而进口的关键零部件及原材料，免征进口关税和进口环节增值税，同时取消相应整机和成套设备的进口免税政策。 3. 对国内钻机企业进行税收保护 修订的《国内投资项目不予免税的进口商品目录》（以下简称《目录》）进行调整，主要是对部分产品的技术规格进行了调整，同时对税则号进行了相应调整和修正。石油钻采设备进口设备不予以免税. 三、石油钻采行业发展概况 中国目前有300多家规模以上石油钻采设备制造企业，行业集中度不高。产品结构也不够合理，低端产品生产能力过剩，中端产品生产供不应求，尤其是对于中低端陆用石油钻采设备领域来说，这一部分市场已经接近饱和。但对于高端石油钻采设备，特别是沙漠地带石油钻采设备，这一部分市场还有待进一步挖掘潜力。 我国海洋石油钻采设备市场潜力巨大，特别是对于深海石油钻采设备的需求将在未来几年内快速增加，这也符合世界石油钻采的趋势。而我国现在石油钻采设备行业的生产能力和技术能力还不能满足我国海洋石油开采的需求。
一·判断 1.CYJ8-3-37HB型抽油机中型抽油机。（） 2.ZJ32J-2Z钻机是深井钻机。（） 3.三缸泵的排量不均匀度小于双缸双作用泵。（） 4.快绳侧的滑轮转速要比死绳侧的滑轮转速快。（） 5.井下复杂情况是指钻具连续连接，有活动能力。井下事故是钻具不连续，失去活动 能力。（） 6.交流电动机的固有机械特性是硬特性。（） 7.盘式刹车比带刹车刹车片受力均匀，散热效果好。（） 8.火成岩又名岩浆岩，是高热的岩浆冷凝后形成的岩石，呈块状，无层次，致密而坚 硬，如花岗岩、玄武岩、正长石等。（） 9.钻杆的通称直径指的是钻杆本体外径，以毫米或英寸表示。（） 10.空气包的作用是为了消除流量不均匀和压力波动。（） 二．填空 1. 三除一筛是除砂器，除泥器，除气器，振动筛。 2. 钻机典型驱动方案是单独驱动，统一驱动，分组驱动。 3. 带刹车平衡梁的作用是均衡左右刹带松紧程度，保证受力均匀。 4. 离心泵的轴封密封填料密封，橡胶组合密封，机械密封，浮动环密封，迷宫密封。 5. 泵的分类容积式泵（三缸泵，螺杆泵，隔膜泵）和叶片式泵（离心泵）。 6. 往复泵的易损件活塞，密封件，缸套，阀芯。 7. 钻井事故分为井下复杂情况和井下事故。 8. 往复泵的性能调节包括流量调节（换缸套，调节泵的冲次，减少泵的工作室，旁 路调节）和并联运行。 9. 钻机的三大工作机组旋转设备，循环设备，起升系统设备。 10. 游梁式抽油机的分类常规型，前置式，异相曲柄。 11. 钻头的分类刮刀，牙轮，金刚石，其它用途。 12. 辅助刹车包括水刹车和电磁涡流刹车。 13. 自喷井采油的井口设备油管头，套管头，采油树。 14. 常见的抽油泵包括管式泵，杆式泵，套管泵。 15. 往复泵工作过程中的功率损失机械损失，容积损失，水力损失。 三．简答题 1. 顶驱钻井特点。 （1）立根（28m）钻进，节省2/3接单根时间。 （转盘钻以单根加长钻杆，以立根钻进井架不需加高。) （2）可随时压井（任意高度需循环井液，水龙头可立即接上），减少卡钻事故。 （3）实现：倒划眼起钻（钻头取不出时，边转边提）; 实现：划眼下钻（钻头下不去时，边转边放）。 （4）以立根钻水平井、斜井时，容易控制造斜方位。 （5）钻杆上卸扣操作机械化。 （6）立根钻进，提高取岩心质量。
分析石油钻机技术的现状及其研发思考 摘要：自动钻井是世界上最先进的钻井技术，此技术的广泛应用，可以提升 钻井人员的工作安全，是广大钻井工作者的共同去期待。然而，我国石油钻井平 台的自动化程度低，存在着钻井效率低，劳动强度大，安全隐患大的问题。随着 网络、计算机、自动控制、钻探等技术的不断发展，钻井自动化技术得到了越来 越多的应用。当前，钻探市场竞争日益加剧。世界上许多国家的钻探企业都在致 力于加快钻速、缩短钻机周期、保证安全、减轻工人的劳动强度。因为大部分的 钻机工人都是在高空工作，所以工作压力和身体负荷都很大，必须提高工作环境，提高工作的自动化程度。为此，必须实现钻井的自动化与智能化。 关键词：石油；钻机技术；现状 引言 石油作为非常重要的资源之一，石油相关技术的应用是获取石油资源最有效 的渠道。开采石油一般会运用钻采设备，该设备的性能与自动化技术联系密切。 现如今，石油钻探技术逐渐具备了自动化特性，创新改进中运用智能控制模式， 极大地提升了石油钻探技术的效率。石油钻探技术在行业内的应用更加普遍，石 油钻机结构、传输、运输的基本形式均发生改变。为了进一步提高石油钻机性能，本文以石油钻机技术为对象阐述意义现状，并且提出其深入研发的建议。 1石油钻机技术应用的重要作用 目前，我国开采石油资源的环境极具复杂性，为了使钻井可以有序运转，石 油企业要增加投入，尤其是在生产经营环节。对比产业部门，石油产业投资规模 相对较大，而且承受负荷、风险也比较大。为此，石油企业为了保证石油开采效 率和安全性，实现开采经济效益最大化，区域经济、社会生活要求务必保证契合度。结合实际需求升级相关技术、设备。石油生产期间，钻机技术非常重要。保 证钻机技术稳定，可以为石油钻井的操作安全提供保障。根据积累经验，石油钻 机在规定时间范围内，可进一步提高石油钻井作业效率，节约生产成本与费用成
石油钻采机械任务三钻井绞车起升系统—钻井绞车 教学设计 石油工程系 石油和化学工程系 授课章节 任务/项目 钻机的起升系统 授课方式 理论课□ 实践课? 理实课□ 其他□ 授课时间 第5次 授课内容 绞车的发展与结构类型 计划课时 2 教学目标与要求 知识目标： 1. 绞车的功用 2. 绞车的结构与传动方式 能力目标： 明确绞车使用中的注意事项 素质目标： 具有一定的理论基础和分析判断能力。 具有一定的观察能力。 有认真细致的学习态度和善于分析的能力。 教学重点与难点
重点： 绞车的结构 难点： 绞车的结构与传动方式 处理方法： 了解 教学资源 计算机、投影仪、PPT课件、教材，黑板、尺子和粉笔等。教学过程 主题/任务/活动 教学方法/教具 时间分配/min 考勤、复习提问，新课引入 引导法 5 绞车的功用 讲授法 15 绞车的结构与传动方式 启发式讲授、图示法 30 绞车维护操作 分析讲授，视频 40 本讲小结与作业 师生互动 10 作业/ 技能训练
见教材 教学评估 需要通过图片、视频观看、问答进行评估 教研室主任签名：年月日 教学设计 提问形式 注意它们的保养 要求学生知道 情境三钻机的起升系统 考情与复习： 1、游动系统组成 2、天车、游车、大钩和钢丝绳的结构与维护保养 知识链接与新任务：绞车是联系天车和游车传递动力设备。 任务3 钻井绞车 一、概述 ⒈绞车是起升系统的重要设备，也是钻机的核心设备，是钻机的三大工作机之一，重量近30t。 ⒉ 绞车的功用 ⑴ 在钻井过程中，悬挂钻具，送进钻柱、钻头，控制钻压。 ⑵ 供几种不同的起升速度和起重量，满足在起下作业中，起下钻具和下套管。 ⑶ 利用绞车的猫头机构紧卸钻具和起吊重物。借助猫头拉大钳手柄，完成钻杆上卸扣。 （现用液压大钳） [4 ]作为转盘的变速机构和中间传动机构。 ⑸当采用整体起升式井架（自升式井架）钻机，用来起放井架。 ⑹ 利用绞车的捞砂滚筒，进行提取岩心筒、试油等工作。 ⑺帮助安装钻台设备，完成其他辅助工作。
我对石油工程的些认识石油工程概论论文(一) 石油工程是一门涉及到多个学科知识的综合性学科，它以石油资源的 勘探、开发和利用为核心，包括地质学、物理学、化学、机械工程、 化学工程等多种学科的知识。在当今世界经济发展中，石油的重要性 不言而喻，而石油工程在能源领域的地位更是不可忽视。 第一，是石油勘探。石油勘探是指在地球上寻找新的石油资源。目前 的勘探技术越来越先进，常用的勘探方法有地表勘探、井下勘探、地 震勘探、岩心取样、测井等等。这些技术方法使得勘探的精度与准确 度都在不断提高，而新的发现也能为我们提供更多高质量的能源资源。 第二，是石油开发。石油开发是指在勘探成功之后，对石油资源的提取、加工和利用。这过程中也有许多的知识与技术方面的难题。常见 的开发方法有开采、气压采油、注水采油、非常规油气开发等，每一 种方法都有其特点与适用范围。 第三，是石油加工。石油加工实际上是将从石油资源中提取出的原油 进行化学加工处理，以便于可为人们所用。加工方法主要包括物理加工、化学加工、热处理等，并且在加工中还需要严格控制工艺参数， 以达到最好的效果。 第四，是石油储运。石油储运是将石油加工成品存储与运输，以供给 各领域的工业，如航空燃料、运输燃料等。对于储运石油产品要安全 无虞，储存环境要求干燥防火。 总之，石油工程是一门高度综合性的工程，在其中涉及许多不同领域 的知识和技术，如地理、化学、动力学、机械工程、控制工程等等， 任何一个环节出现问题都可能导致整个过程的效率降低，经济损失的
增加或者对生态环境的影响。我相信在不断的技术创新中，石油工程会为人类社会的发展做出更大的贡献。
2024年石油钻采机械市场环境分析 1. 市场概况 石油钻采机械市场是石油行业的重要组成部分，其主要包括钻机、采油机、钻探工具等设备和工具。石油钻采机械广泛应用于石油勘探、开发和生产过程中，对于保障石油资源开发和供应具有重要作用。 2. 市场规模 根据相关数据显示，全球石油钻采机械市场规模持续扩大。2019年全球石油钻采机械市场规模达到XXX亿元，预计到2025年有望超过XXX亿元。市场规模的增长主要受益于全球石油行业的发展和需求增加。 3. 市场竞争 石油钻采机械市场竞争激烈，主要的竞争对手包括国内外知名企业。这些企业凭借技术实力、产品质量和服务能力等方面的竞争优势争夺市场份额。在竞争中，市场份额较大的企业往往能够获得更多的订单和合作机会。 4. 市场驱动因素 市场驱动因素对石油钻采机械市场的发展起着重要作用。首先，全球石油需求持续增加，促使石油公司加大勘探和生产力度。其次，技术创新和升级需求不断推动石油钻采机械市场的发展。此外，政府政策的支持和投资力度的增加也为市场提供了发展的机会。
5. 市场挑战 石油钻采机械市场也面临一些挑战。首先，全球石油价格波动较大，石油行业投 资和需求会受到影响。其次，环保要求的提高也对市场发展带来一定挑战。此外，国内外市场竞争激烈，新兴市场发展速度较快，给传统市场带来一定压力。 6. 市场前景 石油钻采机械市场前景广阔。随着全球石油需求的不断增长和技术的不断进步， 石油钻采机械市场有望继续保持稳定增长。此外，随着环保意识的增强，环保型石油钻采机械市场前景更加看好。同时，中国作为全球石油需求的重要国家，在市场上拥有较大的潜力和竞争优势。 7. 总结 石油钻采机械市场具有较大的发展潜力，全球市场规模不断扩大。市场竞争激烈，企业需要加大技术创新和服务能力的提升，以获取更多的市场份额。市场驱动因素和挑战并存，企业需要灵活应对市场变化。市场前景广阔，有望继续保持稳定增长。
第二章 1。功能原理设计：实质上就是原理方案的构思与拟定的过程。它从最新的自然 科学原理及其技术效应出发，通过创新构思，优化筛选，找出最适宜于实现预定 功能目标的原理方案。 2。功能原理设计的工作特点：@功能原理设计是一种新的物理效应代替旧的物 理效应，使机器的工作原理发生根本性变化的设计；@功能原理设计往往要引入 某种新技术，但首先要求设计人员有一种新想法，新构思；@功能原理设计使机 器品质发生质的变化 3功能原理设计的任务：针对某一确定的功能要求，寻求一些物理效应并借助 某些作用原理来求得一些实现该功能目标的解法原理。 4。功能原理设计的内容：明确功能目标，酝酿解法原理，改进完善解法原理， 选出满意解 5.26页图2-6 6。功能，即一个技术系统在以实现某种任务为目标时，其输入量和输出量之间的关系。7。功能结构图的组成:串联结构（顺序结构），并联结构，环形结构 8。功能类型及对应的物场分析法 @简单工作功能&几何形状组合法； @复杂动作功能&基本机构组合法 @综合技术功能&物理效应引入法（打印机的工作原理29页） @关键技术能&技术矛盾分析法（航天服） @工艺功能&物——场分析法（S-Field） 9。物——场分析法：所谓S是指对象或物体的意思。这种方法适合于求解工艺 功能 在一个技术系统中，至少应该有一个主体S1，一个课题S2和一个场F，缺一不 可 主要方法有：F，S的搜索；完善；增加；变换 10。求解的组合方法有:@检索与选择（有两种方法；按事物的从属关系和按类 同对应关系） @变异（扩大与缩小——轮胎的扩大；增加与减少—— 在铁锹面上挖出几排孔，高压锅扣小洞；组合与分解——组合的例子通用螺丝刀， 修井机，双驴头异型抽油机，分解的例子有钻井泵中的双金属缸套；逆反——四 连杆机构，车床；置换——输送钢球的管道） @方法库 @定量分析 @变体分析44页图2-24 11。形态学矩阵：是表达前面个步工作成果的一种较为清晰的形式。 评选方法：@相容性，分功能解之间必须相容，否则不能组合 @优先选用主要分功能的较佳解，由该解法出发，选择与它相容 的其他分功能解 @剔除对设计要求，约束条件不满足，或不令人满意的得解答 12。原理方案设计的步骤 @明确设计任务@确定系统的整体目的性——总共能@进行功能分析@分 功能求解的原理探索@分功能求解的组合方法@将分功能解组合为整体解——
石油钻采机械任务二钻机游动系统起升系统 —游动系统教学设计 2.辅助刹车机构：仅用于下钻时将钻柱刹慢，吸收下钻能量，使钻柱匀速下放。 一、带刹车的结构原理 1、带刹车的结构组成：控制部分（刹把）、传动部分（刹带轴、刹把轴、曲拐、连杆）、制动部分（两根刹带、刹带块、刹带吊耳及机械换挡机构）、辅助部分（平衡梁）、气动部分（刹车气缸）。 2. 带刹车的任务是控制下放速度或停止被下放载荷所带动的滚筒的旋转速度，以达到调节钻压、送进钻具、悬挂钻具的目的。为此，要求刹车装置能平稳送钻、灵活省力和安全可靠。 3.作用原理 刹车时，操作刹把4转动传动杠杆3，通过曲拐拉拽刹带1活动端抱住刹车鼓。扭动刹把手柄可控制司钻阀5启动气刹车。气刹车起省力作用。 4.气刹车与防碰天车 气刹车：减轻司钻的负载（旋转刹把气缸拉刹带活端）。 防碰天车：游车超高使气缸刹车。 5.带刹车的使用：（1）刹把调节与刹带、刹车块的更换（重点掌握，见 P36） （2）刹车机构的润滑 6.带刹车的优缺点： 优点：（1）结构紧凑、简单，操作方便、容易维修； （2）采用双杠杆刹车加刹车气缸，即省力又安全； （3）制动力矩随刹车带包角的增大而增大，适用于各类 钻机的需要。
缺点：（1）刹车时滚筒轴受到横向力作用，其值为刹带固定端 拉力T与活动端拉力t的向量和，使滚筒产生附加弯曲应力； （2）反向制动力矩比正向制动力矩减小eαμ，只适用于 单向制动； （3）活动端与固定端受力不均，在整条刹带上，刹车块 磨损不一致。 7.绞车带刹车的使用安全技术要求主要有： 教学设计 画图分析^p 讲授 了解 师生共同总结 (1)下钻时，为节约时间，合理地利用绞车功率，应根据大钩负荷，按规定选择合理的起升速度和挡位。 (2)链条是绞车的主要传动件，更换链条时应整盘更换。 (3)挂合换档离合器时，动作要平稳，严禁猛烈撞击。 (4)绞车传动轴未停止转动前不得改变传动方向。 (5)挂合气胎离合器时动作要平稳。 (6)在上提钻具的过程中需要刹车时，必须先摘开低速或高速气胎离合器。 (7)下钻过程中严禁用水或油浇刹车鼓，以免造成刹车鼓龟(皲）裂或刹车失灵。 (8)起下钻前应先检查防碰天车。 (9)绞车运转过程中护罩必须整齐、装牢，严禁在运转过程中从事加注润滑脂或润滑油等进入绞车内部或靠近运转部位的作业。 (10)刹把在40～50°应能刹住。在负载条件下不得调节刹带。 (11)遇到游车下放速度过慢、刹带离不开刹车毂的情况时，应设法调节，但不允许用撬杠撬刹带。 (12)每班应检查一次活绳端固定情况。 8.刹车机构的基本计算
石油钻采机械概论 石油钻采机械概论 石油是世界上最重要的能源之一，其采掘对于世界经济的发展至关重要。石油的挖掘工作离不开各种各样的机械设施，其中最重要的就是 石油钻采机械。本文将结合机械类型和应用范围两个方面，分别对石 油钻采机械进行概述。 机械类型 石油钻采机械应用广泛，不同的工作环境需要用到不同类型的机械。 目前石油钻采机械主要分为以下几种： 1. 钻机：钻机是在石油井钻探时使用的一种设备。这种机器能在地下 钻取几千米的深度，以达到需要的石油地层。钻机有两种类型——钻 井机和工程钻机。前者操作简单，主要针对钻探一些规模较小的油气井，后者在钻探方面有更高的要求，一般用于钻类似海上、山区之类 的复杂地形。 2. 压裂装置：一旦完成井的钻探，就需要用压裂装置来提高井的产量。压裂装置是一种能够压制水或大量化学药剂，以将油藏压力逐渐释放 以便开采的机器。
3. 抽油机：此类机器主要用于提取现成的石油，其种类也很多。按照 作用原理来分，主要分为离心式抽油机和千分之一泵式抽油机这两种。 应用范围 石油钻采机械不仅被应用于陆地，也广泛应用于海洋。以下钻采设备 介绍两个例子： 1. 海底钻井平台：陆地钻井可以使用移动式钻探平台和固定钻井平台，但是海底钻探必须使用海底钻井平台。海底钻井平台被气压密封，以 确保其能够安全地浮在水面上。此设备通常由固定在水底的钻井及生 产平台中的海底钻井设备、钻井平台、升降设备及海底管线系统等组成。 2. 海底生产系统：钻井之后，为了提高产量，还需要使用海底生产系统。海底生产系统是一种使得石油及其化学组分从海底进入海底管道 以便提取的设备。这种设备在冰冷而高压的环境中工作，可以忍受长 期的极端天气和错综复杂的海底地形。 总结 石油钻采机械是石油工业中至关重要的一环。机械类型有多种，主要 分为钻机、压裂装置和抽油机。不同机械适用于不同工作环境，有的
石油钻采机械试题 一．石油工程 1.地层流体？ 答：地层中的油气水称为地层流体。 2.天然气的主要成分？那种成分最多？ 答：主要组成：甲烷（CH4）、乙烷（C2H4）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）。甲烷含量最多。 3.石油的主要成分？那种最多？ 答：烃类（碳氢化合物）：包括碳、氢、氧、硫、氮等元素，占80％；非烃类：包括氧、硫、氮等元素。 4.有杆泵和无杆泵采油的工艺原理有什么主要区别？代表的设备有哪些？ 答：无杆采油不需要用抽油杆传递地面动力，而是用电缆或高压液体将地面的能量传输到井下带动井下机组把原油抽到地面。无杆抽油设备：水力活塞泵，电动潜油离心泵，电动螺杆泵。有杆采油主要是动力机通过减速箱，曲柄连杆机构和游梁等，将高速旋转运动变为往复运动，通过悬绳器，光杆和抽油杆带动有游动阀的柱塞，在深井泵筒中往复运动完成抽油。主要设备：抽油机，抽油泵，抽油杆。 5.油井清蜡技术常用的油哪些？ 答：机械清蜡，热载体循环清蜡，电热清蜡，化学清蜡。 6.油井防砂技术有哪些？ 答：滤砂管防砂，防砂卡泵防砂，绕丝筛管砾石充填防砂，小直径气砂锚防砂，化学防砂。 7.提高钻进速度的主要技术措施有哪些？（影响因素） 答：“钻速”——通常指机械钻速，即在纯钻进周期内每小时钻进的米数。影响钻速的因素很多，除了组织因素和人的因素之外，主要有：地层特性、钻机性能、泥浆性能、钻头类型、钻压、转速以及水力因素。 8.环空返速是不是越大越好？ 答：“小排量、低返速”可以降低循环管路压力降，提高钻头压力降；但是，携带岩屑能力差；反之，环空返速大，则循环管路压力损失大，而且对井壁冲刷严重，可能引起井壁不稳定。所以环空返速的控制，要依据地层的复杂性、钻井液的性能和钻机能力。 二．石油钻机 1.石油钻机？主要包括哪些系统和主要设备？ 答：石油钻机是用于石油天然气钻井的专业机械，是由多台设备组成的一套联合机组。 包括：十大部分1、起升系统－2、旋转系统－3、循环系统－4、动力系统－5、传动系统－6、控制系统－7、底座－8、井控系统－9、辅助设备－10、钻台操作设备 2.钻机的三大工作组件？驱动机组的组合形式不同，可以分为哪几种驱动？ 答：绞车，转盘，钻进泵三大工作机组。柴油机直接驱动、机械传动；柴油机发电机组驱动、电气传动；；SCR、VFD；液压驱动、传动；复合驱动 3.钻机的机械传动主要有哪几种？各有什么特点？ 答：钻机的机械传动有：齿轮，胶带，链条： 齿轮传动允许线速度高，体积小，结构紧凑，方向轴结构简单，紧凑，维护保养方便，互换性好；胶带传动时传动柔和，并车容易，制造容易，维护保养方便。链条传动：传动功率大，结构紧凑，寿命长，适合于各级井深钻机. 4.钻机的主要参数有哪些？ 答：名义钻深范围，最大钩载，绞车额定功率，单台钻井泵功率，游动系统绳数。 5.最大钩载？主要用于哪些工况？ 答:最大钩载：钻机在规定的最多绳数下起下套管、处理事故或进行其它特殊作业时，大钩不允许超过的载荷。是大钩允许的最大静载荷。 发生工况：1、发生动载时，钩载为静动载之和；2、处理卡钻事故；3、下套管；4、下套管遇阻时，上提下放. 6.名义钻井深范围？ 答：名义钻深范围：指钻机在规定的钻井绳数下，使用规定的钻柱时，能够达到的经济钻井 深度。是我国钻机主参数。依据4 1/2″、5 ″两种钻杆柱尺寸确定。 7.钻机型号表示？
石油机械概论 纸质作业
作业题：（重点了解钻井工艺过程，明确钻井工艺对钻井机械及设备的要求）§ 1-1石油地质知识 1、石油生产有哪四个环节？ 2、岩石分类，石油和天然气生成在哪种岩石中？ 3、解释渗透性的概念。 4、解释各种地质构造的概念。 5、人们一般根据原油的哪些物理特性评价原油的性质。 6、解释原油重度、溶解性、凝固点的概念。 7、解释生油层的概念及储油构造的概念和特点。 8、解释油气田的概念。 9、目前常用的找油方法有哪些？ 10、何谓地质录井工作？目前常用的方法有哪些？
§ 1-2钻井方法 1、简述转盘旋转钻井法中起升系统的组成及功能。 2、简述转盘旋转钻井法破碎岩石、取出岩屑的过程。 3、钻井的实质是什么？ 4、简述涡轮钻具的工作原理。 5、简述螺杆钻具的工作原理。 6、转盘旋转钻井法与井下动力钻具旋转钻井法的主要区别是什么? § 1-3钻井工艺过程 1、一口井从开钻到完钻，实质上是要做好哪几件事？ 2、简述井身结构的概念。 3、简述钻井过程中下入导管、表层套管、技术套管和油层套管的目的或作用。 4、简述钻具组合的概念。 5、钻前工程中井口准备工作都有哪些内容？鼠洞和小鼠洞的主要用途各是什么? 6、何谓固井？固井工作包括哪些内容？ 7、何谓完井？常用的完井方法有哪些？
§ 1-4钻井技术 1.简述井漏的原因、表现、及应对措施。 2.简述井喷的原因及预防措施。 3.简述卡钻的主要类型及其原因。 4.简述机械钻速及其影响因素。 5.钻井液的性能通常用哪些指标表示？ 6.简述钻井液在钻井过程中的主要作用及对机械钻速的影响。 7.钻头水眼处流出的喷射流可以用哪些参数表征？ 8.喷射式钻井主要有哪些工作方式？ 9.简述满眼钻井原理。 10.何谓定向钻井？何谓丛式钻井？ 11.简述定向井剖面组成。