2026年勘探工设备故障诊断试卷及参考答案

2026年勘探工设备故障诊断试卷及参考答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.某型钻机液压系统运行时，油箱温度异常升高至85℃，最可能的故障原因是：A.液压油黏度过高B.冷却器散热片堵塞C.蓄能器充气压力过高D.换向阀中位泄漏量过小2.泥浆泵液力端工作时出现周期性剧烈振动，伴随排出压力波动超±1.5MPa，优先检查的部件是：A.空气包预充氮气压力B.活塞与缸套间隙C.安全阀开启压力D.吸入管汇弯头磨损3.测井绞车滚筒制动时出现"点头"现象（滚筒瞬时反转），关键诊断点是：A.制动片与制动毂接触面积B.液压制动系统背压阀设定值C.电磁离合器结合时间差D.钢丝绳在滚筒上的排列均匀度4.螺杆钻具钻进时扭矩突然下降50%，泵压降低2MPa，最可能的故障是：A.马达定子橡胶脱胶B.旁通阀关闭不严C.传动轴万向节断裂D.钻头水眼堵塞5.地震勘探检波器串输出信号衰减超30%，排除线路故障后，重点检测：A.检波器固有频率偏移量B.磁钢与线圈间隙均匀度C.阻尼系数匹配性D.尾锥与地表耦合紧密度6.岩心钻机立轴回转时出现周期性异响，停机后手动盘车无异常，故障源最可能在：A.立轴轴承游隙过大B.变速箱齿轮齿面点蚀C.液压马达配流盘磨损D.电机转子动平衡偏差7.连续管作业机注入头链条张力波动超20%，伴随链轮异响，优先排查：A.链条节距累积误差B.张紧油缸密封性能C.链轮齿形磨损量D.液压系统压力脉动8.随钻测量（MWD）仪器传输信号中断，地面解码显示"无数据"，排除电池故障后，首先检查：A.脉冲发生器活塞卡阻B.探管与短节连接密封性C.泥浆含砂量是否超标D.信号传输短节绝缘电阻9.车载钻机液压支腿伸出后自动回缩，保压时间小于10分钟，故障定位应重点检测：A.平衡阀单向密封性能B.油缸活塞密封磨损C.液压泵内泄漏量D.换向阀中位泄漏量10.地震仪器采集站出现"通道短路"报警，现场更换电缆后仍报警，需检测：A.采集站输入阻抗B.检波器接地电阻C.电缆屏蔽层连续性D.采集站供电电压11.钻机转盘转速调节时出现"死区"（0-50r/min范围内无响应），故障关联部件是：A.比例阀输入信号处理模块B.变量泵斜盘伺服缸C.转速传感器信号线路D.离合器摩擦片磨损12.泥浆搅拌器电机电流异常升高30%，搅拌效率下降，不考虑电源问题时，首先检查：A.减速箱齿轮啮合间隙B.搅拌叶片磨损变形C.轴承润滑脂乳化程度D.电机转子与定子间隙13.井径测井仪推靠臂无法完全张开，地面测试推靠压力正常，可能的故障是：A.推靠油缸活塞密封损坏B.测井电缆张力不足C.推靠臂铰链销卡阻D.压力传感器标定误差14.岩心管卡取岩心时，回转阻力突增但岩心未卡断，优先检查：A.卡簧与岩心管间隙B.钻头水口堵塞情况C.岩心管单动性能D.立轴给进压力15.勘探用空压机排气量下降25%，排气温度升高至110℃，不考虑环境因素时，关键诊断点是：A.气阀密封面磨损量B.冷却器翅片积灰厚度C.润滑油粘度指数D.活塞环开口间隙二、判断题（每题1分，共15分。正确打√，错误打×）1.钻机液压系统油液颗粒污染等级NAS12级属于正常范围（）2.泥浆泵凡尔座磨损超过0.5mm时，需立即更换（）3.测井绞车张力传感器信号漂移主要由温度变化引起（）4.螺杆钻具旁通阀在钻进时应处于关闭状态（）5.地震检波器埋置深度不足会导致高频信号衰减（）6.岩心钻机立轴偏摆量超过0.3mm需调整轴承间隙（）7.连续管作业机注入头链条伸长量超过2%应整体更换（）8.MWD仪器脉冲发生器频率与泥浆泵冲次不匹配会导致信号丢失（）9.液压支腿回缩故障中，平衡阀故障比油缸内泄漏更常见（）10.地震采集站"通道开路"报警通常由检波器损坏引起（）11.钻机转盘无变速功能时，应优先检查变量泵排量控制机构（）12.泥浆搅拌器电机过载保护动作可能是物料沉淀导致（）13.井径仪推靠压力正常但臂长不足，可能是推靠臂机械卡阻（）14.岩心管单动性能差会导致岩心采取率下降（）15.空压机气阀弹簧断裂会导致排气温度异常升高（）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述泥浆泵液力端"刺漏-压力下降"故障的诊断流程。2.分析钻机主离合器打滑的典型原因（至少列出4项）。3.列举连续管作业机注入头链条异常磨损的3种检测方法。4.说明随钻测量仪器信号衰减的5类影响因素。5.阐述地震勘探检波器串灵敏度降低的排查步骤。四、案例分析题（共25分）案例背景：某页岩气勘探项目使用ZJ40钻机，钻进至3200m时出现以下异常：（1）转盘转速由60r/min降至40r/min（给定值未变）；（2）泥浆泵排出压力由18MPa降至15MPa（泵冲未变）；（3）动力猫道举升油缸动作迟缓，需2次操作才能完成举升；（4）液压油箱温度30分钟内从55℃升至70℃。要求：（1）分析各异常现象的关联性；（2）列出3个最可能的故障点及验证方法；（3）提出应急处理措施。参考答案一、单项选择题1.B2.A3.C4.A5.D6.C7.B8.D9.A10.A11.A12.B13.C14.A15.A二、判断题1.×（正常应≤NAS10级）2.√（超过0.3mm即需更换）3.√（温度影响应变片灵敏度）4.√（旁通阀仅在起下钻时开启）5.√（埋深不足导致耦合差）6.×（立轴偏摆量应≤0.2mm）7.√（伸长量超2%会导致跳齿）8.√（频率不匹配导致信号解调失败）9.×（油缸内泄漏更常见）10.×（多为电缆断路）11.√（变量泵控制机构故障影响排量）12.√（物料沉淀增加搅拌阻力）13.√（机械卡阻限制臂长）14.√（单动差导致岩心受扭断）15.√（弹簧断裂导致气阀关闭延迟）三、简答题1.诊断流程：①观察刺漏位置（凡尔盖、缸套压盖、空气包接口等）；②检查对应密封件（O型圈、盘根、凡尔座密封面）磨损/损坏情况；③测量液力端各腔室压力波动（正常≤±0.5MPa）；④检测泥浆含砂量（超过1%会加速磨损）；⑤验证空气包预充压力（应为工作压力的30-50%）；⑥确认凡尔球与凡尔座接触面积（应≥80%）。2.主离合器打滑原因：①摩擦片表面有油污（液压油或润滑脂泄漏污染）；②摩擦片磨损超限（厚度小于设计值的2/3）；③压紧弹簧疲劳失效（弹力下降超15%）；④操纵油缸内泄漏（油压无法达到设定值）；⑤摩擦片翘曲变形（平面度误差超过0.2mm）；⑥气压/液压系统压力不足（低于离合器设计工作压力）。3.链条异常磨损检测方法：①测量链节伸长量（使用链条长度测量仪，每10节长度增量＞0.3mm需关注）；②观察链板与链轮接触部位（正常应为均匀亮带，出现沟槽或局部磨损为异常）；③检测链条销轴与套筒间隙（使用塞尺，间隙＞0.15mm需更换）；④检查链条润滑情况（滴油润滑时，每节应可见油膜，无油迹为润滑不足）；⑤测量链轮齿厚（磨损超过原厚度的10%会加剧链条磨损）。4.信号衰减影响因素：①泥浆性能（含砂量高、粘度大导致信号传输损耗增加）；②井深（每增加1000m，信号衰减约3-5dB）；③脉冲发生器性能（活塞磨损导致脉冲幅度降低）；④钻柱结构（大尺寸钻铤会产生信号反射干扰）；⑤地面解码系统灵敏度（滤波器设置不当会滤除有效信号）；⑥干扰源（泥浆泵冲次波动、其他井下仪器电磁干扰）。5.灵敏度降低排查步骤：①检查检波器串连接（用万用表测量总电阻，与理论值对比判断是否断路/短路）；②测试单只检波器灵敏度（使用振动台，输入10Hz、1cm/s振动，输出电压应≥400mV）；③检测检波器尾锥与地表耦合（用手轻摇检波器，无松动感为耦合良好）；④测量检波器接地电阻（应≤100Ω，潮湿地表可放宽至200Ω）；⑤检查电缆传输损耗（用信号发生器注入100Hz信号，末端测量衰减量应＜5%）；⑥验证采集站输入增益（确认未误设为低增益模式）。四、案例分析题（1）关联性分析：四项异常均与液压系统性能下降相关。转盘转速降低（液压马达输出扭矩不足）、泥浆泵压力下降（可能因泵驱动液压马达功率不足）、动力猫道动作迟缓（执行元件速度降低）、油箱温度升高（系统内泄漏增加导致能量损失转化为热能），核心指向液压系统效率下降。（2）可能故障点及验证方法：①主液压泵内泄漏：测量泵出口流量（额定转速下，实际流量＜额定值的85%可判定内泄漏）；②多路换向阀磨损：关闭所有执行机构，测量系统保压性能（10分钟压力下降＞2MPa为阀内泄漏）；③液压油污染：取油样进行颗粒度分析（NAS等级＞12级会加剧元件磨损）；④冷却器失效：测量冷却器进/出