奥鹏油气工程设备与工具复习题

1、第二章：一.掌握油气井工程常用术语?1.钻井的概念：利用机械设备，从地面至目的层钻一井眼的工程。2.井:以勘探开发石油和天然气为目的，在地层中钻出的具有一定深度的圆柱形孔眼。3.井的类别：按一定依据划分的井的总类。按钻井的目的可分为探井和开发井等；按完钻后的井深可分为浅井(<1200m)、中深井(12004500m)、深井(45006000m)和超深井(>6000m)；按井眼轴线形状可分为直井和定向井。4.探井：指以了解地层的时代、岩性、厚度、生储盖的组合和区域地质构造，地质剖面局部构造为目的，或在确定的有利圈闭上和已发现油气的圈闭上，以发现油气藏、进一步探明含油气边界和储量以及了

2、解油气层结构为目的所钻的各种井，包括地层探井、预探井、详探井。5.开发井：指为开发油气田所钻的各种采油采气井、注水注气井，或在已开发油气田内，为保持一定的产量并研究开发过程中地下情况的变化所钻的调整井、补充井、扩边井、检查资料井等。 6.直井：井眼轴线大体沿铅垂方向，其井斜角、井底水平位移和全角变化率均在限定范围内的井。 7.定向井：沿着预先设计的井眼轨道，按既定的方向偏离井口垂线一定距离，钻达目标的井。 8.丛式井：在一个井场上或一个钻井平台上，有计划地钻出两口或两口以上的定向井(可含一口直井)。 9.救援井：为抢救某一口井喷、着火的井而设计、施工的定向井。 10.多底井：一个井口下面有两个

3、或两个以上井底的定向井。 11.大斜度井：最大井斜角在60°86°的定向井。 12.水平井：井斜角接近或等于90°，并保持这种角度钻完一定长度的水平段的定向井。13.井口：井的开口端。14.井底：井的底端。15.裸眼：未下套管部分的井段。16.井深：从转盘补心面至井底的深度。17.井壁：井眼的圆柱形表面。18.环空：井中下有管柱时，井壁与管柱或管柱与管柱之间的圆环形截面的柱状空间。19.井眼轴线： 井眼的中心线。20.井身结构： 指的是钻头钻深、相应井段的钻头直径、下入的套管层数、直径及深度、各层套管外的水泥返高以及人工井底等。21.井场：钻井施工必需的作业场地。

4、22.小鼠洞：位于井口的正前方，用于预先放置钻杆单根的洞，以加快接单根操作。23.(大)鼠洞：当不使用方钻杆而从大钩上卸下时，用于放置方钻杆和水龙头的洞，位于钻台左前方井架大腿与井口的连线上。24.钻台：装于井架底座上，作为钻工作业的场所。25.钻进：使用一定的破岩工具，不断地破碎井底岩石，加深井眼的过程。26.钻进参数：是指钻进过程中可控制的参数，主要包括钻压、转速、钻井液性能、流量、泵压及其他水力参数。27.转速：指钻头的旋转速度，通常以转每分钟(rpm)为单位。28.流量(排量)：单位时间内通过泵的排出口的液体量。通常以升每秒（l/s)为单位。29.钻压：钻进时施加于钻头上的沿井眼前进方

5、向上的力。30.机械钻速（ROPRate of penetration）：钻头在单位时间内钻进的长度。通常以m/h为单位。31.平均机械钻速：某一统计井段内，进尺量与纯钻时间的比值。单位为：m/h（米/小时）。32.钻时：钻进单位进尺所用的时间。通常以min/m为单位。33.悬重和钻重：在充满钻井液的井内，钻柱在悬吊状态下指重表所指轴向载荷称为悬重(即钻柱重力减去浮力)；钻柱在钻进状态下指重表所指的轴向载荷称为钻重。悬重与钻重的差值即钻压。34.开钻：指下入导管或各层套管后第一只钻头开始钻进的统称，并依次称为第一次开钻，第二次开钻。35.完钻：指全井钻进阶段的结束。36.送钻：钻进时，随着井眼

6、不断加深，钻柱不断下放，始终保持给钻头施加一定的钻压的过程。37.方入和方余：在钻进过程中，方钻杆在转盘补心面以下的长度称为方入；在补心面以上的方钻杆有效长度称为方余。38.进尺：钻头钻进的累计长度。39.划眼：在已钻井眼内为了修整井壁，清除附在井壁上的杂物，使井眼畅通无阻，边循环边旋转下放或上提钻柱的过程。分正划眼和倒划眼。40.扩眼：用扩眼钻头扩大井眼直径的过程。41.蹩钻：在钻进中钻头所受力矩不均，转盘转动异常的现象。42.跳钻：钻进中钻头在井底工作不平稳使钻柱产生明显纵向振动的现象。43.停钻：停止钻进。44.顿钻：钻柱失控顿到井底或其它受阻位置的现象。45.溜钻：钻进中送钻不均或失控

7、而使钻柱下滑，出现瞬时过大钻压的现象。46.打倒车：蹩钻严重时转盘发生倒转的现象。47.通井：向井内下入带有通井接头或钻头的钻柱，使井眼保持畅通的作业。48.放空：钻进中钻柱能无阻地送入一定长度的现象。49.吊打：在钻头上施加很小的钻压钻进的过程。50.纠斜：当井斜超过规定的限度时，采取措施使井斜角纠正到规定限度内的过程。51.钻水泥塞：将注水泥或打水泥塞后留在套管或井眼内的凝固水泥钻掉的过程。52.缩径：井眼因井壁岩石膨胀等而使井径变小的现象。53.井径扩大：井眼因井壁岩石坍塌等而使井径变大的现象。54.单根：指一根钻杆。55.双根：指连成一体的两根钻杆。56.立根(立柱)：起钻时卸成一定长

8、度，能立在钻台的钻杆盒上的一柱钻柱。一般为三根钻杆。57.接单根：当钻完方钻杆的有效长度时，将一根钻杆接到井内钻柱上使之加长的操作。58.起下钻：将井下的钻柱从井眼内起出来，称为起钻。将钻具下到井眼内称为下钻。整个过程称为起下钻。59.短起下钻：在钻进过程中，起出若干立柱钻杆，再将它们下入井内的作业。60.活动钻具：在钻井作业中，有时上提、下放或旋转钻柱的过程。61.甩钻具：将钻柱卸开成单根拉下钻台。62.换钻头：通过起下钻更换钻头的作业。63.循环钻井液：开泵将钻井液通过循环系统进行循环。64.循环周期：钻井液从井口泵入至井口返出所需的时间。65.靶心：由地质设计确定的定向井地下坐标点。66

9、.靶区：允许实钻井眼轴线进入目的层时偏离设计靶心的规定范围。67.靶区半径：靶区圆的半径。68.造斜点：定向造斜起始的井深处。69. 造斜：利用造斜工具钻出一定方位的斜井段的工艺过程。 70. 增斜：使井斜角不断增加的工艺过程。 71. 降斜：使井斜角不断减小的工艺过程。 72. 稳斜：使井斜角保持不变的工艺过程。 73. 定向要素：定向井基本要素，包括井斜角、方位角和井深。 74. 取心：利用机械设备和取心工具钻取地层中岩石的作业。 75. 岩心：取心作业时，从井下取出的岩石。 76. 岩心收获率：岩心长与取心进尺之比的百分数。 77.钻井液柱压力：由钻井液柱的重力引起的压力，其大小与钻井液

10、密度和液柱垂直高度有关。78.溢流：井口返出的钻井液量比泵入量大，或停泵后井口钻井液自动外溢的现象。79.井涌：溢流的进一步发展，钻井液涌出井口的现象。80.井喷：地层流体(油、气或水)无控制地流入井内并喷出地面的现象。81.压井：向失去压力平衡的井内泵入高密度钻井液，以重建和恢复压力平衡的作业。82.卡钻：钻柱在井内不能上提、下放或转动的现象。(卡钻包括泥包卡钻、砂桥卡钻、沉砂卡钻、键槽卡钻、垮塌卡钻、压差卡钻、小井眼卡钻、缩径卡钻、顿钻卡钻、落物卡钻、水泥卡钻等)83.卡点：被卡钻柱最上点。84.落鱼：因事故留在井内的钻具。85.油井水泥：适用于油气井或水井固井的水泥或水泥与其它材料的任何

11、混合物。86.固井：对所钻成的裸眼井，通过下套管注水泥以封隔油气水层，加固井壁的工艺。87.水泥返深(高)：指环空水泥面在井下的深度。88.碰压：在顶替水泥浆结束时，胶塞与阻流环相撞而泵压突增的现象。89.套管：封隔地层，加固井壁所用的特殊钢管。90.表层套管：为防止井眼上部疏松地层的坍塌和污染饮用水源及上部流体的侵入，并为安装井口防喷装置等而下的套管。91.技术套管：是在表层套管和生产套管之间，由于地层复杂或完井所使用的泥浆密度不致压漏地层等钻井技术的限制而下入的套管。92.生产套管(油层套管)：为生产层建立一条牢固通道、保护井壁、满足分层开采、测试及改造作业而下入的最后一层套管。93.钻井

12、周期：一开到完钻的全部时间。94.建井周期：从钻机搬迁安装到完井为止的全部时间，包括搬迁安装时间、钻进时间和完井时间三部分。95.井史：是指一口井的档案资料，包括钻井、地质、完井等施工作业数据和资料。96.井底钻具组合（下部钻具组合）：靠近钻头部分的钻具组合称为下部钻具组合（Bottom Hole Assembly 简称BHA）二顿钻钻井的基本过程? 顿钻钻井法又称冲击钻井法。相应的钻井设备称顿钻钻机或钢绳冲击钻机。周期地将钻头提到一定的高度向下冲击井底，破碎岩石。在不断冲击的同时，向井内注水，将岩屑、泥土混成泥浆，等井底泥浆碎块积到一定数量时，便停止冲击，下入捞砂筒捞出岩屑，然后再开始冲击作

13、业。如此交替进行，加深井眼，直至钻到预定深度为止。三旋转钻井与顿钻钻井比较的优势? 顿钻法钻井，破碎岩石、取出岩屑的作业都是不连续的，钻头功率小、效率低、速度慢，远不能适应现代石油钻井中优质快速打深井的要求。旋转钻井法即利用驱动设备驱动钻头旋转，并给钻头施加钻压破碎岩石，利用钻井液取出岩粉，使井眼连续不断的加深的钻井方式。四旋转钻井的基本工艺流程? 旋转钻井法即利用驱动设备驱动钻头旋转，并给钻头施加钻压破碎岩石，利用钻井液取出岩粉，使井眼连续不断的加深的钻井方式。其基本工艺流程如下：钻前准备：定井位、道路勘察、基础施工、安装井架、搬家、安装装备。钻进：加深井眼的过程。下钻：将由钻头、钻铤、方钻

14、杆组成的钻杆柱下入井中，使钻头接触井底，准备钻进。正常钻进：又称纯钻进。启动转盘(或井底动力钻具)通过钻杆柱带动井底钻头旋转，给钻头施加适当的压力(钻压)以破碎岩石。与此同时，开动泥浆泵循环泥浆，冲洗井底，携出岩屑，保护井壁，冷却钻头。接单根起钻换钻头换完钻头，便又开始下钻，重复上述作业：下钻正常钻进接单根(立根) 起钻换钻头下钻，构成正常钻进作业的大循环，直至钻达预定井深。固井：下入套管、注水泥固井。完井：按设计要求连通油、气层和井眼，安装井口装置。五旋转钻井的方式有哪几种?地面驱动旋转钻井 井下动力钻具井下驱动旋转钻井 地面与井下动力复合驱动旋转钻井第三章：1.按成因岩石分为哪三类？ 岩浆

15、岩、沉积岩、变质岩。2.简述沉积岩的结构，说明胶结物的类型与岩石强度的关系。结构既岩石的微观组织特性，即指矿物颗粒的大小、形状和表面特性等，它决定着岩石的强度和硬度等。沉积岩主要为胶结结构。矿物颗粒之间被胶结物或者细粒填隙物质充填结合在一起，这种结构形式称为胶结结构。其中的填隙物质称为胶结物。胶结物的性质对岩石的性质有很大影响。在相同胶结物的条件下，硬度较高的矿物所组成的岩石其强度也高；在矿物相同的情况下，胶结物强度大则岩石强度大。 通常：硅质胶结>铁质或钙质胶结>泥质胶结。 3.简述层理构造对岩石破碎的影响规律。 沉积岩由于层理的影响，在不同方向上具有不同的强度，从而对岩石的破碎

16、产生影响。其一般规律是在平行层理方向上岩石的抗拉强度抗弯强度略大，而在垂直层理方向的抗压强度抗剪强度较大。因而，岩石易受平行层理方向的剪力和压力而破碎，易受垂直层理方向上拉力和弯曲应力而破碎。4岩石破碎分为哪三个阶段？划分三个阶段的工程意义？ （1）从岩石破碎的过程分析，随着压力的增加，破岩齿破碎岩石的过程可划分为三个阶段：裂纹发展阶段（塑性变形）压实体形成阶段（局部破碎）岩石大体积崩切阶段（体积破碎）（2）在工程实际中，钻头破岩齿的载荷是由钻井参数决定的，因此通过破岩齿破岩过程分析可以优化钻井参数（如钻压、转速等）。5简述牙轮钻头的类型？牙轮钻头储油润滑密封系统的作用？ 按牙齿的固定方式分为

17、：镶齿和铣齿；按轴承类型分为：滚动轴承和滑动轴承；按密封类型分为：橡胶密封和金属密封；按牙轮数量分为：单牙轮钻头、双牙轮钻头和三牙轮钻头其作用：牙轮钻头的密封主要有两方面的作用：防止润滑脂泄露和防止钻井液进入轴承系统。牙轮钻头的密封为动密封，且工作环境恶劣，是牙轮钻头上最易损坏的部件。6钻头喷嘴（水眼）的作用？ 钻井液流出钻头射向井底的通道；喷嘴数量、尺寸决定了钻头的过流面积，通过调节过流面积改变钻头压降，可强化水力辅助破岩效果；通过合理调节喷嘴的空间位置，形成最优的水力结构，有效清洗牙轮和井底岩粉。7何谓牙轮钻头牙齿的公转与自转？ 固定在牙轮上的牙齿随钻头一起绕钻头轴线作顺时针方向的旋转运动

18、，这种运动称作公转。钻头工作时，牙齿绕牙轮轴线作逆时针方向的旋转称为自转。8牙轮钻头牙齿冲击破碎岩石作用是怎样形成的？ 牙轮钻头的冲击压碎作用是由两方面的原因引起的：一方面，钻头工作时，牙轮滚动，牙齿与井底的接触是单齿、双齿交错进行的。单齿接触井底时，牙轮的中心处于最高位置；双齿接触井底时则牙齿的中心下降。牙轮在滚动过程中，牙轮中心的位置不断上下交换，使钻头沿轴向作上下往复运动，这就是钻头的纵向振动；另一方面，由于井底不平和有凸台存在，牙轮在滚动过程中会产生纵向振动。钻头在井底的纵向振动，使钻柱不断压缩与伸张，下部钻柱把这种周期性变化的弹性变形能又传递给钻头形成冲击。钻头的纵向振动使牙齿产生冲

19、击力，与静载压入力一起形成了钻头对地层岩石的冲击、压碎作用9牙轮钻头的剪切破岩作用是怎样形成的？有什么作用？ 剪切作用主要是通过牙轮在井底滚动的同时还产生牙齿对井底的滑动实现的，产生滑动的原因是由牙轮钻头的超顶、复锥和移轴三种结构特点引起的。作用：超顶和复锥所引起的切线方向滑动除可在切线方向与冲击、压碎作用共同破碎岩石外，还可以剪切掉同一齿圈相邻牙齿破碎坑之间的岩石；移轴则在轴向产生滑动和切削地层的作用，它可以剪切掉齿圈之间的岩石10综述牙轮钻头的特点？ 优点： 1.冲击和剪切双重作用破岩，既有牙齿的冲击又有滑动引起的剪切，破岩效率高。 2.适应地层范围广，适合在所有地层中钻进。 3.钻头自洗

20、效果好，不容易泥包。 4.钻头成本较低。缺点 1.由于轴承的寿命和牙齿耐磨性的限制，钻头寿命相对较低； 2.由于存在薄弱环节（如轴承密封与锁紧部位），经常会造成牙轮脱落，造成钻井事故； 3.由于轴承在高转速下寿命较低，因此牙轮钻头不适合高转速，一般适合在200转/分以下; 4.在高温条件下，钻头密封和润滑系统容易损坏，因而不适合高温地层; 5.在小井眼中由于牙轮尺寸受到限制，寿命很低，因此不适合小井眼钻井; 6.所需钻压相对较高，不适合在易斜地层使用。11金刚石钻头的定义？包括哪几种？ 金刚石材料钻头按破岩材料分为天然金刚石钻头（金刚石钻头）、聚晶金刚石钻头、热稳定性聚晶金刚石钻头12钻头切削

21、齿对材料性能的哪些要求？良好的机械力学性能（硬度、强度、韧性）； 强耐磨性（抵御岩石的磨损）。13金刚石类材料的特点？ 优点：硬、耐磨。 缺点： 脆性较大，遇到冲击载荷会引起破裂。 热稳定性较差。在空气中，金刚石会在高温下氧化燃烧，变为二氧化碳和一氧化碳；在惰性或还原性气体，在1430°C以上，金刚石晶体出现同素异形转换变成石墨；金刚石内部含有杂质，由于杂质的热膨胀系数远大于金刚石的热膨胀系数，急剧受热容易引起热裂。14描述聚晶金刚石复合片（PDC）的结构及特点？ 结构（如图3.3.9)：聚晶金刚石复合片为聚晶金刚石和硬质合金两种材料的复合体（简称PDC）。其形状多为圆片状，聚晶金刚

22、石层为破碎岩石的工作层，厚度一般小于3 mm；碳化钨基体对聚晶金刚石薄层起支撑作用。特点： A.聚晶金刚石和硬质合金两种材料的有机结合，使PDC既具有金刚石的硬度和耐磨性，又具有硬质合金材料的强度和抗冲击能力。 B.自锐性(图3.3.10) 由于聚晶金刚石的耐磨性是硬质合金的300倍以上，在钻进过程中硬质合金磨损量大于金刚石层，使得金刚石层始终保持一定的出露量，整个复合片齿始终保持良好的锋利性。C.热稳定性差 聚晶金刚石复合片内部含有部分金属触媒，由于金属材料的热膨胀系数远大于金刚石的热膨胀系数，急剧受热容易引起热裂。 同时金刚石层与硬质合金的热胀系数存在差异，受热也会造成聚晶金刚石的脱层(图

23、3.3.11)。D.脆性大，抗冲击韧性差 金刚石本身脆性大； 硬质合金层与金刚石的弹性模量不同，冲击响应频率不同，受冲击载荷作用时，金刚石层受到的冲击不能完全由硬质合金层吸收，容易造成金刚石层发生崩裂（图3.3.12） ，因此适应地层受到限制15热稳定性聚晶金刚石与PDC的主要区别？ 将聚晶金刚石中的金属粘结剂用酸去除，使聚晶金刚石的耐温性大大提高。耐热温度达到1150°。16PDC钻头切削结构的基本参数包括那些？冠部形状参数：对于通常采用的圆弧形冠部，其形状可由内锥角ø和外锥圆弧半径r两个参数确定 PDC钻头切削齿空间结构由三个基本参数确定：齿前角、侧转角和位置角17PD

24、C钻头冠部高度系数的定义？ 18综述PDC钻头的特点？ 优点（图3.5.34） ： 1）以剪切方式破岩，在软至中硬均质地层中破岩效率高，机械钻速高； 2）具有自锐性，能始终保持较高的机械钻速； 3）PDC钻头切削齿耐磨性高，钻头寿命长； 4）所需钻压较低，钻柱负荷小。同时在吊打情况下能保持较高的钻井速度； 5）适应较高的转速（可达400转/分），有利于提高钻井速度；同时适合配合动力钻具使用； 6）PDC钻头结构牢固，没有活动部件和易损件，有利于防止钻井事故； 7）不受井眼尺寸的限制，适合在小井眼中应用； 8）不受地层温度的影响，是高温地层钻进的首选。缺点： 1）PDC齿抗冲击韧性较差不适合在破

25、碎、软硬变换频繁以及硬地层中使用，地层使用范围受到限制； 2）复合片热稳定性较差，需要良好的冷却； 3）对钻头水力结构要求较高，水力结构设计不合理钻头会发生泥包。 3）钻头成本较高。19写出钻头每米成本的计算公式并说明各部分的意义。 20.某一型号PDC成本10万元，钻头钻进1500米后报废，此钻头纯钻时间100小时，辅助钻进时间100小时，钻机日费4.8万元，计算该钻头的平均机械钻速和单位进尺成本？ 21简述钻头类型的选择方法？1.根据地层条件、钻井方式、井眼轨迹控制要求、井眼尺寸以及地质要求选择合适的钻头类型。 2.根据地层条件和钻头特性，选择钻头型号。 3.对于同一地层使用的不同类型、型

26、号的钻头，以“单位进尺成本”作为评价指标，优选最佳钻头类型和型号。 宗旨：以钻头每米成本最低为原则。22一只五刮刀8 1/2PDC钻头，钻头喷嘴数量5只。已知钻头喷嘴的总过流面积为568mm2。其中4只喷嘴的直径为3只12mm、1只13mm，求另一只喷嘴的直径。喷嘴数量和尺寸是由水力学参数优化设计结果确定的。喷嘴的当量直径可由排量和设计钻头压降计算得到：第四章1钻柱在钻井过程中的主要作用是什么？ (1)为钻井液由井流向钻头提供通道； (2)给钻头施加适当的压力(钻压)； (3)把地面动力(扭矩等)传递给钻头； (4)起下钻头； (5)根据钻柱的长度计算井深； (6)通过钻柱可以观察和了解钻头的

27、工作情况、井眼状况及地层情况等; (7)进行取心、挤水泥、打捞井下落物、处理井下事故等特殊作业; (7)对地层流体及压力状况进行测试与评价。2. 钻柱的定义？钻柱主要包括哪些工具？ 井下钻柱（也称为钻具）是指钻头以上、水龙头以下部分一系列钻井工具组合的总称。包括：方钻杆、钻杆、钻铤、井下动力钻具以及其它一些辅助钻井工具3. 井下三器指哪三种工具？ 随钻震击器、减震器、稳定器4什么是井下动力钻具？动力钻具钻井的特点是什么？ 将动力发动机置于井底直接与钻头相联驱动钻头破碎岩石进行钻井的井下动力装置，称为井下动力钻具。这种钻井方式称为井下动力钻具钻井。 其特点总结如下： 1）用井下动力钻井，钻杆不转

28、，只承受钻井的反扭矩，可改善钻柱的受力状况，减少钻柱和套管的磨损和破坏； 2）井下动力钻具与转盘钻井相比转速快，有利于提高机械钻速； 3）实现井眼轨迹的定向控制; 4）可与转盘复合，实现复合钻井。不仅可以实现旋转或滑动钻井，还可提高钻头转速，提高钻井速度。5液力井下动力钻具有哪几种？ 螺杆钻具和涡轮钻具6什么是螺杆钻具？主要有哪几部分构成？ 螺杆钻具，又称正排量马达(Positive Displacement Motor，简写为PDM)，是一种以钻井液为动力液的井下动力钻具，为容积式马达。螺杆钻具的组成部分： 1）旁通阀总成；2）马达总成；3）万向轴总成；4）传动轴总成。7弯螺杆钻具弯角大小与

29、造斜率的关系？ 导向螺杆钻具（弯螺杆钻具）是为大斜率定向井和水平井钻井而设计、制造的井下动力钻具，通常是指配有不同弯壳体和稳定器的螺杆钻具。弯角越大，造斜率越高，但在旋转钻井时转速受到限制。因此复合钻井时应在满足造斜率的前提下采用弯角较小的螺杆。8螺杆钻具的特点是什么？ 优点： 转速低，适用于现有牙轮钻头. 长度短(510m)，适合打定向井、水平井。 压降低(35MPa)。 转速不受输出扭矩的影响,具有很好的过载能力。 螺杆钻具的压降随着载荷的变化而变化,因而可通过泵压的变化检测螺杆钻具的工作情况。 缺点： 橡胶定子和转子在高密度及泥浆净化不好条件下易磨损，随着间隙的增大，转速和扭矩下降。 橡

30、胶定子不耐高温，在高于125条件下橡胶易失效，橡胶存放时间长了就会老化(螺杆钻具一般情况下只能存放2年时间)。9涡轮钻具工作特性分析? 涡轮钻具压降在流量、涡轮结构尺寸、涡轮级数确定后即为定值，不会随工况(钻压、扭矩)的变化而变化。 涡轮钻具的扭矩与流量、钻井液密度及转速参数有关。输出扭矩与流量、钻井液密度、涡轮级数成正比。 涡轮钻具的输出功率与流量、涡轮结构尺寸、涡轮级数、钻井液密度有关。 涡轮钻具的转速与输出扭矩成反比。空载时转速很高，重载时转速低。扭矩超过涡轮钻具的额定扭矩，涡轮钻具会停止旋转，即涡轮钻具没有过载能力 。 涡轮钻具的输出功率随着输出扭矩、转速的变化而变化，并存在最大值。此

31、最大值为涡轮钻具的理想工作负载点。10.根据螺杆钻具和涡轮钻具的工作特性曲线论述二者机械性能的差异？涡轮钻具和螺杆钻具的理论工作特性曲线如图，其机械性能的区别主要在以下几方面：过载能力对比工作特性曲线中可以看出：螺杆钻具有硬的机械特性，过载能力强；而涡轮钻具有软的机械特性，过载能力差，随着钻压增大导致切削阻力矩增大时，会引起转速下降，易被“压死”而造成制动。压降差异在一定的工作排量下，涡轮产生的压力降不变。而螺杆钻具的压降是一个随钻压和扭矩变化的量，利用这一特性可通过泵压检测螺杆钻具的工作状态。转速差异涡轮钻具的转速高于螺杆钻具，与常规牙轮钻头不匹配。11.涡轮钻具的特点？1.涡轮钻具的优点（

32、1）涡轮钻具钻速高（400r/min以上），较适合于TSP钻头，金刚石钻头。（2）涡轮钻具定子和转子的使用寿命长。（3）耐高温和高压，适用于高温高压井。2.涡轮钻具的缺点（1）涡轮钻具钻速较高，与现有牙轮钻头不匹配。（2）单节涡轮钻具扭矩小，为了提高扭矩，只有采用长度长的复式涡轮钻具，使得钻具总长度较大，不利于井眼轨迹控制：（3）复式涡轮钻具压降大，特别是在高钻井液比重条件下压降更大。（4）钻速与输出扭矩有关，过载条件下会导致钻具不转。第五章1.磁性测斜仪的种类？ 2.井眼轨迹测量的基本参数？ 3.磁性测斜仪测量井斜的原理？ 井深、井斜角和井斜方位角。井深指井口(通常以转盘面为基准)至测点的井

33、眼长度，也有人称之为斜深，国外称为测量井深过井眼轴线上某测点作井眼轴线的切线，该切线向井眼前进方向延伸的部分称为井眼方向线。井眼方向线与重力线之间的夹角就是井斜角。以正北方位线为始边，顺时针方向旋转到井眼方位线上所转过的角度，即井眼方位角。4.陀螺测斜仪的测斜原理？ 利用摆锤测量井斜角，利用高速陀螺的方位不变的特性测量方位角。5.电子侧斜仪的测斜原理？任何空间矢量皆可分解为三个相互垂直的分矢量，如果已知矢量的大小和主矢量的方向，那么，很容易计算出分矢量与主矢量的夹角。重力加速度和地磁场都可分解为三个相互垂直方向的分量。测得这三个分量的大小，可精确计算出分量的空间方向。如果将某一分量至于井眼轴线

34、方向，那么可精确得到井眼的井斜角和方位角6.无线随钻测斜仪的井下测量仪器的基本构成？(1)操作系统的动力源;(2)测量所需信息的传感器;(3)以代码的形式将数据传输到地面的发送器；(4)协调工具各种功能的微处理机或控制系统。7.无线随钻测斜仪的无线遥测传输方式主要有哪几种？(1)电磁发射;(2)声波;(3)钻井液压力脉冲。8.钻井液脉冲遥测的原理？ 利用井下脉冲发生器产生数据脉冲信号，这些脉冲信号通过钻井液传到地面，在地面接收到这些信号后，通过对信息进行译码，得到井下的测量数据。井下脉冲发生器主要有两种：正脉冲系统和负脉冲系统9.随钻测量系统主要测量哪些信息？(1)定向数据 (井斜角，方位角，

35、工具面角）;(2)地层特性 (伽玛射线，电阻率测井）（LWD）;(3)钻井参数 (井底钻压、扭矩、转数)。10.闭环钻井的概念？ 钻井技术发展的最高阶段为智能化钻井。钻井过程全面自动化、智能化称为闭环钻井，环指钻井作业过程。11.井眼轨迹控制方式有哪两种? 几何导向(GS) 与地质导向技术( GST) 。12.几何导向与地质导向钻井的概念？ 几何导向是在开发成熟油田的钻井地质情况完全清楚、几乎不存在地质不确定性问题时,按设计的三维井眼轨道空间几何位置进行导向与控制,并具有较高的控制精度。地质导向是在新区及复杂地质条件下钻井存在若干不确定性因素时,使作业者能随钻判断正钻地层，并准确命中“点移动靶

36、”，它是钻复杂井随钻实时设计与控制待钻井眼轨迹的必要手段。13.导向钻井执行机构有哪两种? 滑动式导向执行机构，旋转式导向执行机构14.旋转导向钻井导向控制方式有哪两种? 旋转钻井的导向控制方式从原理上分为两类：侧向力推靠钻头简称“推靠钻头”原理；定向给钻头以角位移简称“定向钻头”或“指向钻头”原理。15.旋转导向钻井与滑动导向钻井相比有哪些特点?旋转导向钻井法是在用转盘旋转钻柱钻进时,随钻实时完成导向功能,钻进时的摩阻与扭阻小、钻速高、钻头进尺多、钻井时效高、建井周期短、井身轨迹平滑易调控。极限井深可达15km、钻进成本低。16.何谓随钻测斜仪？按测量参数传输方式分为哪两类？钻井过程中，将安

37、装在下部钻具组合上的测斜仪器检测的数据连续不断的实时传送到地面，这种测量仪器称为随钻测斜仪。根据测量参数的传输方式可分为有线随钻测斜仪和无线随钻测斜仪.第六章1.按钻井深度钻机的分类？ 浅井钻机：钻井深度1500m；中深井钻机：钻井深度为15003000m；深井钻机：钻井深度为30006000m；超深井钻机：钻井深度6000m 。2.钻机包括拿八大系统？各系统的作用及其主要组成设备？ 1.地面旋转送进设备为了转动井中钻具，带动钻头破碎岩石，钻机配备有转盘系统。为实现钻头给进，钻机配备有钻具送进装置。 主要组成：转盘、水龙头、钻具，顶驱钻机配备有顶驱装置。2.循环系统作用：输送钻井液，清洗井底、

38、携带岩屑，保护井壁，冷却钻头，为井下动力钻具提供高压动力液。主要设备组成：全套钻井液的循环设备、钻井液净化、处理调配装置。3.起升系统作用：起下钻具、下套管，控制钻压。 主要设备（图6.1.8） ：绞车、天车、游车、大钩、钢丝绳、井架。4.动力为了供应三大工作机组及其它辅助机组 (如空气压缩机)动力，钻机必须配备动力驱动设备及其辅助装置，可以是内燃机及其供油设备，或者是交流、直流电动机及其供电、保护、控制设备等。5.传动系统连接发动机与工作机，实现从驱动设备到工作机组的能量传递和分配及运动方式的转换。 传动系统应包括减速、并车、转向、倒转及变速机构等6.控制系统和监测显示仪表为了指挥各机组协调

39、地进行工作，整套钻机配备有各种控制装置，常用设备有机械控制、气控、电控、液控和电、气、液混合控制。现代机械驱动钻机，普遍采用集中气控制。7.钻机底座底座是钻机组成部分之一。包括钻台底座和机房底座，用以安装钻井设备，方便钻井设备的移运。8.辅助设备成套钻机还必须具有供气设备、辅助发电设备、井口防喷设备、钻鼠洞设备与辅助起重设备，在寒冷地带钻井时还必须配备保温设备。3.泥浆循环系统流程图？ 4.钻机基本参数有哪些？ L（名义井深）；Qmax（最大钩载）；Qds（最大钻柱重量）； Ndr（绞车功率）；Z（Zmax）有效绳数；dw（钢绳直径）； Np（泵功率）； Dr（转盘通径）； Hr（底座）；H架(井架高度）。5.我国钻机型号的命名方法？ 6.钻机的三大工作机组主要指哪些设备？各机组的主参数有哪些？ 钻机的三大工作机组包括：绞车、转盘、泥浆泵。绞车输入功率 Ndr，转盘名义直径Dr（转速，转盘功率）输入轴功率/额定功率，7.钻机绞车对动力机组性能的要求？ 按绞车的工作特点，其对动力机组的要求是： 能无级变速、恒功率调节； 具有短期过载能力，以克服启动动载、振动冲击和轻度卡钻； 绞车工作时起停交替，要求动力系统有良好的启动性能和灵敏可靠的控制离合能力。 总之，绞车驱动需要恒功率调节、能无级变速和良好的启动性能的柔性驱动。8.钻机对动力机组性能的要求？ 钻机驱动