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海洋石油钻井手册 海洋钻探技术篇一

8月21日，在“2008上海石油石化技术装备展览会”中召开的“石油石化行业节能降耗与产品发展高峰研讨会”上，石油石化装备的高速发展再次引起与会各方的热烈讨论。与会专家认为，长期来看，石油钻采设备的持续景气与炼油化工设备的国产化率提高值得期待。钻采设备景气高

在展会现场，大庆油田华谊电气工程自动化有限公司负责人告诉记者，大庆现在已经从以采油为主向油装并重。未来，采油装备、钻井装备和炼化装备将成为大庆的发展重点。到2010年，围绕石油的采炼输，整个大庆市的装备制造业销售收入将达到180亿元；2015年将达310亿元；2025年将超过600亿元。

事实上，近年来的油价攀升促进了国际几大石油公司纷纷增加对油气基础设施的投入，深海石油设施、重油开发设施、管道设施等方面的建设项目明显增加。统计数据显示，1999年-2006年，全球石油勘探开发投资从675亿美元增加到2708亿美元，增长了3倍。2007年，世界石油勘探开发投资继续保持快速增长势头，同比增长了10.6%。

而中国的石油装备制造业也在高油价的刺激下，从2006年起进入了高速发展的快车道。国家统计局数据显示，2007年石油钻采专用设备制造行业完成工业总产值576.4亿元，同比增长49.67%；全年石油石化行业出口交货值首次突破百亿元，其中钻采设备行业出口占70.3%。赵志明认为，这表明中国的石油钻采设备已在世界石油装备生产中占有一席之地。中国石油和石油化工设备工业协会常务副理事长赵志明介绍说，国内目前已经出现多个石油装备制造基地，并纷纷走出国门，加入到世界油气勘探大军当中。

炼化设备需努力

赵志明指出，相对国产化程度较高的石油装备制造业来说，我国炼油化工装备的出口总量远低于石油钻采设备，与世界先进制造技术差距较大，特别是大型石化装置中许多关键设备仍依赖进口。

在展会现场，中石化江汉油田四机厂副厂长官旭也告诉记者，2006年以前，化工机械行业长期处于亏损边缘，现代大型石化装备大量进口是造成行业经济效益低下的主要原因之

一。随着景气的上升，化工机械出现扭亏为盈，这与炼油企业为获得更多的轻质油(液化气、汽油、煤油、柴油、润滑油等)所掀起的建设或改造石油加氢装置高潮有关。

官旭说，按投资来算，炼油设备中95%已实现国产化，化工设备中有70%已实现国产化。但由于生产装置的大型化带来石化装备的大型化，反应设备、压缩机组、特殊泵类设备和专用机械有的仍需进口。另外，由于石化生产技术进步加快，而国内石油化工设备开发滞后，特别是不少反应设备经常是国外专利商的专利设备或专有技术设备，造成不少反应设备大量

进口。仅2007年，我国炼油化工设备中的换热设备进口额就超过4.9亿美元，干燥设备进口额达1.2亿美元。海上石油开发设备及一些特殊设备等进口依存度未减。

节能降耗成潮流

展会组委会提供的信息显示，此次来自中国石油、中国石化及全国各地装备制造业的70余家大中型厂(商)带来了共计3000多种展品，一半以上的产品都打出了环保、节能、降耗的“底牌”。赵志明告诉记者，油气装备的精良与先进程度决定着一个企业技术水平的高低。石油装备制造的竞逐，除了规模、档次的博弈，更是绿色、清洁的较量。

统计数据显示，今年1至6月，石油石化装备制造业共有规模企业1119家，较去年同期增加133家，增幅13.5%，其中石油钻采设备制造厂444家，增幅23.3%，炼油化工设备制造厂323家，增幅达12.9%。赵志明称，目前的石油石化装备企业已经由单一设备供应商向成套设备承包商、交钥匙工程方向迈进，由产品经营向品牌经营、资本经营方向发展。

石油钻采设备业有望高增长

2011年02月18日 07:58

来源：新闻晨报字号:t|t

□晨报记者 郭文珺

中国石油[11.08 0.36% 股吧]化工设备工业协会公布的数据显示，截至2010年11月石油钻采设备制造行业资产总额1082.71亿元，同比增长16.22%，实现主营业务收入1009.06亿元，同比增长16.82%，实现利润总额65.45亿元，同比增长22.59%。在原油价格增长的带动下，今年石油钻采设备制造业产值有望增长20%以上。在石化设备的三大子行业中，钻采设备有望最受益。在其利好的带动下，国内石油钻采设备类的江钻股份[14.80-0.67% 股吧]、宝德股份[13.28 0.23% 股吧]都涨势良好，其中江钻股份从1月26日起的累积涨幅已超过30%。

国际油价看涨

海关总署公布的今年1月份原油、成品油进出口数据显示，1月我国进口原油2180万吨，同比上涨27.41%，为近几年首次在1月实现2000万吨以上的进口量；较2010年12月也上涨了4.51%。在原油进口价格方面，今年1月由于布伦特油价上涨，我国原油进口均价达到88.50美元/桶，同比上涨18.33%，环比上涨6.76%。这表明我国对原油的需求仍十分

强劲，原油价格有望继续维持高位。海通证券[9.14-0.11% 股吧]预计2011年wti原油均价在85-95美元/桶，同比上涨6.25-18.75%。在石油价格上涨的预期下，相关行业有望迎来新一轮的发展空间。尽管石油占世界能源消费结构比重将由目前的35%降至32%，但石油还将长期占世界能源消费结构的主导地位。我国石油上游勘探与生产资本性支出快速增长，钻井数量和钻井进尺数也迅速增加，这将提升钻井需求，未来金刚钻将有更大应用范围。石油钻采业有望延续上涨 去年1至11月，石油钻采设备制造行业、炼油化工设备制造行业，以及金属压力容器制造行业的工业总产值分别增长 20.97%、18.78%、17.41%，完成工业销售产值分别增长20.36%、19.24%及15.79%。从全年的情况来看，开采设备的涨幅最喜人。鉴于今年全球经济复苏的确定性更强，石油钻采设备的增长会比去年更快，将达到20%以上。同时，原油消费需求的增长将加大存储需求，金属压力容器制造业也将稳定增长；下游汽车工业的发展将带动炼油化工设备制造业的需求。业内人士认为，考虑到石油钻采行业的特殊性，入行门槛较高，现有公司中的龙头企业地位较难撼动，拥有技术专利的公司领先优势将更加明显。个股方面，作为亚洲最大、世界第三的石油钻头制造商，江钻股份拥有潜江钻头制造厂、上海分公司和武汉钻头制造厂三个钻头制造基地。主导产品油用牙轮钻头国内市场占有率多年保持在60%以上，国际市场占有率达到约12%，新产品型号每年以30%速度增长。公司牙轮钻头在国内市场几近垄断，钻头毛利率稳定，非钻业务稳步发展，湘财证券认为其业绩想象空间较大。

在创业板上市的杰瑞股份[64.70 0.00% 股吧]的岩屑回注业务应用于海洋钻采平台，目前公司开发陆地岩屑回注，如果此业务开展成功，其空间不可估计，东海证券给予买入评级。

年石油钻采设备制造业发展态势点评

发布时间：2011-02-17来源：中国行业研究网2010年石油钻采设备制造业的高增长势头将在2011年延续。

记者昨天从中国石油和石油化工设备工业协会了解到，在原油价格增长的带动下，今年石油钻采设备制造业产值有望增长20%以上。

协会数据显示，在石化设备的三大子行业中，钻采设备涨势最好。2010年1-11月，石油钻采设备制造行业、炼油化工设备制造行业，以及金属压力容器制造行业的工业总产值分别增长20.97%、18.78%、17.41%，完成工业销售产值分别增长20.36%、19.24%及15.79%。

协会权威人士表示，钻采设备的优异表现与原油价格的稳定增长密切相关。去年下半年，国际油价从75美元涨至90美元。“原油涨价将直接拉动钻采设备的需求。”

截至2010年11月，石油钻采设备制造行业资产总额1082.71亿元，同比增长16.22%，实现主营业务收入1009.06亿元，同比增长16.82%，主营业务成本843亿元，同比增长15.61%，实现利润总额65.45亿元，同比增长22.59%。虽然去年12月份的数据尚未汇总，但是协会人士透露，从全年的情况来看，开采设备的表现更突出，而勘探设备由于产能相对过剩的原因，盈利状况稍显逊色。目前，国内石油钻采设备类上市公司主要有a股市场的江钻股份、杰瑞股份、宝德股份、神开股份、石油济柴、山东威达。

协会权威人士表示，鉴于今年全球经济复苏的确定性更强，石油钻采设备的增长会比去年更快，将达到20%以上。同时，原油消费需求的增长将加大存储需求，金属压力容器制造业也将稳定增长；下游汽车工业的发展将带动炼油化工设备制造业的需求。

协会人士预测，“总体而言，2011年石油和化工设备行业预计将增长15%左右。”

我国石油钻杆急需加大国产化力度

作者：研究部 单位：中国机电数据网(中国机电数据网)报告访问次数：

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次 发布时间：2010-07-20

石油钻具是石油及天然气钻采设备重要的部件，是石油专用管材的重要组成部分，钻铤、钻杆为最主要的两种石油钻具产品。钻杆又分为普通钻杆、方钻杆和加重钻杆等细分部分。普通钻杆是钻柱的主要组成部分，上面连着方钻杆，下面连着钻铤，其作用 是传递扭矩，使钻头向下钻进，加深井眼。方钻杆位于钻柱的最上端，其主要作用是传递扭矩，工作是承受钻柱的重量，由驱动部分（正方形或六角形）、上部接头（左旋螺纹）、下部接头（右旋螺纹）组成；最常用的是正方形的方钻杆。加重钻杆是普通钻杆与钻铤之间的过渡钻柱段，它能有效地缓解钻铤与钻杆在结合中过渡段的应力集中，提供钻压并能有效地减少钻柱与井壁的联接面积及外径磨损率。

由于国内市场需求相对稳定，加上这些企业资源能力有限，产品尚未走向国际市场。受国内外市场需求的牵引，除上述企业的能力扩张外，国内市场上已经新兴起若干个新厂家，只是还没有实现规模化生产，产品还有待市场的认知和认可。从国际能源结构发展来看，目前发达国家逐步转向在我国设厂生产，如日本nkk、美国大杰士公司已在中国投资兴建钻具生产企业，所生产钻具有60%—70%出口于国际市场，这就为钻具产品走向国际市场提供了机遇，同时也会加剧国内市场的竞争。

当前，世界上能生产钻杆且取得api认证的企业仅４家，其中著名的美国grant公司的每一个工艺环节都具有世界先进水平，几万吨的大批量产品均能保持性能的均一性，产品占有世界钻杆市场的半壁河山。而独霸欧洲钻杆市场的是法、德合资的vandm公司。俄罗斯钻杆独辟蹊径，应用范围超越石油领域，涉足科技勘探，其铝锂合金和铝镁合金制成的钻杆可以深钻２万余米。我国除宝钢拥有完整的钻杆生产线，能够完整地生产钻杆（包括管体和接头工具）以外，其它两家都是依靠进口管体和工具接头。宝钢的钻杆生产能力为２万吨，已获得api认证，大量用于塔里木油田。2005年以来，石油钻杆资源严重匮乏，价格节节攀升，现产能跟不上市场需求。建设该项目具有良好市场前景。

海洋石油钻井手册 海洋钻探技术篇二

海洋钻采设备标准化工作部在宝石机械成立

7月17日，全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会海洋钻采设备标准化工作部在宝鸡石油机械有限责任公司成立。该专业机构的成立，将从整体上提高我国海洋钻采设备的质量和技术水平，有效应对国际技术壁垒。

这是继2006年钻机装备标准化工作部在宝石机械公司成立后，第二个落户该公司的行业性专业标准化工作部。

二十一世纪，全球能源资源的增量主要来自海洋，国家在“十二五”规划中已将海洋工程设备研制列入重点扶持的五大高端装备之一。“十二五”时期又是石油装备制造业转变发展方式的重要时期，在这一重要战略机遇期，海洋钻采设备标准化工作部承担着制修订海洋钻采设备系列标准、引领我国海洋钻采设备技术发展趋势的重任。

海洋钻采设备标准化工作部，将围绕海洋钻采设备发展重点，代表国家参与iso和api标准的制修订与投票工作，影响国际海洋钻采设备的发展，进一步提升我国海洋钻采设备的国际竞争力。其主要任务是：开展海洋钻采设备的标准化工作，建立、维护和完善海洋钻采设备标准体系，负责本专业领域国家标准和行业标准的制修订，积极采用国际标准和国外先进标准，推进海洋钻采设备标准与国际标准接轨，促进海洋钻采设备技术进步，制定我国海洋钻采设备产品研发、生产制造和现场使用等标准。

海洋钻采设备标准化工作部依托宝鸡石油机械有限责任公司和中国海洋石油油田服务公司共同承担，来自制造厂家、科研院所、产品用户等不同单位的专家组成工作部专家委员会，工作部秘书处工作由我国海洋钻采设备研制的领军企业宝石机械公司承担。

至此，全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会已相继成立了“钻机装备、钻采动力、车载装备、采油设备、海洋钻采设备”等8个专业标准化工作部，所归口管理的现行有效国家标准和行业标准达222项，其中国家标准67项、石油天然气行业标准155项，基本覆盖了我国石油钻采装备制造和使用领域，已形成了石油钻采装备专业的标准化、网络化管理。

海洋石油钻井手册 海洋钻探技术篇三

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？

答：钻机型号：zj-1-2-3

1表示钻机级别

；2表示钻机特点：链条并车钻机无或为l，三角胶带并车钻机为j，齿轮传动钻机为c，电驱动钻机为d，自行或车装钻机为t。3表示厂家代号及改型序号。

三、转盘的主要功能？主要结构组成、主要参数?主轴承和辅助轴承分别承受什么载荷? 答：转盘功能：

（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。转盘的结构组成：（1）水平轴总成；（2）转台；（3）主、辅轴承；（4）壳体。特性参数：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作用。

四、刹车装置的类型有哪些?个有什么作用？

答：主刹车：盘式刹车，带式刹车。作用：下钻、下套管作业时：刹慢或刹住滚筒；控制下放速度；悬持钻柱。正常钻井时：控制滚筒转速，调节钻压，送进钻具。

辅助刹车：水刹车，电磁涡流刹车，作用:控制下钻速度.五、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：与滑动轴承的摩擦阻力和通过滑轮时的弯曲阻力及钢丝绳的损耗有关。不相等。12.快绳的拉力计算？

答：起钻时：pf

= qt/z /ηt

下钻时：pf

= qt*ηt/z 13.起钻过程分为那几个阶段? 答：加速，匀速，减速。

14.钻机设计时绞车档位是否越多越好？绞车档位与绞车形式的关系？一般为几档？

答：由档数越多功率利用率越高，但是绞车结构越复杂。由φmax=e/（e + 1）可知档位越高利用率变化也不明显所以不是越多越好，一般实用的档数少于6个。

15.起下钻过程中，天车个滑轮的转速是否一样？实际中应该注意些什么？ 答：钢丝绳速度由快绳侧至死绳侧依次为：

v ' = v '1 = 6 v = zv v ' 2 = v '3 = 4 v v ' 4 = v '5 = 2 v v ' n = v ' z = v d

= 0天车滑轮的切向速度v″和转速 n 依次为： v“1 = zv, v”2 = 4v,v"3 = 2v

1、起钻时，快绳侧的滑轮转速要比死绳侧的高数倍；

2、快绳侧的钢丝绳的弯曲次数要比死绳侧钢丝绳多出数倍； 注意事项：检修、倒换——寿命均衡，设计依据——快绳工况；快绳侧钢丝绳提前疲劳——检查、补充新绳。16.为什么游动系统中快绳侧的钢丝绳会提前疲劳？ 答：同上题的后两点。17.无

18.起下钻运动学公式m1-m2=jｄｗ／ｄｔ，试解释各项的含义？

答：m1——主动力矩，m2——负载产生的阻力矩，j——工作件折算的转动惯量 ω——转轴角速度，jｄｗ／ｄｔ——惯性力矩。１９．无

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：

1、典型工况

1）起升作业时驱动绞车功率在0－100％范围内周期性变化。每提升一立根负载时间不长，工作是断续的即间歇受载。2）钻进时驱动钻井泵，或同时驱动钻井泵和转盘。接近或达到满功率运行，速度不变或变化很小。持续工作，每次可达10小时以上。

2、功率标定

1）起升功率ｎ与转速ｎ起升时驱动绞车。ｎ取国际规定的12ｈ功率值，ｎ取额定转速； 2）钻进功率ｎ与转速ｎｎ和ｎ取国标规定的持续功率，ｎ取经济转速。２１．柴油机的１２人功率和持续功率那个大？ 答：１２人功率大》

22．柴油机的外特性主要表示什么特性？表明哪些参数与柴油机的转速有关？

答：外特性：供油量最大时，性能参数ne、me、ge、gt随n变化的规律性。1）指明不同转速下的n、m、g。2）指明相应的经济转速、适应系数k和合理的工作转速范围。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．为什么柴油机作为钻机动力比较合适，试简述？ 答：柴油机驱动特点

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。25．电驱动钻机中，直流电动机的励磁方式有哪几种？ 答：有：并励，串励，它励，复励。

26．电驱动钻机中，直流电动机的励磁方式更希望采用并励还是串励，为什么？

答：并励，因为1.串励调速性好，但是低载时容易出现超速，而且串励调速特性不适应钻井泵工况2.它励电机容易实现反转，控制掉接容易，配置一定的机械变速能够很好地适应绞车工况。

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那些参数实现调速的？

答：从安全考虑，石油钻机中普遍应用并励（它励）电动机，为了实现并励电动机调速，就 必须采用人为特性（调速）。有三个方面的调节可以调速

1、电枢串电阻；

2、供电电压；

3、减弱磁通． 28．试列举三种以上井架类型？当前陆地上钻机使用最多的井架是哪种？

答：塔型井架，前开口井架，a型井架，直立套装井架。最多的是前开口井架 29.井架的有效高度？

答：指钻台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，超深井更要选择哪种？

答：双升式结构井架底座由上船、下船、四连杆等主要件组成。旋升式结构井架底座分为前台和后台，后台与双升式结构类似，结构为上船、下船、连杆、销轴连接。不同的是，井架大腿底板置于后台下船顶面。低位安装，首先起升井架，然后利用绞车将后台底座起升到位，最后起升前台底座。旋升式底座广泛应用于深井和超深井钻机、固定式海洋平台钻机。如7000m、9000m和2000m钻机。

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：

1、块装结构井架底座：块装结构井架底座是有多个片状结构通过销轴拼装而成。底座结构复杂、内部空间狭小；底座拆装工作量大；不适应于高钻台底座。

2、箱式结构井架底座：是有多个箱体结构搭接而成。箱式结构底座稳定性好，箱体内部可以容纳设备和工具，充分利用空间；拆装工作量大，尤其是高钻台底座拆装困难；适应于海上平台钻机（钻机搬家少，稳定性要求高）。

3、双升式结构井架底座：双升式结构井架底座由上船、下船、四连杆等主要件组成。

优点：底座结构分块少，低位安装，整体起升，销轴连接，移运性好；底座内空间大、通透，安全性好；适应于任意高度设计、制造。

缺点：

1、先起升井架，后起升底座，底座起升负荷大；

2、自升式底座稳定性较其它结构底座差；

3、井架大腿置于底座上船顶平面（钻台平面），井架稳定性差。应用：自升式结构井架底座适应于中深井、深井钻机。当前，我国4000m、5000m钻机和部分7000m钻机，尤其是电驱动钻机普遍使用该型结构底座。

4、旋升式结构井架底座：优点：

1、井架大腿低位安装，整体稳定性好；

2、底座结构分块少，低位安装，整体起升，销轴连接，移运性好；

3、底座内空间大、通透，安全性好；

4、适应于任意高度设计、制造。

缺点：

1、底座分前后台面，需要两次起升到位，起升井架、后台、前台需要两次倒换钢丝绳，操作劳动强度大于自升式底座；

2、底座结构较自升式复杂，重量也大些。33.螺旋沉降式离心机的排杂原理？

答：离心机分离的核心部件由转鼓和螺旋输送器组成，转鼓和螺旋输送器之间存有少量间

隙，采用行星差速器驱动，使得二者之间维持一定的转速差，泥浆经空心轴经入转鼓，转鼓高速旋转，形成离心力场，使得泥浆实现固液分离，固相在螺旋输送器的作用下推向固相排出口，液相在压力作用下从液相排出口排出。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:底座高度：底座上平面与地面之间的高度。底座净空高度：底座下平面与平面之间的高度。因为要保证井口设备安装空间。

35.机械采油设备可以分为哪几类？答：分为有杆抽油设备和无杆抽油设备。36.有杆采油和无杆才油的动力传动方式有什么不一样？

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。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。

37.有杆采油装置中的“三抽”指的是？答:抽油机、抽油杆及抽油泵（三抽）。38.游梁式抽油机通常分为几类？个有什么优缺点？ 答：

1、常规型游梁式抽油机；

2、前置型游梁式抽油机；

3、异相型游梁式抽油机

4、双驴头型游梁式抽油机。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。异相曲柄型游梁式抽油机：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。

39.额定悬点载荷？答：额定悬点载荷：悬绳器悬挂光杆处承受的光杆拉力的额定值。kw 40.光杆最大冲程？答：光杆最大冲程是光杆能获得的最大位移。m 41.减速器额定扭矩？答：减速器额定扭矩：减速器允许输出的最大扭矩，kn.m； 42.游梁式抽油机的平衡方式通常有哪几种？标准中的代号是什么？ 答：b－曲柄平衡，q－气平衡，y－游梁平衡，f－复合平衡

43.游梁式抽油机悬点运动规律是近似为那两种机构分别得出的其运动方程？

答：

1、简化为简谐运动时悬点运动规律：a点的位移sa为：s a =as b/b =ar(1 − cos ωt)/b，a点的速度为：v =ds a/dt=aωr sin ωt/b，a点的加速度为：a a =dv a/dt=awwr cos ωt/b；

2、简化为曲柄滑块机构时悬点运动规律：

45.上冲程和下冲程时液柱载荷对旋点载荷的影响？

答：上冲程中，游动阀关闭，作用在柱塞上的液柱引起的悬点载荷为：wl =(f p − f r)lρl g

f p －柱塞截面积

在下冲程时，由于游动阀打开，固定阀关闭，液柱载荷通过固定阀作用在油管上，而不作用在悬点上。46.有杆采油系统中，冲程损失指的是什么？为什么会产生冲程损失？试解释上下冲程中冲程损失的原因？

答：冲程损失时抽油机的冲程与泵的有效冲程之差s损=smax-s油泵；由于液体载荷的转移造成的油杆，抽油杆弹性变形长度。上冲程开始时，活塞以上液体载荷转移到抽油杆上，造成油管受力减小而缩短和抽油杆柱受力增加而伸长的长度。下冲程开始时，液体重量转移到油管上造成的抽油杆受力减小而缩短和油管受力增加而伸长的长度。47.游梁式抽油机平衡和不平衡时减速器的扭矩特征？

答：平衡和不平衡时减速器的扭矩特征：平衡时，上下冲程的载荷几乎相等，工作循环中的最大扭矩比为平衡时大大减小，电动机基本上做正功。

48.游梁式抽油机为什么要做平衡设计，平衡的基本条件是什么？

答：原因：上、下冲程中电动机承受的载荷相差很大，上冲程电动机承受全部载荷；下冲程电动机处于发电状态；悬点运动速度和加速度的变化。结果：抽油机必须采取平衡措施，尽可能消除负功，使得电动机在上、下冲程过程中负载接近相等。

平衡的基本条件：上、下冲程时，电动机都做正功，且做功相等。

49机械平衡（复合平衡）游梁式抽油机种哪些件事在下冲程过程中可以储能？ 答：游梁平衡重，曲柄平衡重，游梁自重，曲柄自重。

50链条抽油机的悬点运动规律与游梁式抽油机的运动规律是否相同？使用速度和转角的关系做简要说明？ 答：v=dsa/dt=a*wrsinwt/b 51有杆抽油机系统中，基本型抽油泵有哪几种？我国常用的是那一种？ 答：管式泵，杆式泵，套管泵。常用的是管式泵。52杆式泵和管式泵各有什么优缺点？

答;管式泵优点：泵筒和柱塞直径大，可以获得较大的产液量，缺点：检修工作量大，需要起出抽油杆和泵筒。

杆式泵优点：只要提起抽油杆，就可以提起内工作筒及其内的柱塞和游动阀、固定阀等全套抽油装置，检修方便。方便于过油管作业，缺点：泵径小，产量小。53.杆式抽油泵可以分为哪两种？ 答：分为定筒杆式泵和动筒杆式泵。

海洋石油钻井手册 海洋钻探技术篇四

①在常规钻机中我们通常把（钢丝绳）（天车）（游车）和（大钩）通称为钻机的游动系统。把（游车）与（天车轮数）的组合叫游系结构 ②往复泵内存在的损失有（机械损失）（容积损失）（水力损失）

③往复泵的胶囊式排出空气包是利用包内气体的可压缩性工作的当泵排出管的瞬时流量（增加）时使排出压力（加大）空气包胶囊内的（气体）被压缩空气包（压缩）液体反之相反从而使排出管内的流量趋于（均匀）压力趋于（稳定）

④离心泵性能的调节方法有（出口节流）调节（旁路）调节（吸入管路）调节（转速）调节（叶轮直径）调节 ①钻机的基本参数

是反映钻机基本工作性能的一组技术指标。②离心泵的气蚀

离心泵的吸入真空度高于一定值，使液体汽化的现象叫气穴，气穴在高压区爆破对金属表面产生的综合破坏作用叫气蚀。③最大钩载

在标准规定的最大绳系下特殊作业时，大钩上不允许超过的最大载荷叫最大钩载。④比转数

标准单级，单吸离心泵，使h=1m水柱，q=0.075m/s，功率=0.735kw时的转速叫比转。⑤泥浆泵的流量不均度

泥浆泵最大瞬时流量和最小瞬时流量的差值与理论平均流量的比值叫流量不均度 ①泥浆泵是怎样工作的？

动力驱动泥浆泵，通过其曲柄连杆机构带动活塞往复运动，液缸内的密闭容积发生变化：容积变大时，形成真空度，打开吸入阀吸入液体；容积变小时，缸内液体压力升高，推开排出阀排出液体。

②钻机用发电机功能是什么？

一是给钻机绞车，转盘，钻井泵等三大工作机组提供电力。二是为泥浆净化设备，油水泵等钻井辅助设备以及井场照明和生活用电提供电力。

③钻机装备了液压盘式刹车后，为何还要在滚筒轴安装电磁刹车、电磁刹车起什么作用？ 滚筒轴带动处于固定磁场中的转子旋转时，感生电动势。引发涡电流，产生转动磁场，转动磁场与切割固定磁场的相互作用形成阻力矩，使旋转的滚筒降低转速。④离心泵是如何工作的？

主轴带动泵轮转动时，泵轮中心的液体在离心力的作用下，被甩向边缘而形成真空，外部液体在大气压作用下进入泵轮，被甩到边缘的液体，经泵壳集流而因压力增加被排出。从而使离心泵源源不断的吸入和排出液体。

①泥浆泵内有哪些损失，是什么原因造成的如何度量？

机械损失，泥浆泵运动件摩擦造成的功率损失，用机械效率度量。容积损失，泥浆泵高压液体漏失造成的损失，用容积效率度量。

水力损失，液体在泥浆泵内流动的阻力造成的功率损失，用水力效率度量 泥浆泵的损失是机械，容积和水力损失的总和，用泥浆泵效率度量。②钻井过程中，为何要经常跟换更小一级直径的缸套？

由泥浆泵临界特性知：管路损失随井眼加深，沿泵的特性曲线p-q上升，大于功率特性曲线n-q所限定的临界值时，泵超载无法工作。更换小一级直径的缸套，使管路流量q减小，管路特性曲线上的压力损失下降到临界点以下，才能使泵得以正常工作。

海洋石油钻井手册 海洋钻探技术篇五

中国石油钻采设备行业分析报告

2009-8-17 13:52:00来源： 中国传动网市场研究部整理

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 【报告名称】：中国石油钻采设备行业分析报告【关键 词】：石油钻采设备|行业分析报告【出版单位】：中国传动网市场研究部整理【发布日期】：2009年8月

【报告简介】

全球钻采设备的需求触底，金融危机的全面爆发后原油价格的暴跌，09 年6 月新开工钻机数量仅1987 个，开工钻机数量接近历史低点，世界经济已有转暖的迹象，油价启稳回升，因此我们认为全球钻采设备的需求将面临回升。中国石油钻采设备行业产品系列与技术相对落后。

【报告目录】

1、全球钻采设备的需求触底

国际开工井口数量、钻机数量与石油价格相关。2003 年至2008 年，国际油价经历了凌厉上涨态势，随着全球对原油需求以及油价的走高，石油公司的开发支出也随之提高。2003-2008 年，欧佩克一揽子原油价格五年复合上涨率达到27.5%；全球钻采行业收入复合增长率20%，2008 年达到637 亿美元；全球每年新增油气井口数目从2003年的7 万口上升至08 年的10.8 万口，年复合增长率9%左右；全球开工钻机数目由03年初的2066 个攀升至08 年9 月最高点3557 个。金融危机的全面爆发后原油价格的暴跌，09 年6 月新开工钻机数量仅1987 个，开工钻机数量接近历史低点，世界经济已有转暖的迹象，油价启稳回升，因此我们认为全球钻采设备的需求将面临回升。

图1：全球年新增油气井口数目与油价密切相关

资料来源：欧佩克，招商证券，传动市场研究整理

图2：全球钻机数量与油价走势图

资料来源：贝克休斯公司，彭博资讯，招商证券，传动市场研究整理

2、全球钻采设备制造欧美遥遥领先

全球具有大规模石油钻采设备制造能力的国家和地区主要有美国、中国和欧洲地区。这3 个国家和地区的钻采设备生产和销售各有侧重和不同。欧美是全球主要的石油钻采设备出口国，有多个超大型钻采设备制造公司，例如国民油井华高公司（national oilwellvarco）等，产品涵盖石油钻采的各个环节，主要侧重于高端钻采设备的生产和销售，2008 年national oilwell varco 收入达到134 亿美元，净利润19.5 亿美元。我们统计的六大石油钻采设备制造商的总收入达到360 亿元美元，净利润率为13%左右；三大钻井技术服务商收入573 亿美元，净利润16%。

表1：全球六大石油钻采设备制造商收入及净利润一览

＊注：vallourec 单位为欧元

资料来源：公司财务报告，招商证券，传动市场研究整理

表2：全球钻井技术服务商收入及净利润一览

资料来源：公司财务报告，招商证券，传动市场研究整理

3、中国石油钻采设备行业产品系列与技术相对落后

中国的石油钻采设备制造业经过近10 年的发展，已经成为全球第二大钻采设备出口国。但技术水平仍处于中、低端阶段，产品涵盖勘探开发石油钻采设备、油田化学品、石油机械配件、炼化设备与仪表四大类180 多个品种，已形成比较完善的生产制造体系。形成宝鸡的石油钻采设备和钢管、兰州的炼化设备和仪表、西安的物探测井仪器、济南的动力设备、环渤海湾地区的配套设备等数个产业集群。根据中国石油和石油化工设备工业协会的统计，2008 年石油钻采设备的工业销售产值为340 亿元，同比增长36.7%；出口交货值为156 亿元，同比增长53%，占比为16.8%左右。与欧美相比，差距甚远。

中国采钻设备出口空间巨大。中国石油钻采设备出口量中大部分是通过中国各石油公司的采购商和服务队出口，美国、前独联体国家、拉美和非洲的订单占据了全部出口额的90%以上。中国的石油公司已经确定前独联体国家、北非、南美和南亚为主要战略发展区，将对中国石油钻采设备的出口起到明显的推动作用。这四个地区的产油量相对较高，但制造钻采设备的能力较弱，且设备陈旧，需要更新换代，设备进口需求量大。短期金融危机对行业需求增速有影响。2009 年受国际油价和短期油气需求量影响，中国和境外的石油公司可能会在不同程度上调整钻采设备的短期采购量，这一情况将对中国石油钻采设备企业的销售构成一定风险，2009 年行业增速将会明显放缓。2009 年上半年中石油减少资本支出100 亿元，中海油同比减少15%。

金融危机后，中国的价格优势将得到体现。由于国际油价低位运行，石油公司的利润空间也受到压缩，成本控制将受到重视。中国出口的石油钻采设备，同样性能的产品售价仅为欧美同类产品的1/3 或1/2，性价比优势明显。中国的陆地钻采设备，尤其是常规设备，技术较为成熟，质量已接近国际水平，性价比较高。中国石油钻采设备行业将满足提高钻采效率、油田数字化建设、保障石油安全的发展趋势。出于提高钻采效率、降低开采成本的考虑，需求集中在采购技术含量高、能提高勘探开发生产效率、满足复杂地质环境的中高端设备。为保障油气的稳定供应，石油公司将投入更多资本用于油气资源的勘探、开发及生产，对石油钻采设备的需求量也日益旺盛。

自21 世纪初开始，国内各大油田纷纷开展建设数字化、网络化建设，推动油田信息采集和传输技术的普及和发展。在油田数字化建设的趋势下，高技术含量的电子类监测设备的市场将逐步放大，并进而引发国内石油钻采设备市场的结构性变革，由原来机械产品为主导变为机电产品为主导。

图3：中国石油钻采设备出口交货值增长示意图