石油鉆采機(jī)械習(xí)題集

TOC\o"1-2"\h\z\u第一 鉆機(jī)緒 第一 鉆機(jī)概 第二 鉆機(jī)的基本參 第二 起下鉆工作和游動系 第一 起下鉆操作和游動系統(tǒng)工作分 第三 鉆井井架與鉆井絞 第一 井架概 第二 井架承載分 第三 鉆機(jī)絞車概 第四 典型絞車的結(jié) 第五 剎車機(jī)構(gòu)的分析計(jì) 第四 旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)設(shè) 第一 轉(zhuǎn)盤與水龍 第二 鉆 第五 鉆井井口起下鉆操作設(shè) 第六 鉆井的控制系 第七 井口操作機(jī)械化習(xí) 第八 鉆機(jī)的動力與傳動系 第一 鉆機(jī)緒第一 鉆機(jī)概第二 鉆機(jī)的基本參N、NN4×5ZJ45在鉆井過程中，為什么要換缸套？如采用變速方式來代替換缸套方式行不行？為什么？某一鉆機(jī)在鉆井過程使用鉆頭為851/2，鉆井液密度為4000m，鉆桿為5q314Nm5×6G98kNQ（Q1）？v1=0.25，求其起升功率W？（大鉤功P。27m 試計(jì)算ZJ45J鉆機(jī)（參考圖見下頁）的絞車的傳動效率（即兩臺柴油機(jī)并車的平均功率，設(shè)起升操作時(shí)有效繩數(shù)為Z10根，單滑輪的平均效率為η0.87，試求游動系統(tǒng)和柴油機(jī)到大鉤的傳動效率?！睛?0.581 ZJ45J鉆機(jī)的絞車傳動方案如圖所示。柴油機(jī)額定轉(zhuǎn)數(shù)n=1200轉(zhuǎn)/分。滾筒D8100mmm擋速度和相應(yīng)的大鉤起升速度v該鉆機(jī)的額定鉆柱重量Q=160G10KN1.1 【 v0.47m/s。N=1810HP。 200HP ZJ45JZJ45J3HB—900泵兩臺，每臺輸入功率為900馬力。最大泵壓 315kgcm20.75

（Qmax16lmin

欲產(chǎn)生Q550噸的機(jī)械傳動鉆機(jī)。有兩臺B2-300柴油機(jī)驅(qū)動。 1300rpm240×2=4805”桿。壁厚δ=9.19mmq=31.3kg/m7”鉆鋌。內(nèi)徑d75mm1Lmax大鉤最大載荷Qmax大鉤最低起升速度vNN大鉤最大起升速度vkI—130P38Ⅰ，Ⅰ

及Ⅰ，Ⅰ號柴油機(jī)并車時(shí)的

【游系結(jié)構(gòu)為5×6Ⅰ F320—3DH（實(shí)習(xí)教材P58（兩臺柴油5×6。2400ZJ-20第二 起下鉆工作和游動系第一 起下鉆操作和游動系統(tǒng)工作分DG2—130在起升或下鉆過程中游動系統(tǒng)中鋼絲繩與滑輪的運(yùn)動規(guī)律如何？對設(shè)計(jì)和使用有何啟示？K柴油機(jī)直接驅(qū)動時(shí)，加法結(jié)構(gòu)傳動一次起鉆和多次起鉆時(shí)中間擋速如何分配？5×64×50.96，求游動系統(tǒng)的效率η0.251300kN，求大鉤起升速度為v5×6，則快繩的速度是多少？與快繩3000m55×6G118kN，游動系統(tǒng)一個(gè)0.98P？6×70.98v3=0.7m/sv4=1.4m/sZJ456×7G游=147kNv1=0.25m/sv2=0.5m/sv3=0.75m/sv4=1m/s?圖為游系結(jié)構(gòu)v=2m/s,試求：vv輪6vv，如滾n=？n發(fā)=14主動部分GD2100kg-㎡滾筒

（821kg-㎡（2610kg-㎡（383kg-㎡用一輛絞車提升鉆柱，大鉤低擋速度v1=0.5m/s10段時(shí)間很短，忽略不計(jì)，試計(jì)算兩個(gè)擋分別的速度系數(shù)1，2兩擋起一個(gè)立890×20.556，游系結(jié)構(gòu)為5×6,若大鉤各擋起升速度和功率貯備系數(shù)分別為：v1=0.5v2=0.73v3=1.14v4=2.3m/sk1=1.1k2=1.3k3=1.6k4=1.810T41/2q=32kg/m100=164kgm大鉤各擋實(shí)際起重量可鉆井及所需立根數(shù)；（Lmax=350mS=140根=130Tv3=0.7v4=1.4m/s1.5T2.2T，10根鋼絲懸重1.2TL=27m0.930.98。試確定：最大井深和總立根數(shù)；（3346米，124根各擋起重量各擋自起立根數(shù)4個(gè)擋一次起鉆所用機(jī)動起升時(shí)間；（310分3個(gè)擋一次起鉆用機(jī)動起升時(shí)間；（不用v43分在最大井深時(shí)的快繩拉力4LD-150D（164噸功率貯備系數(shù)

=1.1，

=0.58L=27m51/2鉆桿（q100m7鉆鋌q=164kg/m各擋起重量各擋自起立根5個(gè)擋機(jī)動起升時(shí)間；（314分，24秒

200m（=39kg/m其余用41/2，鉆桿（q=32kg/m5×6速度分別為v1=0.226v2=0.362v3=0.628v4=1.26m/s1.5T，游2.2T1.2T0.5T178mm各擋理論起重量各擋理論自起立根數(shù)只用三個(gè)擋起鉆的時(shí)間T（320分××（XiI-130鉆機(jī)游系有效繩數(shù)為10根，滾筒直徑650mm，鋼繩直徑為28mm,1180mmD2=728mm0.97，其他參數(shù)參最大鉤載（1130T3012kg-上述條件下剎車鼓上可能的最大制動力和制動力矩。（1020kg，60240.85，絞車配用1200mm水剎車，其特性為N=1.185104n（？？？8第三 鉆井井架與鉆井絞第一 井架概“鉆井越深，井架越高”第二 井架承載分井架靜強(qiáng)度分析，通常有幾種力學(xué)簡化模型？各有什么方法ZJ32鉆機(jī)，用51/2

=314Nm100mq

=1607N/m5×60.98G=118kNKJJ90/39—K3.6kN22kN，求上題的井架最大垂直載荷（α1α215。桿盒里時(shí)，求其對井架的水平分力為多少？（β15）0.3m0.4m；立根起過接頭的高度0.2m。當(dāng)死繩固定在如下三個(gè)位置時(shí)，試分析井架頂部的受載,123 a c確定在鉆桿立根自重的作用下下指梁上的反力H指，已知以下數(shù)據(jù)：立根長度L： H- H-共計(jì) 5鉆桿每米重量 指梁高度 立根盒高度 與垂線傾斜角度 45kg/m2，按圖八井架，試計(jì)算風(fēng)載，并分配到相應(yīng)節(jié)點(diǎn)，圖 圖TJ-41型井架的總體穩(wěn)定性。已知Q=170TQ=130T3.8T2×2m8×8m2.1T。150×150×14角鋼和41/2鉆桿組成，150×150×14截面面積最小慣性矩J1J3I2許用應(yīng)力井架大腿（AB之間不聯(lián)接A125T，200T1050×2000（mm）的矩形橫截面，節(jié)間高度1700mm，大腿弦桿采用?140×3無縫鋼管，斜桿、橫桿均為?170×6鋼管。 A第三 鉆機(jī)絞車概試從“教材”4—1I—130鉆機(jī)和美國國家供應(yīng)公司55鋼繩直徑d=25mmDL5×6的游動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，立根長度l=27mD=650mm，每層排數(shù)=415d=28mm，求滾筒上的容繩量MenM ZJ20鉆機(jī)的共同直徑為450mm850mm，鋼繩直徑為25.4mmφ=0.94×525mrpm,（rpm）n1（rpm）n1

n2n2

試求各擋大鉤的起升速度v2及快繩速度v快iZJ—7575T105Tβ=1.023）B25kg，貓頭繩在貓頭上共纏四圈，其間的摩擦系數(shù)μ=0.2B型吊鉗上的拉力角α=270°b=170mm3.5mmσ=3200kg/cm2，試

=31.5mm，絞車傳動系數(shù)

=0.9（不包括纏繩效率24mD=700mmL=1120mmD1370mmb剎=250mm，滾筒材料30號鋼，σ=2800kg/cm2，剎帶包角α=3π，μ=0.45，試計(jì)算： 核算滾筒軸輪緣處最大靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。已知：核算軸徑d=23cmWσ=1.15103cm3W=2.36103kg-cm

=4.46103kgcm，M=6.9×103cm3

=2，σ=600kg/cm2，τ=3500kg/cm2 σ=4200kg/cm2，τ=2200kg/cm2q=0.54q=0.6。k=3.24k β

=0.05，截面上最小與最大扭矩之比為0.69，鉆井曲線為1010y5Xmax=27ymax=13310年，每臺鉆機(jī)每年=23cm改為d=20cm第四 典型絞車的結(jié)JG—145第五 剎車機(jī)構(gòu)的分析計(jì)ZJ15D

=0.97MmaxI—130D

=650mmd

6

1300mm50mm，剎把與水平線夾30°，γ與l的夾角β=15°0.95300°，摩擦系RP。y-5g絞車剎車杠桿力臂之比αD=1180mm=650mm=14.5T270°，剎帶寬度b=220mmF=25kg。上應(yīng)加多少力？（2，α=30°，β=15°）650mm28mm1180mmQ

=500kg

=0.9270°，剎帶塊與剎車鼓間的摩擦系數(shù)ψ=0.4 =60 =60TZJ130D=1180mm

=200mm，

=28mmv鉤下=1.14m/s，剎帶兩端拉力T=1120kg，下鉆安全系數(shù)為

=50kg/cm2sec第四 旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)設(shè)第一 轉(zhuǎn)盤與水龍100T2.125T/每時(shí)鉆頭，泥漿比重

=1.17，用8 1、dα=90°c=fc 3/4α≠90°,c=f(cosα)0.7x2、α=90°，c=3.647 2/3c=3.457fc 2/3c f'l7/9z3/4d29/c=5zd2c0=5zdc0=10c0=10zldZ—d—N—牛頓l=滾子長度（接觸有效長度D—ff'— fZJ-4519954錐面推動滾98mm3000

αI-1303200m0069456型推力對稱球面滾子軸承，轉(zhuǎn)盤主軸承用了（76mm）2645接觸角推力向心球軸承（D

=79.7）ZJ45J第二 鉆第五 鉆井井口起下鉆操作設(shè)第六 鉆井的控制系掌握汽缸（單雙向）I-130D=1000mmD=500mm，下鉆時(shí)滾筒軸的轉(zhuǎn)速I-1301m3試計(jì)算此汽缸容量能持續(xù)起×200）容積v=0.030m3，告訴離合器（700×200）v=0.017m3，

=6.5kg/cm2，剎車汽缸容積

=0.419m3（175×140）機(jī)生產(chǎn)率Y=3m3/min（10—45度30第七 井口操作機(jī)械化習(xí)如果擰上53/16鉆桿接頭絲扣需要扭矩M=2000kg-m（τ）=1200管鉗（如圖所示）132組成，手搬鉗子的作用力過（θ=0A，B的切徑比（

切向力T）的變化范圍。I57-241—活鉗頭；2—螺母；3—6與上鉗連接，A、B為鉗牙，7為背卡緊的油管，試分析此A、B的切徑比（作圖法1、活鉗 2、鉗牙 3、1鉗牙 4、鉗 5、背鉗鉗 6、套 7、油YQ—10000型液動大鉗所能傳遞的最大扭矩M=10000kg-m，試根據(jù)其顎板所受的力MATA（A點(diǎn)所受的正壓力和切向力）NBTB（B點(diǎn)所受的正壓力和切向力Pk（坡板滾子的反力）5提示：a)T與正壓N的比值相等，取為TNtgα=tg26°=0.488A、B處的合力應(yīng)匯交于一點(diǎn)。b)浮動體上的力矩是通過三個(gè)銷子傳給的，由于變形的0P0的力。6Pk=1080A提示：a)A、B、CAB幾乎不能咬入管子。因此可認(rèn)為B、O處與管子的接觸均屬滑動摩擦，去摩擦系數(shù)=0.1。b)B7P=5000A提示：a)鉗子與銷孔間的摩擦不考慮；b)設(shè)在接近打滑時(shí)，兩個(gè)鉗牙作用在管子上的切向力TN的比值相等。取為T/Ntgα=tg23°。 8M=200kg-m。圖中箭頭所示的方向?yàn)樾鄯较颍囆：搜缐K的強(qiáng)度。已知牙塊（9所示）上與K=1.25，求：考慮如何求危險(xiǎn)截面？ =0~200轉(zhuǎn)，齒輪齒數(shù)是Za=24Zb=60Zc 61、活鉗 2、方 3、銷 4、墊 5、死鉗圖 B型吊1、扣合 2、固定扣合 3、長 4、鉗 5、扣臺 6、短 7、銷 8、鉗圖 旋扣1、殼 2、油馬 3、銷 4、齒 5、牙 6、開口齒 7、擋 8、鉗第八 鉆機(jī)的動力與傳動系機(jī)械傳動