钻井机械考试重点总结

第一篇：钻井机械考试重点总结

1.石油钻机?主要包括哪些系统和主要设备？

答：是属于重型矿业机械，有多种机械设备组成、具有多种功能的联合工作机组。主要包括：旋转设备、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

2.钻机的三大工作机组？驱动机组的的组合形式不同，可以分为哪几种驱动？

答：三大机组：旋转设备、循环系统设备、起升系统设备。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.钻机机械传动主要有哪几种?各有什么特点？

答：齿轮钻机传动允许线速度高，体积小，结构紧凑；万向轴结构简单、紧凑、维护保养方便，互换性好。胶带钻机是传动柔和、并车容易、制造简单、维护保养方便。链条钻机结构紧凑、寿命长，适用于各级井深钻机，尤其是深井、超深井钻机。

4.钻机主要参数有哪些？

答：名义钻深范围、绞车额定功率、游动系统绳数、转盘开口直径、钻台高度最大钩载、单台钻井泵功率、钢丝绳直径、转盘功率、井架高度

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名义钻深范围指钻机在规定的钻井绳数下，使规定的钻柱时，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？

答：ZJ+钻机级别（100m）+钻机特点（链条并车L、三角胶带并车J、齿轮传动C、电驱动D、自行式车装Z、半拖挂车装T）+厂家代号及改进型号。

8.转盘主要功能？主要结构组成？主要参数？主轴承.辅助轴承分别承受什么载荷？

答：功能：1.旋转钻具，传递足够大的扭矩和必要的转速；2.下套管或起下钻时，承受全部套管或钻具重量；3.完成卸钻头、卸扣，处理事故时倒扣、等辅助工作；4.井下动力钻具钻井时，转盘制动承受反扭矩。转盘结构组成：转盘结构非常成熟，国内外结构型式基本一样，其变化和发展主要是转盘大小和能力的变化。其主要组成包括一下四部分。水平轴总成； 转台； 主、辅轴承； 壳体。参数： 通孔通径：转台通径＝一开钻头最大直径＋10mm；最大静负荷：匹配于钻机最大钩载；最大工作扭矩：最低工作转速时达到的最大工作扭 矩； 最高转速：轻载下的最高转速，一般为300r/min主轴承起承载和承转作用。辅助轴承起径向扶正和轴向防跳的作用。

9.水龙头的主要功能？结构组成？主要参数？冲管的作用和要求？主轴承.辅助轴承分别承受什么载荷？

答：功能：1.悬持钻杆柱，承受大部分或全部钻柱重量；2.为旋转的钻杆柱内输送高压钻井液；3.承受钻杆柱的旋转。结构组成：1.承载系统：包括中心管及其接头、壳体、耳轴、提环和主轴承（负荷轴承）；

2.钻井液系统：鹅颈管、冲管总成；3.辅助系统：上下扶正轴承、防跳轴承、机油密封盒组件。主要参数：最大静负荷；中心管通径；最大工作压力。冲管要求：耐高压、磨损小、寿命长、拆装方便

10.刹车装置的类型有哪几种？各有什么作用？ 答：主刹车：带式、盘式。作用：下钻下套管时，刹慢或刹住滚筒，控制下放速度，悬持钻具；正常钻进时，控制滚筒转动，以调节钻压，送进钻具。辅助刹车：水刹车、电磁涡流刹车。作用：用于钻井绞车上作为减速机构刹车。

11.游动系统的效率与哪些因素有关？起升和下钻时的效率是否相等？

答：主要与天车、游车、大钩有关，不等

12.快绳的拉力计算？

13.起钻过程分为哪几个阶段？简要叙述。

答：分为加速，匀速，减速。过程包括1.上提钻具全露方钻杆，应卡瓦将钻柱座在转盘上。2.旋下方钻杆，将方钻杆-水龙头置于大鼠洞中。3.用吊环扣住钻杆接头。4.挂合绞车滚筒，带动钻柱起升，提出卡瓦，将井中整个钻柱起升一个立根高度，然后摘开离合器，刹车。5.稍松刹车，下放钻柱，用卡瓦将钻柱卡在转盘上，或扣劳下卡瓦坐在转盘上。6.用大钳和猫头或上卸扣汽缸，拉大钳崩松顶部立根接头丝扣。7.用转盘带动钻柱正转或用旋绳器卸扣。8.移立根入钻杆盒并靠在二层台指梁中，摘开吊卡。9.下放孔吊卡至转盘上方刹住。

14.钻机设计时，绞车档数是否越多越好？试述绞车档数与绞车型式的关系？一般钻机绞车的档数考虑在多少比较合适？

答：对于有限档数的钻机，合理分配各档速度，可以达到的最大起升功率利用率： max=e/(e+1)，e档数可见，档数愈多，对起升功率利用率的提高影响愈不显著，但使得变速机构复杂化，一般实用的档数少于6

15.起下钻的过程中，天车各滑轮的转速是否一样？实际使用中应该注意什么？

答：不同，快绳端的滑轮转速快，死绳端转速慢，快绳比丝绳磨损严重，为延长使用寿命，使用一段时间后应互换快绳与丝绳

16.为什么游动系统中快绳侧的钢丝绳会提前疲劳？ 答：由于快绳侧的钢绳弯曲次数比丝绳侧多出数倍，所以..解决：放新取旧绳

18.起下钻运动学公式M1-M2=Jdw/dt，试解释各项含义。

答：1——主动力矩 M 2——负载产生的阻力矩 J——工作件折算的转动惯量 ——转轴角速度 J＝m2 m——旋转部件的质量  —— 旋转半径（=后面是惯性力矩）

20.在选择柴油机功率时，绞车和钻井泵分别按什么工况标定功率？为什么？

答：绞车使用12h功率，因为没提升一根立根的受载时间不长，既是间歇受载。功率在0~100%内周期性变化，考虑其动力性经济性及使用寿命的平衡，故采用12H功率。柴油机使用持续功率，因为驱动泵和转盘作业时柴油机在接近或满负荷工况持续运行，功率可以定低些，取持续功率转速取该机的经济转速。

21.柴油机的12H功率>(大于)持续功率

22.柴油机的外特性主要表明什么特性？表明哪些参数与柴油机的转速有关？

答：主要表明随即变化特征（即时特征）Ne、Me、ge、Gr；均与转速有关。外特性：供油量最大时，性能参数Ne、Me、ge、Gr随n变化的规律性。

23.钻机常用的传动类型有哪些？

答：并车、倒车、减速与变速、转换方向、带辅助调速的传动方案

24.为什么用柴油机作为钻机动力比较合适？试简述。

答1.具有自持能力，不受地区限制；2.系列化，“积木式”组合，满足不同功率的需要；3.驱动平稳，有一定的过载性能；4.移运性好，适于野外流动作业。不足：K、R值小、噪音大。

25.电驱动钻机中，直流电动机的励磁方式有哪几种？

答：它励，并励，串励

26.电传动钻机中，直流电机的励磁方式更希望采用并励还是串励，为什么？

答：更希望是并励钻机，串励载荷越小速度越高，不稳定，易飞车。并励具有硬性磁通基本不变，使调速范围宽，超载能力强，可提高钻井效率。27.直流电机人为特性是针对那种励磁方式的直流电机而言？钻机驱动的直流电机人为特性是通过调节哪些参数实现调速的？ 答：是并励。1.降低电枢电压调速，理想空载转速随U下降而降低。2.电枢串电阻调速，保持电源电业不变，Ra增大转速n下降。3.减弱磁通调速，保持电枢电压恒定值，调节串入励磁电路中的可调电阻Rr，磁通减弱，机械特性曲线上移磁通减小。28.试列举三种以上井架类型？当前陆上钻机中使用最多的井架是哪种？ 答：塔形井架、A形井架、前开口井架、伸缩井架、桅杆井架、直立套装井架；陆上常用前开口井架 29.井架的有效高度？ 指钻台面（转盘上平面）至天车梁底面的垂直高度。井架高度：1）塔形井架：高度是指井架大腿底板到天车梁底面的垂直高度；2）前开口（包括A形井架、直立套装井架):高度是指井架下底角销孔中心到天车梁底面的垂直高度；3）桅形井架：是指橇座或车轮与底面接触点到天车梁底面的垂直高度。30.双升式底座与旋升式底座有哪些区别？ 深井.超深井钻机更多应用哪一种底座？答：双升式底座的井架安装在平台上，随平台一起起升。悬升式底座的井架安装在底座上，只对绞车及其它装置进行升降，井架与绞车等分开。深井超深钻机要多应用于旋升式底座。31.底座的结构类型主要有哪几种？至少列举三种，分别叙述其优缺点。答：块装结构（底座结构复杂、内部空间狭小、拆装工作量大、不适合高钻台）、箱式结构（稳定性好、空间便于充分利用、拆装工作量大，使用于海上）、双升式结构（结构分块少、低位安装、整体起升、移运性好、底座空间大、通透、安全性好；但是底座起升负荷大、稳定性相对较差。适用于中深井、深井）、旋升式结构（低位安装、稳定性好、结构分块少、低位安装、整体起升、移运性好、底座空间大、通透、安全性好；但是需要两次起升到位，劳动强度大、结构较复杂、重量大；适用于深井、超深井）、直立起升式结构（结构简单、操作方便）。32.除砂器的离心力场与离心机的离心力场有什么不同？ 答：除砂是离心力场后是重力场 33.螺旋沉降式离心机的排杂原理？ 答：加重泥浆通过空心轴中间的一根固定输入管、输送器上的进浆孔，进入由锥形滚筒和输送器形叶片所形成的分离室，并被加速到与输送器或滚筒大致相同的转速，在滚筒内形成一个液层。有离心力的作用，重石甩向内壁排出，液体有溢流孔排出。34.解释底座高度与底座净空高度，为什么要求底座净空高度？ 答：是指钻井平台距底座底面的有效高度，因为在进口处要安装井口防喷器为了保证防喷器顺利方便安装，所以要求„ 35机械采油设备可以分为哪几类？ 答：分为有杆和无杆采油两种，有杆包括：游梁式抽油机、无游梁式抽油机、抽油杆抽油泵。无杆：水力活塞泵、电动潜油离心泵、电动螺杆泵、其它无杆抽油设备 36.有杆采油与无杆才有的动力传动方式有什么不一样？有杆采油装置中通常说的“三抽”指的是什么？ 答：有杆动力通过减速箱、曲柄连杆机构和游梁等将高速旋转运动变为抽油机驴头的低速上下往复运动。无杆大多采用液力和电力驱动。三抽是指抽油机、抽油杆、抽油泵 38.游梁式抽油机通常分为哪几类？各有什么优缺点？ 答：常规型游梁式抽油机、前置型游梁式抽油机，特点：1.平衡效果好。实际静扭矩始终为正值，减速齿轮无反向载荷；2.光杆最大载荷减小。曲柄上冲程转角大于下冲程转角（195°/165°），上冲程惯性载荷小3.节能效果好。异相型游梁式抽油机，特点：1.减速箱静扭矩减小（40％～60％），扭矩峰值变化幅度小。连杆与游梁间的夹角几乎始终垂直；2.光杆最大载荷减小。与前置式相似，由于存在曲柄偏移角，使得上冲程转角大于下冲程转角（192°/168°）；3.井口操作范围大。曲柄远离井口；安全4.容易实现常规抽油机改造。异相曲柄抽油机在结构形式上与常规型抽油机相类似。缺点：1.底座长。由于减速箱后移；2.左右曲柄不能互换，制造工作量大；3.只能在规定的方向单向旋转；4.曲柄臂短，销孔间距不易保证。双驴头型游梁式抽油机。游梁缺点：重量大，振动载荷难以完全避免，长冲程条件下突出。39.额定悬点载荷？ 答：悬绳器悬挂光杆处承受的光杆拉力额定值，KN 40.光杆最大冲程？光杆能获得的最大位移（m）41.减速器额定扭矩？减速器允许输出的最大扭矩（KN*m）钻头周期：指从钻台下井到钻头磨损被起出的一段时间。全井周期：指从开始钻井到完钻的全过程。转盘载荷：指钻井过程中转盘驱动钻具旋转时承受的扭转振动载荷。固井：在井眼内下入一层套管，并在套管与井壁的环形空间里灌注水泥浆进行封固。

第二篇：机械原理重点总结

机械原理

零件：独立的制造单元

什么叫机械？什么叫机器？什么叫机构？它们三者之间的关系

机械是机器和机构的总称

机器是一种用来变换和传递能量、物料与信息的机构的组合。

讲运动链的某一构件固定机架，当它一个或少数几个原动件独立运动时，其余从动件随之做确定的运动，这种运动链便成为机构。

零件→构件→机构→机器（后两个简称机械）

构件：机器中每一个独立的运动单元体

运动副：由两个构件直接接触而组成的可动的连接

运动副元素：把两构件上能够参加接触而构成的运动副表面

运动副的自由度和约束数的关系f=6-s

运动链：构件通过运动副的连接而构成的可相对运动系统

平面运动副的最大约束数为2，最小约束数为1；引入一个约束的运动副为高副，引入两个约束的运动副为平面低副

机构具有确定运动的条件：机构的原动件的数目应等于机构的自由度数目；根据机构的组成原理，任何机构都可以看成是由原动件、从动件和机架组成高副：两构件通过点线接触而构成的运动副

低副：两构件通过面接触而构成的运动副

由M个构件组成的复合铰链应包括M-1个转动副

平面自由度计算公式：F=3n-(2Pl+Ph)

局部自由度：在有些机构中某些构件所产生的局部运动而不影响其他构件的运动 虚约束：在机构中有些运动副带入的约束对机构的运动只起重复约束的作用

虚约束的作用：为了改善机构的受力情况，增加机构刚度或保证机械运动的顺利 基本杆组：不能在拆的最简单的自由度为零的构件组

速度瞬心：互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点。若绝对速度为零，则该瞬心称为绝对瞬心

相对速度瞬心与绝对速度瞬心的相同点：互作平面相对运动的两构件上瞬时相对速度为零的点；不同点：后者绝对速度为零，前者不是

三心定理：三个彼此作平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上

速度多边形：根据速度矢量方程按一定比例作出的各速度矢量构成的图形

驱动力：驱动机械运动的力

阻抗力：阻止机械运动的力

矩形螺纹螺旋副：

拧紧：M=Qd2tan(α+φ)/2

放松：M’=Qd2tan(α-φ)/2

三角螺纹螺旋副：

拧紧：M=Qd2tan(α+φv)/2

放松：M=Qd2tan(α-φv)/2

质量代换法：为简化各构件惯性力的确定，可以设想把构件的质量按一定条件用集中于构件上某几个选定点的假想集中质量来代替，这样便只需求各集中质量的惯性力，而无需求惯性

力偶距，从而使构件惯性力的确定简化

质量代换法的特点：代换前后构件质量不变；代换前后构件的质心位置不变；代换前后构件对质心轴的转动惯量不变

机械自锁：有些机械中，有些机械按其结构情况分析是可以运动的，但由于摩擦的存在却会出现无论如何增大驱动力也无法使其运动

判断自锁的方法：

1、根据运动副的自锁条件，判定运动副是否自锁

移动副的自锁条件：传动角小于摩擦角或当量摩擦角

转动副的自锁条件：外力作用线与摩擦圆相交或者相切

螺旋副的自锁条件：螺旋升角小于摩擦角或者当量摩擦角

2、机械的效率小于或等于零，机械自锁

3、机械的生产阻力小于或等于零，机械自锁

4、作用在构件上的驱动力在产生有效分力Pt的同时，也产生摩擦力F,当其有效分力总是

小于或等于由其引起的最大摩擦力，机械自锁

机械自锁的实质：驱动力所做的功总是小于或等于克服由其可能引起的最大摩擦阻力所需要的功

提高机械效率的途径：尽量简化机械传动系统；选择合适的运动副形式；尽量减少构件尺寸；减小摩擦

铰链四杆机构有曲柄的条件：

1、最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和

2、连架杆与机架中必有一杆为最短杆

在曲柄摇杆机构中改变摇杆长度为无穷大而形成的曲柄滑块机构

在曲柄滑块机构中改变回转副半径而形成偏心轮机构

曲柄摇杆机构中只有取摇杆为主动件是，才可能出现死点位置，处于死点位置时，机构的传动角为0

急回运动：当平面连杆机构的原动件（如曲柄摇杆机构的曲柄）等从动件（摇杆）空回行程的平均速度大于其工作行程的平均速度

极为夹角：机构在两个极位时原动件AB所在的两个位置之间的夹角θ

θ=180°（K-1）/(K+1)

压力角：力F与C点速度正向之间的夹角α

传动角：与压力角互余的角（锐角）

行程速比系数：用从动件空回行程的平均速度V2与工作行程的平均速度V1的比值 K=V2/V1=180°+θ/(180°—θ)

平面四杆机构中有无急回特性取决于极为夹角的大小

试写出两种能将原动件单向连续转动转换成输出构件连续直线往复运动且具有急回特性的连杆机构：偏置曲柄滑块机构、摆动导杆加滑块导轨（牛头刨床机构）

曲柄滑块机构：偏置曲柄滑块机构、对心曲柄滑块机构、双滑块四杆机构、正弦机构、偏心轮机构、导杆机构、回转导杆机构、摆动导杆机构、曲柄摇块机构、直动滑杆机构 机构的倒置：选运动链中不同构件作为机架以获得不同机构的演化方法

刚性冲击：出现无穷大的加速度和惯性力，因而会使凸轮机构受到极大的冲击

柔性冲击：加速度突变为有限值，因而引起的冲击较小

在凸轮机构机构的几种基本的从动件运动规律中等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击，等加速等减速，和余弦加速度运动规律产生柔性冲击，正弦加速度运动规律则没有冲击

在凸轮机构的各种常用的推杆运动规律中，等速只宜用于低速的情况；等加速等减速和余弦加速度宜用于中速，正弦加速度可在高速下运动

凸轮的基圆半径是从转动中心到理论轮廓的最短距离，凸轮的基圆的半径越小，则凸轮机构的压力角越大，而凸轮机构的尺寸越小

齿廓啮合的基本定律：相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线O1O2被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两线段长成反比

渐开线：当直线BK沿一圆周作纯滚动时直线上任一一点K的轨迹AK

渐开线的性质：

1、发生线上BK线段长度等于基圆上被滚过的弧长AB2、渐开线上任一一点的发线恒于其基圆相切

3、渐开线越接近基圆部分的曲率半径越小，在基圆上其曲率半径为零

4、渐开线的形状取决于基圆的大小

5、基圆以内无渐开线

6、同一基圆上任意弧长对应的任意两条公法线相等

渐开线函数：invαK=θk=tanαk-αk

渐开线齿廓的啮合特点：

1、能保证定传动比传动且具有可分性

传动比不仅与节圆半径成反比，也与其基圆半径成反比，还与分度圆半径成反比 I12=ω1/ω2=O2P/O1P=rb2/rb12、渐开线齿廓之间的正压力方向不变

渐开线齿轮的基本参数：模数、齿数、压力角、（齿顶高系数、顶隙系数）

记P180表10-2

一对渐开线齿轮正确啮合的条件：两轮的模数和压力角分别相等

一对渐开线齿廓啮合传动时，他们的接触点在实际啮合线上，它的理论啮合线长度为两基圆的内公切线N1N2

渐开线齿廓上任意一点的压力角是指该点法线方向与速度方向间的夹角

渐开线齿廓上任意一点的法线与基圆相切

根切：采用范成法切制渐开线齿廓时发生根切的原因是刀具齿顶线超过啮合极限点N1 一对涡轮蜗杆正确啮合条件：中间平面内蜗杆与涡轮的模数和压力角分别相等

重合度：B1B2与Pb的比值ξα；

齿轮传动的连续条件：重合度大于或等于许用值

定轴轮系：如果在轮系运转时其各个轮齿的轴线相对于机架的位置都是固定的周转轮系：如果在连续运转时，其中至少有一个齿轮轴线的位置并不固定，而是绕着其它齿轮的固定轴线回转

复合轮系：包含定轴轮系部分，又包含周转轮系部分或者由几部分周转轮系组成 定轴轮系的传动比等于所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积的比值 中介轮：不影响传动比的大小而仅起着中间过渡和改变从动轮转向的作用

第三篇：机械工程师考试重点知识点文档

《机械工程师资格考试指导书》

前言

机械制造是一个国家发展现代科技和国民经济的经济基础，是科技水平的集中体现和实现技术创新的主体，也是科学技术的基本载体。

机械工程师则是推动机械制造技术发展与提高的原动力。我国加入 WTO 以后，相关制度正逐步与国际接轨，机械工程师资格的同行认证，（即由中国机械工程学会主持认证工作），正是我国与国际接轨的内容之一。因此，全国按照统一标准要求对机械工程师的技术资格进行考评认证，不仅是为了促进我国机械制造技术的发展与提高，同时也对提升我国机械工程师在国际上的地位与作用有重大意义。

本〈指导书〉是根据中国机械工程学会《机械工程师资格认证考试大纲》（试行）的要求编写的（见附录

一、附录二）其目的在于为准备参加机械工程师资格认证考试的申报者，提供一份既简要又较系统的复习指导材料，以指导和帮助他们重点复习和进一步掌握在大专院校曾经学过的技术知识和多年的技术实践经验；正确理解和使用大纲；正确把握考试内容；正确进行考前训练，为认证考试做好准备。另一方面则是向他们扼要介绍一些作为一名合格的现代机械工程师所应了解的相关知识，包括与技术、经济方面有关的法律、法规等。

本《指导书》根据大纲要求参照国内外相关资料，内容共分八个部分。第一部分和第三部分由北京第二机床厂原总工程师陈耀昌教授级高工和杜志强高工编写；第二部分由北内集团总公司李泉华教授级高工编写；第四部分由《现代制造工程》（原《机械工程师》）杂志社原主编汪士治教授级高工、华德液压公司张载高工、北京理工大学车大辛副教授、李泉华教授级高工级和王仁康教授级高工编写；第五部分由清华大学朱耀祥教授、清华企业集团刘旭高工、机械工程师进修学院刘兴家高工、李先正教授级高工和任虹律师编写；第七部分由北京理工大学张建民教授编写；第六部分和第八部分由原北京机床研究所副总工程师谭汝谋教授级高工编写。全书由谭汝谋任主编，刘兴家任副主编，王仁康任主审。

目录

第一部分 工程制图和公差

1.0 基本要求和考核知识点

1.1 工程制图的一般规定

1.1.1 图框

1.1.2 图线

1.1.3 比例

1.1.4 标超栏

1.1.5 视图表示方法

1.1.6 图面的布且

1.1.7 剖面符号与画法

1.2 零、部件（系统）图样的规定画法

1.2.1 机械系统零、部件图样的规定画法

1.2.2 机械、液压、气动系统图的示意画法

1.3 原理图

1.3.1 机械系统原理图的画法

1.3.2 液压系统原理图画法

1.3.3 气动系统原理图画法

1.4 示意图

1.5尺寸、公差、配合与形位公差标注

1.5.1 尺寸标注

1.5.2 公差与配合标注

1.5.3 形位公差标注

1.6 表面质量描述和标注

1.6.1 表面粗糙度的评定参数

1.6.2 表面质量的标注符号及代号

1.6.3 表面质量的标注的说明

1.7 尺寸链

思考题

习题一

第二部分

工程材料

2.0 基本要求

2.1 金属材料

2.1.0 考核知识点

2.1.1 材料特征

2.1.2 晶体结构

2.1.3 铁碳合金图

2.1.4 试验方法 2.1.5 材料分类朋

2.2 其他工程材料

2.2.0 考核知识点

2.2.1 工程塑料

2.2.2 特种陶瓷

2.2.3 光学纤维

2.2.4 纳米材料

思考题

2.3 热 处理

2.3.0 考核知识点

2.3.1 热处理工艺

2.3.2 热处理设备 2.3.3 典型零件热处理应用实例

思考题习题二

第三部分 产品设计

3.0 基本要求

3.1 新产品设计开发程序

3.1.0 考核知识点

3.1.1 可行性分析

3.1.2 概念设计

3.1.3 技术设计

3.1.4 设计评价与决策

思考题

3.2 机械设计基本技术要素

3.2.0 考核知识点

3.2.1 机械设计基本技术要素

3.2.2 结构工艺性设计

3.2.3 可可靠性

3.2.4 摩擦、摩损、润滑

3.2.5 机械振动与噪声

3.2.6 安全性

3.2.7 标准化、通用化

思考题

3.3 机械零件、部件设计

3.3.0 考核知识点

3.3.1 机械传动及其零、部件

3.3.2 联接、紧固件

3.3.3 操作调节与控制件

3.3.4 箱体、机架件的设计特点准则和一般要求

思考题

3.4 气动、液压传动系统

3.4.0 考核知识点

3.4.1 常用气动、液压元件

3.4.2 气、液传动原理及系统设计

3.4.3 常见故障诊断与维护

3.4.4 密封设计

思考题

3.5 电气传动基础

3.5.0 考核知识点

3.5.1 电动机和发电机

3.5.2 电气调速

3.5.3 电气制动

3.5.4 电动机的选用

思考题

3.6 设计方法与运用

3.6.0 考核知识点

3.6.1 计算机辅助设计

3.6.2 实用设计方法

3.6.3 现代设计方法

思考题

习题三

第四部分

机械制造工艺

4.0 基本要求

4.1 工艺过程设计

4.1.0 考核知识点

4.1.1 工艺过程的基本板念

4.1.2 工艺规程设计的依据、程序和主要问题

4.1.3 产品结构工艺性审查

4.1.4 定位基准选择

4.1.5 工艺线路的设计

4.1.6 加工余置的确定

4.1.7 工艺尺寸计算

4.1.8 工艺方案的技术经济分析

4.1.9 典型另件工艺设计

思考题

4.2 工艺装备的设计与制造

4.2.0 考核知识点

4.2.1 工艺装备的类型

4.2.2 工艺装备选择的依据

4.2.3 工艺装备的选择与设计的原则

4.2.4 工艺选择的依据

4.2.5 工艺装备设计程序

4.2.6 工艺装备设计（或选择）的经济技术评介指标

4.2.7 工艺装备的验证

思考题

4.3 车间平面设计

4.3.0 考核知识点

4.3.1 车间生产设备布置的原则

4.3.2 产品种类与生产量分析

4.3.3 车间设备的布置方式

思考题

4.4 切（磨）削加工

4.4.0 考核知识点

4.4.1 切（磨）削加工基本知识

4.4.2 车削

4.4.3 铣削

4.4.4 磨削（砂轮磨削）

4.4.5 影响切削加工质量的因素和改进措施

4.4.6 切削用量的选择

4.4.7 切削用工、夹具

思考题

4.5 特种加工

4.5.0 考核知识点 ⒋⒌ 1 特种加工方法分类和特点

4.5.2 电火花加工

4.5.3 电火花加工

4.5.4 电火花线切割加工

4.5.5 超声加工

思考题

4.6 铸造

⒋⒍ 0 考核知识点

4.6.1 铸造及其特点

4.6.2 砂型铸造

4.6.3 金属型铸造

4.6.4 压铸

4.6.5 熔模铸造

⒋⒍ 6 铸造工艺装备

思考题

⒋ 7 压力加工

｜

⒋ 7.0 考核知识点 ⒋⒎ 1 压力加工及其分类

⒋ 72 锻造

⒋ 73 冲压 ⒋ 7.3 影响锻压加工质量的因素和提高质量的措施

⒋⒎ 5 压力加工用的工艺装备思考题

4.8 焊接

4.8.0 考核知识点

4.8.1 焊接方法与特点

4.8.2 电弧焊

4.8.3 氩弧焊

4.8.4 气焊 4.8.5 焊接工艺装备

4.9 表面处理

4.9.0 考核知识点

4.9.1 表面处理的特点与分类

4.9.2 涂装技术

4.9.3 热喷涂技术

4.9.4 电镀

思考题

⒋ 10 装配

⒋ 10.0 考核知识点

4.10.1 基本知识

4.10.2 装配尺寸链与装配方法

4.10.3 装配方法类型及其选择 4.10.4 典型部件的装配

思考题

习题四

第五部分管理 / 经济

5.0 基本要求

5.1 安全 / 环保

5.1.0 考核知识点

5.1.1 设备维护保障（保养）与安全性

5.1.2 常见劳动安全与卫生防范

5.1.3 环境保护

思考题

5.2 与职业相关道德、法律知识

5.2.0 考核知识

5.2.1 公民基本道德规范

5.2.2 公民道德建设的主要内容

5.2.3 机械工程师的职业道德规范

5.2.4 财务及税收制度

5.2.5 知识产权法

5.2.6 现代企业制度相关法律 5.2.7WTO 规则和政府产业政策

5.3 工程经济

5.3.0 考核知识点 ⒌ 3.1 经济学基本概念

5.3.2 成本分析

5.3.3 价值工程

思考题

5.4 管理

5.4.0 考核知识点

5.4.1 管理的基本职能

5.4.2 现代企业制度

5.4.3 生产率分析与提高

5.4.4 物流基础

5.4.5 现场管理

思考题

5.5 管理创新

5.5.0 考核知识点

5.5.1 制造模式的变化和先进制造模式

5.5.2 MRP ／ MRPII ／ ERP

5.5.3 精益生产

5.5.4 项目管理

5.5.5 灵捷制造

思考题

习题五

第六部分质量管理／质量控制

6.0

基本要求和考核知识点

⒍ 1 质量管理／质量保证

6.1.1 质量／产品质量

6.1.2 质量管理和全面质量

6.1.3

ISO9000 族标准与质量体系

6.1.4 质量认证

⒍ 2 过程质量控制

6.2.1 质量控制概念

6.2.2 过程质量控制的基本工具

6.2.3 统计过程控制工具

6.2.4 相关分析

⒍ 3 计量与检测

6.3.1 产品制造中的计量与检测

6.3.2 几何量测量

6.3.3 机械测量

6.3.4 其他物理测量

思考题

习题六

第七部分 计算机应用

7.0 基本要求和考核知识点

7.1 计算应用的基本知识

7.1.1 微机的构成及种类

7.1.2 常用微机的结构性能特点

7.1.3 微机软硬件的选用原则

7.2 计算机仿真

7.2.1 仿真的基本概念 7.2.2 计算机仿真的发展和意义 7.2.3 计算机仿真的一般过程

7.2.4 仿真在 CAD ／ CAPP ／ CAM 系统中的应用

7.3 计算机数字控材制（CNC）

7.3.lCNC 控制程序编制基础

7.3.2CNC 程序编制方法 7.3.3 直线插补与圆插补

7.4

CAD ／ CAPP ／ CAM ／ CAE

7.4.lCAD ／ CAPP ／ CAM 的基本概念

7.4.2CAD ／ CAPP ／ CAM 的基本功能和工作流程

7.4.3 计算机辅助设计（CAD）7.4.4 计算机辅助工艺规程设计（CAPP）7.4.5 计算机辅助制造（CAM）

7.4.6CAD ／ CAPP ／ CAM 的应用状况 7.4.7 计算机辅助工程（Com pu terAided Engineering － CAE）

｜

思考题

习题七

第八部分 机械制造自动化

8.0 基本要求和考核知识点

8.1 机械制造自动化发展及其技术内容分类

8.2 加工作业自动化（设备自动化）

8.2.1 刚性自动化加工设备 8.2.2 柔性自动化加工设备

8.3 物流自动化

8.3.1 物流概念和功能

8.3.2 物流自动化设备分类

8.4 信息自动化

8.4.1 信息涵义与信息流 / 信息系统

8.4.2 信息源

8.4.3 信息采集 / 输入

8.4.4 信息处理

8.4.5 信息传输与交换

8.4.6 信息存储

8.5 管理自动化

8.5.1 管理含义及其自动化基础

8.5.2 MRP － H

8.6 常见的机械制造柔性自动化系统

8.6.1

DNC（直接数控系统）

8.6.2

FMC ｛柔性加工单元｝

8.6.3

FTL（柔性生产线）8.6.4

FMs（柔性制造系统）8.6.5 CIMS ｛计算机集成树造系统｝

思考题

习题八

第四篇：钻井总结

2006年上半年石油评价项目组钻井工程质量总结（陇东）2006年上半年石油评价项目组钻井工程质量总结主要包括两个方面：

一、关于钻井工程质量的管理的总结：

从年初工作开始，由于今年项目组人手少任务大钻机多等因素，评价项目组根据现有条件制定了一系列今年的工作计划，并作了具体的实施。要求对重点工序进行现场监督，（如：第一口井的开钻验收、打开油气层前的验收、下套管、固井、试压。）其他时候做巡井检查。做到认真检查，严格监督，发现问题要求施工单位立即整改，严重者将按《钻井工程质量管理处罚条例》规定给予处罚，履教不改者将予以清退出评价项目组。具体实施如下：

1、开钻前验收:

①施工单位必须持有企业资质证书、市场准入证、安全生产许可证、HSE合同。

②钻井队井架工以上人员必须持有工作证、井控证，并逐个核实。未达要求的钻井队不给其下发开工令。

③统计设备的型号、规格、使用年限及设备安装是否符合评价项目组开工要求。

④在安全方面要求在钻开油层前必须安装好封井器和节流压井管汇，加重材料必须备足20吨，消防器材，防毒面具，有毒有害气体监测仪必须按要求配备齐。并要求有紧急预案，逃生路线图和现场逃生标志牌，必须有HSE计划书。

⑤生产中必备的各种资料和填写文本，包括本井的地质设计和工程设计，工程和泥浆班报表，交接班会议记录本，井控演习记录本，做岗记录本及各种制度，要求该上墙的必须上墙。

⑥在环保方面要求泥浆坑必须铺双层防渗布，钻台、机房、泵房、泥浆灌、油罐下面必须铺防渗布，有生活垃圾坑。

⑦对钻前工作量进行统计，主要有井场面积、修路工程、所有地貌、土方量。井场的布置要符合工程、安全和环保要求。

⑧检查到井钻具是否符合本井设计要求，检查表套的检验合格证、商检报告、钢级、壁厚、尺寸是否满足设计要求。

⑨制定钻井技术措施，做到防斜保直，并按要求测斜，钻到黄土层要防漏、堵漏，直罗、富县组防塌，洛河组防斜，进入油层前转换泥浆，防漏防喷保护好油层。

⑩备足水和其他各种物质材料。

2、一开钻进及固表层验收

①是否钻到钻井设计要求的地层和井深。②检查表层测斜情况。③表套下深是否达到设计要求。④水泥浆是否达到设计要求并返出地面。⑤水泥塞是否符合设计要求。⑥候凝时间是否达到24小时。

3、二开钻进中途巡查及钻开油气层前的验收

①封井器和节流压井管汇的安装是否符合要求，远控台的各种仪表、开关齐全灵活，压力是否达到设计要求。

②查看钻井液体系的转换和处理情况，并做现场检验.核实钻井液性能参数是否符合设计和施工要求.。

③检查坐岗记录，要求在钻开油层前100米时开始坐岗，按时准确记录。

④检验测斜记录和胶片是否准确、真实。并做现场测斜。⑤察看井上各种报表和记录,钻具的组合、钻压、钻速及其他钻井参数是否合理，是否做到防斜、保直的效果。

⑥ 查看防喷演习记录，并做现场防喷演习。⑦ 检查有无违章操作、违章作业情况。

4、取芯

①要求取心的井，井队必须按照地质要求进行取芯作业。②必须按地质要求卡准油层，不得漏取、错取。③取芯收获率≥95％以上。油层段取芯收获率≥98％。④认真操作并处理好泥浆性能防止岩芯污染和发生井下事故。⑤检查是否制定减少钻井液对油气层的浸泡时间的措施。

5、每口井完钻后项目组根据测井综合解释及时准确的为钻井队开出套管领通知料单。合水、西峰地区的井采用环氧冷缠带锌阳极防腐套管。

6、下套管作业

①核实套管数量检查运输、摆放及装卸是否符合要求。②是否进行过八道工序检查。套管产地、钢级、壁厚、扣型是否符合设计要求，合格证、质检报告、商检报告是否齐全。

③查看套管的丈量、丝扣检查、通径、清洗丝扣和涂丝扣脂情况。④下套管前的通井和调节泥浆性能是否符合要求。

⑤下套管时，监察套管下放速度、上扣扭矩，扶正器入井数量及位置，阻流环质量和位置，套管入井顺序、数量、下入深度，剩余套管数量及连顶节长度是否符合设计要求。

7、固井作业 ①审核固井设计。②提取水泥灰样检查灰量。

③开固井前协调会，要求井队必须全面配合固井队施工，备足清水。

④检查固井设备，主要是水泥车、供水车、灰灌车数量和状况，管线安装是否符合要求。

⑤固井时监察施工并对整个施工过程做详细记录。查看水泥浆配浆、测量密度、注水泥浆及替浆情况。

⑥要求固井时必须做到施工过程的连续性，注前置液、注水泥浆性能及替量、碰压符合设计要求。要求水泥浆返出井口的是否返出井口。

8、固完井候凝12～48小时内测三样。固井质量、水泥返高、人工井底及短套位置是否符合设计要求。

9、套管试压，要求压力为15MPa，稳压30分钟。

10、完井。井口装置和井口的焊接符合设计要求，井场的大小鼠洞，泥浆坑填平，井场干净无废弃物。

二、关于钻井工程质量的总结：

1、井身质量管理及落实情况 1）完成井井身质量概况

直井段井斜符合设计要求49口，占完井总数的90%。井斜不符合设计要求的有5口井（长庆3口）。其中由宏达32108钻井队承钻的城120井，在825米处井斜为5.33度，超出设计标准2.33度。由万安32111钻井队承钻的城121井，在875米处井斜为7.46度，超出设计标准4.46度。由长庆30525钻井队承钻的西248井，在925米处井斜为3.8度，超出设计标准0.8度。由长庆30521钻井队承钻的西247井，在772米处井斜为3.68度，超出设计标准0.68度。由长庆30525钻井队承钻的西250井，在914米处井斜为3.9度，超出设计标准0.9度。

2）直井段井斜超标的原因分析

① 井斜超标多发生在洛河层段。该地层可钻性强，是快速钻井的有利井段，但也是易斜的井段。部分钻井技术员思想麻痹大意，为抢钻时，采取高钻压、高钻速，是造成井斜超标的主要原因。

② 私人井队普遍技术力量薄弱，钻具组合不合理，往往是一套钻具组合打到底，不能根据地层的变化及时调整钻具组合。

③ 个别井队为了节省时间，不测斜、少测斜，在资料上弄虚作假，导致井斜已经超标而不知道。

2、取心质量管理及落实情况 1）完成井取心质量概况

上半年完井总数54口，未取心井6口，43口取心收获率为100％，5口井取心收获率为99％，不合格一口（山149井），取心收获率为72.29％。取心作业中发生卡钻一起（白174井）。

2）取心收获率不达标的原因分析

① 私人井队工程技术员能力有限、实际操作的钻工操作水平层次不齐，在取心操作过程中不能完全按操作规范去做，甚至违章操作。晟大公司承钻的山149井比较典型，违反取心设计要求和操作规范，擅自探心，造成一筒心掉到井底，致使取心收获率不达标。

② 对取心工具原理不清楚，安装时不规范，装配时检查不仔细，岩心爪卡箍不灵活等均可能造成取心作业不正常。

③ 取心作业时，钻井参数不合理，不能针对具体的地层情况调整工程参数。

④ 割芯时层位未能选在泥岩地层，形不成坚实的粗芯，岩心爪抓不牢。割芯起钻时操作不当也会使造成掉心。

3）白174井取心作业卡钻原因分析

3月28日，该井钻进至井深1252米处，地层延6，进行机动取心作业，取心段为1240～1252m，发生沉砂卡钻，无法开泵，卡点为1200米左右，上提遇卡吨位60吨，泥浆密度为1.02g/cm3、粘度29s，采取套铣倒扣处理，耗时19天。严重影响了施工进度。分析原因，一是地面土池太小，泥浆净化能力差，加上泥浆技术人员责任心差，致使泥浆性能长期不稳定。二是取心前未充分循环，井眼不干净，直罗井段井壁不稳定。三是泥浆泵排量不够，而长期没有进行维修，致使取心过程中砂子带不出来，卡死钻具。

3、固井质量管理及落实情况

已完井54口，其中下油层套管53口，裸眼完井1口（镇228），收到声幅图51口。上半年固井质量统计见表4。

表4 半年完成井固井质量统计表

续表4

续表4

续表4

1）固井质量统计分析

从收到的51口井声幅图看，油层固井质量一次合格48口，占固井质量的94.11％，二次固井3口（庄

45、庄150、午205），合格3口。水泥返高达到设计要求的18口，占35.29％，均为管外水泥返至洛河以上50m的井，其余33口井，水泥返高均在表套以内，多为要求返到地面的井。实测人工井底符合51口，符合率100％。

（2）存在的问题

一是个别井水泥返高不够，距井口最大的是山140井，为191m（表套下深225.07m）。

二是有3口井一次固井部分油层固井质量不好（庄

45、庄150、午205）

三是第二界面胶结质量不如第一界面。（3）原因分析 1）水泥返高不够的原因

a、部分区块的井地层承压能力较差，在固井施工中，顶替水泥浆时发生井漏，水泥返不到井口。如山140，白194井，在替液时井漏，井口返出量减小，直至不返，导致直接结果就是水泥返高达不到要求，山140管外水泥返高距井口191m。

b、水泥浆在水化过程中，体积收缩也是其中的一个因素，部分井在施工中水泥返出井口少则4～5方，多则十几方，但实测水泥塞面都在地面以下，如庄164、水泥返高17m，庄172水泥返高25m，庄149水泥返高44m。

c、所用水泥体系及添加剂不同，水泥浆在凝固过程中体积收缩程度不同。

2）固井质量不合格的主要原因

a、油层段如果地层水活跃，在水泥凝固过程中，水泥失重，水泥胶结质量降低；

b、固井时水泥浆密度不均匀，时高时低，也是影响水泥胶结强度的一个因素；

c、部分井在固井前不充分循环钻井液，含砂量高，密度大，井壁泥饼厚是第二界面水泥胶结质量低于第一界面的主要原因；

d、个别井固井时水质不好，使水泥浆性能不好，在一定程度上影响固井质量。

（4）施工中存在的隐患

从前期的施工过程监督中，发现一些施工隐患，虽说是个别现象，但也值得我们在今后的工作中注意。

1）钻井队与固井队的配合不够，测水泥浆密度时不及时，使得固井施工人员不能及时掌握水泥浆的性能。和设备也有关系，长庆等公司的水泥车比较先进，如40-17，具备车载传感监控仪表，对施工情况掌握比较准确。

2）供水设备的备用应急措施不到位，如白180井在施工中，在未替完液的情况下，一灰罐车司机擅自离开，带走潜水泵，当替液至一半时，固井队的潜水泵坏，而与井队的泵接口不一致，使替液中断5分钟之久，后经及时换接，才恢复替液，避免了“灌香肠”事故的发生。个别队伍固井过程中注灰过程衔接不紧密，注灰要倒换几次罐车，一是施工不连续，二是万一车辆发生机械故障或者连接管汇出现问题都可能导致固井施工失败。

3）固井中发生井漏的问题必须重视。（5）下一步应采取的措施

1）严格执行工程设计，保证灰量充足，安全施工，增加扶正器数量，保证套管居中，提高水泥胶结质量和水泥返高。

2）固井前要调整好钻井液性能，要求密度低于1.03g/cm3,粘度低于32S。在套管串中增加刮泥器，刮削井壁泥饼,提高第二交界面封固质量。

3）对于在钻井过程中发生过井漏的井，要先进行堵漏，提高地层的承压能力，防止因水泥浆柱压力高而造成漏失，对于油层裂缝性漏失应采用屏蔽暂堵技术堵漏，固井前对固井施工单位进行技术交底。对地层承压能力很差的区块，可以采用漂珠水泥等低密高强水泥浆体系，保证固井质量和水泥返高。

4）对于在固井过程中已经发生漏失的井，可以采取反挤的措施。(6)下一步工作重点

1）加强固井监督力度，确保油层固井质量。同时加大表层套管和表层固井的监督。

2）加强对每一口井的小样试验，在每口井完钻后，固井队对钻井队用水取样做小型实验，作为固井设计的参考。

3）对上井灰量、灰质进行严格检查，确保按设计灰量进行施工。施工前开好钻井队和固井队的生产协调会，钻进队要全力配合好固井队的工作，做到四不施工：

a、没有固井设计不能施工； b、灰量、水量不够不能施工；

c、设备检查，管汇试压不合格不能施工； d、没有备用水泥车不能施工。

第五篇：钻井与完井工程重点总结

第一章 绪论

1、钻井分类：地质探井、预探井、详探井（评价井）、地质浅井、检查资料井、生产井、注水井。

地质探井：了解地层的沉积年代、岩性、厚度、生储盖组合。

预探井：以发现未知新油气藏为目的所钻的井。

第二章 井身结构设计

1、井深结构设计的任务：确定套管的下入层次、下入深度、水泥浆返深、水泥环厚度、生产套管尺寸及钻头尺寸。

井身结构设计应满足以下主要原则：

A.能有效保护储层；

B.避免产生井漏、井喷、井塌、卡钻等井下复杂情况和事故，为安全、优质、高速和经济钻井创造条件；

C.当实际地层压力超过预测值发生溢流时，在一定范围内，应具有处理溢流的能力。

2、选择井身结构的客观依据：地层压力剖面、地层破裂压力剖面、井眼坍塌压力剖面。

3、上覆地层压力p0：指该处以上地层岩石基质和孔隙中流体的总重量（重力）产生的压力。

4、地层压力pp：指岩石孔隙中流体的压力，亦称地层孔隙压力。

5、骨架压力：由岩石颗粒之间相互接触来支撑的那部分上覆地层压力（亦称有效上覆地层压力或颗粒压力）。

6、异常高压的成因：

A.沉积物的快速沉积，压实不均匀；

B.渗透作用；

C.构造作用；

D.储集层的结构。

7、地层压力预测方法：（要求掌握d（dc）指数法的原理）

d（dc）指数法检测原理：机械钻速是钻压、钻速、钻头类型及尺寸、水力参数、钻井液性能、地层岩性等因素的函数。当其他因素一定时，只考虑压差对钻速的影响，则机械钻速随压差减小而增加。在正常地层压力情况下，如岩性和钻井条件不变，机械钻速随井深的增加而下降。当钻入压力过渡带之后，由于压差减小，岩石孔隙度增大，机械钻速转而加快。d指数则正是利用这种差异预报异常高压。

8、地层破裂压力：当液体压力达到某一数值时会使地层破裂，这个液体压力称为地层破裂压力。

9、地应力：指地下环境中某一岩层深度所处的应力状态。可用三个主应力表示，即垂直主应力z、最大水平地应力H、最小水平地应力h。

10、井眼坍塌压力预测

井眼失稳破坏准则：石油工程对脆性泥页岩——般采用摩尔—库尔强度准则。

11、井深结构设计时井内压力系统必须满足：pf>=pmE>=pR（原则）

Pf——地层破裂压力；

pmE——钻井液有效液柱压力；

pR——地层压力。

12、井身结构设计的基础参数：

A.地质方面的数据

1)岩性剖面及故障提示；

2)地层压力梯度剖面；

3)地层破裂压力梯度剖面。

B.工程数据

1)抽汲压力系数Sw（起钻）；

2)激动压力系数Sg（下钻）；

3)地层破裂安全增值Sf；

4)溢流条件Sk；

5)压差允值pN（pa）。（避免差压卡钻）

13、套管层次：导管，表层套管，中间套管（或技术套管），生产套管（或油层套管）。

14、井身结构设计步骤：

A.根据区域地质情况，确定按正常作业工况或溢流工况选择式；

B.利用压力剖面图中最大地层压力梯度求中间套管下入深度假定点；

C.验证中间套管下入深度H3是否有卡套管的危险；

D.计算钻井（或中间）尾管的最大下入深度；

E.计算表层套管下入深度H1；

F.进一步校核中间尾管；

G.生产套管下入目的层中，应进行压差卡钻和溢流条件校核。

第三章 钻井液

1、钻井液主要功能：

A.清洗井底，携带岩屑；

B.冷却、润滑钻头和钻柱；

C.形成泥饼，保护井壁；

D.控制和平衡地层压力；

E.悬浮岩屑和加重材料；

F.提供所钻地层的地质资料；

G.传递水功率；

H.防止钻具腐蚀。

2、主要的粘土矿物：高岭石、蒙脱石、伊利石。

3、粘土矿物的水化作用：指水分子被粘土表面及其所带阳离子极化后定向排列而形成的水化膜的作用。包括表面水

化（主要有粘土表面吸附产生）和渗透水化（主要由吸附阳离子在表面和本体的浓度差产生）两种。

4、扩散双电层的形成与结构

由于胶体粒子带电，在它周围分布着与其电荷数相等的反离子，于是在固液界面形成双电层。反离子分布不均匀，靠固体表面密度高，形成紧密层（吸附层）。

扩散双电层：从固体表面到过剩反离子为零处得这一层称为扩散双电层。

5、钻井液的工艺性能

A.钻井液的流变性能：钻井液在流动过程中的流变性和静止状态下触变性的流体力学表现，主要由粘度、静切

应力等流变参数表示。

钻井液流变行为模式：幂律流体模式；宾汉流体模式；卡森流体模式；赫——巴流体模式。

B.钻井液的失水造壁性能

失水：钻井液在屡失过程中，其中的自由水在压差作用下向多孔性地层屡失渗透的过程叫做失水。

造壁：井壁上泥饼的形成叫做造壁。

失水类型：瞬间失水、动失水、静失水。

6、影响失水的因素：

A.静失水量Vf与时间t的关系；（正相关）

B.静失水量与压差的关系；（正相关）

C.静失水量与滤液粘度的关系；（负相关）

D.静失水量与固相含量及类型的关系；（Vf(Cc/Cm-1)1/2）

E.静失水量与泥饼厚度的关系；（正相关）

F.静失水量与泥饼渗透率的关系。（正相关）

7、钻井液分类：水基钻井液、油基钻井液、气态钻井液。

第四章 钻进工艺

1、影响钻井速度的因素：

A.地层岩性；

B.钻井液性能：密度、固相含量、粘度、失水，尤其是初失水、含油量；（具体分析见图4-2）

C.钻头类型；

D.水力参数：由于射流形成的影响；

E.机械参数：钻压、钻速是直接作用于井底借以破碎岩石的基本参数，二者需合理配合。

2、岩石的物理机械性质

弹性：除去外力，物体能恢复原状的特性；

塑性：除去外力，物体不能恢复原状的特性。

3、岩石的强度

强度：物体受外力作用而达到破坏时的应力；

单轴抗压强度：在单向受压情况下，岩石发生破坏的应力；

抗拉强度：在拉张力的作用下岩石发生破坏时的应力；

抗剪强度：在剪切力的作用下岩石发生破坏时的应力；

抗弯强度：在弯曲力矩作用下岩石发生破坏时的应力。

4、岩石的硬度：岩石抵抗其他物体压入其内的能力，即岩石的抗压入强度。

5、岩石的可钻性：一般理解为岩石破碎的难易性，由此把岩石分为难钻的和易钻的。

6、钻头类型

A.刮刀钻头

B.牙轮钻头：作用机理为钻头的冲击、压碎和剪切破碎岩石的作用；

C.金刚石钻头：作用机理为切削。

7、水力参数对钻速的影响机理：水力破岩作用、水力清岩作用。

8、机械参数对钻速的影响：钻压、钻速、排量。

9、钻具：井下钻井工具。

10、钻柱：基本钻具：方钻杆、钻杆、钻铤、配合接头；辅助四器：稳定器、减震器、震击器、悬浮器。

11、确定钻柱最大允许静拉符合Pa的三种方法：

A.安全系数法；

B.考虑卡瓦挤毁钻杆的设计系数法；

C.拉力余量法。

第五章 钻井过程压力控制

1、平衡钻井：指钻进时井内有效钻井液柱压力等于地层压力的钻井技术。

2、近平衡钻井：指钻进时井内有效液柱压力低于地层压力，允许地层流体进入井筒，有控制地循环至地面装置的钻

井技术。

3、波动压力：激动压力和抽汲压力称为管柱在充有流体的井内运动时的波动压力。

激动压力：下放管柱产生的附加压力；

抽汲压力：上提管柱产生的附加压力。

4、溢流：指当井底压力低于地层压力时，井口返出钻井液流量大于泵入量，停泵后井筒流体从井口自动外溢出井口的现象。

控制溢流的方法：

A.初次控制：保持井筒钻井液压力略高于地层压力并配合以合理的操作技术，地层流体不能进入井筒而维持正

常钻井；

B.二次井控：当地层——井筒压力系统失去平衡时，采用井控技术重新建立井筒——地层压力系统控制溢流；

C.三次井控：当地层压力很大，溢流发现较晚，进入井筒的高压油气数量过多，在井口装置完好可控条件下，无法用保持井底压力不变的方法排除高压油气溢流时，采取紧急的处理办法，如泵入重晶石或打水泥塞。

引发溢流及井喷的原因：

A.地层压力Pp预测不准确；

B.井筒内钻井液高度h降低；

C.钻井液密度降低；

D.起钻中抽汲压力降低了井筒内液柱压力。

溢流的早期征兆：

A.钻井液池液面升高；

B.钻速变快；

C.井口返出钻井流体速度增大；

D.立管压力下降；

E.地面油、气、水显示；

F.钻井液性能变化。

5、常规油气井控制井的压井方法

A.司钻法（两步控制法）：分两个循环周进行，第一循环采用原密度m钻井液循环排出环空气侵的钻井流体；第二循环泵入按关井立管压力求得的所需密度的mk钻井液置换出井筒内m的钻井液而恢复建立井筒压力系统平衡时的压井方法；

特点：第一循环周结束，关井立管压力等于套压；第二循环周结束，立管压力等于循环压降，套压为零。停止循环后立管压力和套压等于零。

B.工程师法（等候加重法）：根据关井立管压力求得地层压力，待配制好所需压井密度的钻井液后，通过一个循

环周内同时排出环空气侵流体的压井方法。

6、防喷器类型：环形防喷器、闸板防喷器（单、双）、旋转防喷器。

第六章 井眼轨迹设计与控制

1、定向井井眼轨迹设计的基本要素

A.井深：井眼轴线上任一点到井口的井眼长度；

B.井斜角：井眼轴线上任一点的井眼方向线（切线，指向前方）与通过该点的重力线间之间的夹角；

C.方位角：井眼轴线上任一点的正北方向线与该点的井眼方向线在水平面投影线间的夹角；

D.井斜变化率：单位长度段内井斜角的改变值；

E.垂深：井眼轴线上任一点到井口所在水平面的距离；

F.水平位移：井眼轴线上任一点到井口所在的铅垂线的距离。

2、井眼曲率：单位长度段内井眼切线倾角的改变。（错误！未找到引用源。）

第七章 固井

1、固井：向井内下入套管，并向井眼和套管之间的环形空间注入水泥的施工作业。包括下套管和注水泥两大部分。

2、套管柱外载类型

A.外挤压力：主要来自钻井液液柱压力、水泥浆液柱压力、地层中流体压力、易流动岩层的侧压力等；

分为：外压力、支撑内压力、有效外压力

B.内压力：主要来自钻井液、地层流体（油、气、水）压力以及特殊作业（如压井、酸化压裂、挤水泥等）时

所施加的压力；

分为：内压力、支撑外压力、有效内压力

C.轴向拉力：套管自重、动载，遇卡上提多提的拉力等产生的附加拉力等。

3、套管强度：套管柱具有的抵抗外载的能力称为套管强度。

抗挤强度：套管所能承受的最大外挤压力；

抗内压强度：套管所能承受的最大内压力；

抗拉强度：套管所能承受的最大轴向拉力。

4、水泥浆（石）的性能：水泥浆密度、水泥浆稠化时间、水泥浆流变性、水泥浆失水量、水泥浆稳定性、水泥石抗

压强度、水泥石渗透率。

5、提高注水泥顶替效率的措施：

A.加扶正器降低套管在井眼中的偏心程度；（避免窜槽现象）

B.注水泥时活动套管；（要求井壁规则，转速低）

C.采用紊流或塞流流态注水泥；（在紊流塞流流态，断面流速分布相对平缓，因而有利于水泥浆均匀推进顶替钻

井液）

D.使用注水泥前置液；

E.注水泥前调整钻井液性能；

F.增加紊流接触时间

G.顶替液与钻井液的密度差；（一般要求钻井液、前置液、水泥浆的密度应逐级增大（所谓正密度差），因正密

度差将对钻井液产生浮力作用，有利于顶替）

第八章 完井

1、完井：指油气井的完成，即根据油气层的地质特性和开发开采的技术要求，在井底建立油气层与油气井井筒之间的合理连通渠道或连通方式。

2、几种主要完井方法适用的地质条件（垂直井）

射孔完井：

A.有气顶、或有底水、或有含水夹层，易塌夹层等复杂地质条件，因而要求实施分隔层段的储层；

B.各分层之间存在压力、岩性等差异，因而要求实施分层测试、分层采油、分层注水、分层处理的储层；

C.要求实施大规模水力压裂作业的低渗透储层；

D.砂岩储层、碳酸盐岩裂缝性储层。

裸眼完井：

A.无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层；

B.岩性坚硬致密，井壁稳定不坍塌的碳酸盐岩或砂岩储层；

C.单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多储层；

D.不准备实施分隔层段，选择性处理的储层。

割缝衬管完井：

A.无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层；

B.单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多储层；

C.不准备实施分隔层段，选择性处理的储层；

D.岩性较为疏松的中、粗砂粒储层。

裸眼砾石充填完井：

A.无气顶、无底水、无含水夹层的储层；

B.单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多储层；

C.不准备实施分隔层段，选择性处理的储层；

D.岩性疏松出砂严重的中、粗、细砂粒储层。

套管砾石充填完井：

A.有气顶、或有底水、有含水夹层、易塌夹层等复杂地质条件，因而要求实施分隔层段的储层；

B.各分层之间存在压力、岩性差异，因而要求实施选择性处理的储层；

C.岩性疏松出砂严重的中、粗、细砂粒储层。

第九章 储层保护

1、储层敏感性：速敏、水敏、盐敏、碱敏、酸敏。

速敏：指因流体流动速度变化引起地层微粒运移、堵塞喉道，导致渗透率下降的可能性及其程度；

水敏：原始状态处于盐水环境中的地层的某些矿物遇淡水或低矿化度水后发生膨胀、分散、脱落和运移，从而减小或堵塞储层喉道，造成储层渗透率下降的可能性及其程度；

盐敏：渗透率随注入液矿化度降低而变化的可能性及其程度；

碱敏：碱性环境下，粘土颗粒易于分散、运移，诱发粘土矿物失稳，碱性介质与储层岩石反应是矿物颗粒分散，与地层水相互作用生成无机垢等，从而造成储层渗透率下降的可能性及其程度；

酸敏：酸液进入地层后，与地层中的酸敏性矿物发生反应，产生沉淀或释放出微粒，使地层渗透率下降的可能性及其程度。

2、钻井过程中造成储层损害原因分析

A.钻井过程中储层损害原因；

1)钻井液中固相颗粒堵塞储层

2)钻井液滤液与储层岩石不配伍一起的损害；（水敏、盐敏、碱敏、润湿反转、表面吸附）

3)钻井液滤液与储层流体不配伍引起的损害；（无机盐沉淀、形成处理剂不溶物、发生水锁效应、形成乳化

堵塞、细菌堵塞）

4)油相渗透率变化引起的损害；（钻井液滤液进入储层，改变了井壁附近地带的油气水分布，导致油相渗透

率下降，增加油流阻力）

5)负压差急剧变化造成的储层损害；（中途测试或负压差钻井时，如选用的负压差过大，可诱发储层速敏，引起储层出砂及微粒运移。此外，还会诱发地层中原油组分形成有机垢和产生应力敏感损害）

B.钻井过程中影响储层损害程度的工程因素；

1)压差：压差是造成储层损害的主要因素之一。通常钻井液的滤失量随压差的增大而增加，因而钻井液进

入储层的深度和损害储层的严重程度均随正压差的增加而增大；

2)浸泡时间：当储层被钻开时，钻井液固相或滤液在压差作用下进入储层，其进入数量和深度及对储层损

害的程度均随钻井液浸泡储层时间的增长而增加；

3)环空返速：环空返速越大，钻井液对井壁泥饼的冲蚀越严重，因此，钻井液的动滤失量随环空返速的增

高而增加，钻井液固相和滤液对储层侵入深度及损害程度亦随之增加；

4)钻井液性能：钻井过程中起下钻、开泵所产生的激动压力随钻井液的塑性粘度和动切力增大而增加。

第十章 环境保护