第一篇:鉆井機(jī)械考試重點(diǎn)總結(jié)
1.石油鉆機(jī)?主要包括哪些系統(tǒng)和主要設(shè)備?
答:是屬于重型礦業(yè)機(jī)械,有多種機(jī)械設(shè)備組成、具有多種功能的聯(lián)合工作機(jī)組。主要包括:旋轉(zhuǎn)設(shè)備、循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備、起升系統(tǒng)設(shè)備、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備、控制系統(tǒng)和監(jiān)測顯示儀表、鉆機(jī)底座、輔助設(shè)備
2.鉆機(jī)的三大工作機(jī)組?驅(qū)動(dòng)機(jī)組的的組合形式不同,可以分為哪幾種驅(qū)動(dòng)?
答:三大機(jī)組:旋轉(zhuǎn)設(shè)備、循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備、起升系統(tǒng)設(shè)備。柴油機(jī)直接驅(qū)動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng);柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組驅(qū)動(dòng)、電氣傳動(dòng);;SCR、VFD;液壓驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng);復(fù)合驅(qū)動(dòng)
3.鉆機(jī)機(jī)械傳動(dòng)主要有哪幾種?各有什么特點(diǎn)?
答:齒輪鉆機(jī)傳動(dòng)允許線速度高,體積小,結(jié)構(gòu)緊湊;萬向軸結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、維護(hù)保養(yǎng)方便,互換性好。膠帶鉆機(jī)是傳動(dòng)柔和、并車容易、制造簡單、維護(hù)保養(yǎng)方便。鏈條鉆機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、壽命長,適用于各級(jí)井深鉆機(jī),尤其是深井、超深井鉆機(jī)。
4.鉆機(jī)主要參數(shù)有哪些?
答:名義鉆深范圍、絞車額定功率、游動(dòng)系統(tǒng)繩數(shù)、轉(zhuǎn)盤開口直徑、鉆臺(tái)高度最大鉤載、單臺(tái)鉆井泵功率、鋼絲繩直徑、轉(zhuǎn)盤功率、井架高度
5.最大鉤載?主要用于哪些工況?
答:最大鉤載:鉆機(jī)在規(guī)定的最多繩數(shù)下起下套管、處理事故或進(jìn)行其它特殊作業(yè)時(shí),大鉤不允許超過的載荷,是大鉤允許的最大靜載荷。發(fā)生工況:1.發(fā)生動(dòng)載時(shí),鉤載為靜動(dòng)載之和;2.處理卡鉆事故;3.下套管;4.下套管遇阻時(shí),上提下放
6名義鉆深范圍指鉆機(jī)在規(guī)定的鉆井繩數(shù)下,使規(guī)定的鉆柱時(shí),能夠達(dá)到的經(jīng)濟(jì)鉆井深度。是我國鉆機(jī) 主參數(shù)。依據(jù)4 1/2″、5 ″ 兩種鉆桿柱尺寸確定.7.鉆機(jī)型號(hào)表示?
答:ZJ+鉆機(jī)級(jí)別(100m)+鉆機(jī)特點(diǎn)(鏈條并車L、三角膠帶并車J、齒輪傳動(dòng)C、電驅(qū)動(dòng)D、自行式車裝Z、半拖掛車裝T)+廠家代號(hào)及改進(jìn)型號(hào)。
8.轉(zhuǎn)盤主要功能?主要結(jié)構(gòu)組成?主要參數(shù)?主軸承.輔助軸承分別承受什么載荷?
答:功能:1.旋轉(zhuǎn)鉆具,傳遞足夠大的扭矩和必要的轉(zhuǎn)速;2.下套管或起下鉆時(shí),承受全部套管或鉆具重量;3.完成卸鉆頭、卸扣,處理事故時(shí)倒扣、等輔助工作;4.井下動(dòng)力鉆具鉆井時(shí),轉(zhuǎn)盤制動(dòng)承受反扭矩。轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)組成:轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)非常成熟,國內(nèi)外結(jié)構(gòu)型式基本一樣,其變化和發(fā)展主要是轉(zhuǎn)盤大小和能力的變化。其主要組成包括一下四部分。水平軸總成; 轉(zhuǎn)臺(tái); 主、輔軸承; 殼體。參數(shù): 通孔通徑:轉(zhuǎn)臺(tái)通徑=一開鉆頭最大直徑+10mm;最大靜負(fù)荷:匹配于鉆機(jī)最大鉤載;最大工作扭矩:最低工作轉(zhuǎn)速時(shí)達(dá)到的最大工作扭 矩; 最高轉(zhuǎn)速:輕載下的最高轉(zhuǎn)速,一般為300r/min主軸承起承載和承轉(zhuǎn)作用。輔助軸承起徑向扶正和軸向防跳的作用。
9.水龍頭的主要功能?結(jié)構(gòu)組成?主要參數(shù)?沖管的作用和要求?主軸承.輔助軸承分別承受什么載荷?
答:功能:1.懸持鉆桿柱,承受大部分或全部鉆柱重量;2.為旋轉(zhuǎn)的鉆桿柱內(nèi)輸送高壓鉆井液;3.承受鉆桿柱的旋轉(zhuǎn)。結(jié)構(gòu)組成:1.承載系統(tǒng):包括中心管及其接頭、殼體、耳軸、提環(huán)和主軸承(負(fù)荷軸承);
2.鉆井液系統(tǒng):鵝頸管、沖管總成;3.輔助系統(tǒng):上下扶正軸承、防跳軸承、機(jī)油密封盒組件。主要參數(shù):最大靜負(fù)荷;中心管通徑;最大工作壓力。沖管要求:耐高壓、磨損小、壽命長、拆裝方便
10.剎車裝置的類型有哪幾種?各有什么作用? 答:主剎車:帶式、盤式。作用:下鉆下套管時(shí),剎慢或剎住滾筒,控制下放速度,懸持鉆具;正常鉆進(jìn)時(shí),控制滾筒轉(zhuǎn)動(dòng),以調(diào)節(jié)鉆壓,送進(jìn)鉆具。輔助剎車:水剎車、電磁渦流剎車。作用:用于鉆井絞車上作為減速機(jī)構(gòu)剎車。
11.游動(dòng)系統(tǒng)的效率與哪些因素有關(guān)?起升和下鉆時(shí)的效率是否相等?
答:主要與天車、游車、大鉤有關(guān),不等
12.快繩的拉力計(jì)算?
13.起鉆過程分為哪幾個(gè)階段?簡要敘述。
答:分為加速,勻速,減速。過程包括1.上提鉆具全露方鉆桿,應(yīng)卡瓦將鉆柱座在轉(zhuǎn)盤上。2.旋下方鉆桿,將方鉆桿-水龍頭置于大鼠洞中。3.用吊環(huán)扣住鉆桿接頭。4.掛合絞車滾筒,帶動(dòng)鉆柱起升,提出卡瓦,將井中整個(gè)鉆柱起升一個(gè)立根高度,然后摘開離合器,剎車。5.稍松剎車,下放鉆柱,用卡瓦將鉆柱卡在轉(zhuǎn)盤上,或扣勞下卡瓦坐在轉(zhuǎn)盤上。6.用大鉗和貓頭或上卸扣汽缸,拉大鉗崩松頂部立根接頭絲扣。7.用轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)鉆柱正轉(zhuǎn)或用旋繩器卸扣。8.移立根入鉆桿盒并靠在二層臺(tái)指梁中,摘開吊卡。9.下放孔吊卡至轉(zhuǎn)盤上方剎住。
14.鉆機(jī)設(shè)計(jì)時(shí),絞車檔數(shù)是否越多越好?試述絞車檔數(shù)與絞車型式的關(guān)系?一般鉆機(jī)絞車的檔數(shù)考慮在多少比較合適?
答:對(duì)于有限檔數(shù)的鉆機(jī),合理分配各檔速度,可以達(dá)到的最大起升功率利用率: ?max=e/(e+1),e?檔數(shù)可見,檔數(shù)愈多,對(duì)起升功率利用率的提高影響愈不顯著,但使得變速機(jī)構(gòu)復(fù)雜化,一般實(shí)用的檔數(shù)少于6
15.起下鉆的過程中,天車各滑輪的轉(zhuǎn)速是否一樣?實(shí)際使用中應(yīng)該注意什么?
答:不同,快繩端的滑輪轉(zhuǎn)速快,死繩端轉(zhuǎn)速慢,快繩比絲繩磨損嚴(yán)重,為延長使用壽命,使用一段時(shí)間后應(yīng)互換快繩與絲繩
16.為什么游動(dòng)系統(tǒng)中快繩側(cè)的鋼絲繩會(huì)提前疲勞? 答:由于快繩側(cè)的鋼繩彎曲次數(shù)比絲繩側(cè)多出數(shù)倍,所以..解決:放新取舊繩
18.起下鉆運(yùn)動(dòng)學(xué)公式M1-M2=Jdw/dt,試解釋各項(xiàng)含義。
答:1——主動(dòng)力矩 M 2——負(fù)載產(chǎn)生的阻力矩 J——工作件折算的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ?——轉(zhuǎn)軸角速度 J=m?2 m——旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量 ? —— 旋轉(zhuǎn)半徑(=后面是慣性力矩)
20.在選擇柴油機(jī)功率時(shí),絞車和鉆井泵分別按什么工況標(biāo)定功率?為什么?
答:絞車使用12h功率,因?yàn)闆]提升一根立根的受載時(shí)間不長,既是間歇受載。功率在0~100%內(nèi)周期性變化,考慮其動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性及使用壽命的平衡,故采用12H功率。柴油機(jī)使用持續(xù)功率,因?yàn)轵?qū)動(dòng)泵和轉(zhuǎn)盤作業(yè)時(shí)柴油機(jī)在接近或滿負(fù)荷工況持續(xù)運(yùn)行,功率可以定低些,取持續(xù)功率轉(zhuǎn)速取該機(jī)的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速。
21.柴油機(jī)的12H功率>(大于)持續(xù)功率
22.柴油機(jī)的外特性主要表明什么特性?表明哪些參數(shù)與柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)?
答:主要表明隨即變化特征(即時(shí)特征)Ne、Me、ge、Gr;均與轉(zhuǎn)速有關(guān)。外特性:供油量最大時(shí),性能參數(shù)Ne、Me、ge、Gr隨n變化的規(guī)律性。
23.鉆機(jī)常用的傳動(dòng)類型有哪些?
答:并車、倒車、減速與變速、轉(zhuǎn)換方向、帶輔助調(diào)速的傳動(dòng)方案
24.為什么用柴油機(jī)作為鉆機(jī)動(dòng)力比較合適?試簡述。
答1.具有自持能力,不受地區(qū)限制;2.系列化,“積木式”組合,滿足不同功率的需要;3.驅(qū)動(dòng)平穩(wěn),有一定的過載性能;4.移運(yùn)性好,適于野外流動(dòng)作業(yè)。不足:K、R值小、噪音大。
25.電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)中,直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式有哪幾種?
答:它勵(lì),并勵(lì),串勵(lì)
26.電傳動(dòng)鉆機(jī)中,直流電機(jī)的勵(lì)磁方式更希望采用并勵(lì)還是串勵(lì),為什么?
答:更希望是并勵(lì)鉆機(jī),串勵(lì)載荷越小速度越高,不穩(wěn)定,易飛車。并勵(lì)具有硬性磁通基本不變,使調(diào)速范圍寬,超載能力強(qiáng),可提高鉆井效率。27.直流電機(jī)人為特性是針對(duì)那種勵(lì)磁方式的直流電機(jī)而言?鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)的直流電機(jī)人為特性是通過調(diào)節(jié)哪些參數(shù)實(shí)現(xiàn)調(diào)速的? 答:是并勵(lì)。1.降低電樞電壓調(diào)速,理想空載轉(zhuǎn)速隨U下降而降低。2.電樞串電阻調(diào)速,保持電源電業(yè)不變,Ra增大轉(zhuǎn)速n下降。3.減弱磁通調(diào)速,保持電樞電壓恒定值,調(diào)節(jié)串入勵(lì)磁電路中的可調(diào)電阻Rr,磁通減弱,機(jī)械特性曲線上移磁通減小。28.試列舉三種以上井架類型?當(dāng)前陸上鉆機(jī)中使用最多的井架是哪種? 答:塔形井架、A形井架、前開口井架、伸縮井架、桅桿井架、直立套裝井架;陸上常用前開口井架 29.井架的有效高度? 指鉆臺(tái)面(轉(zhuǎn)盤上平面)至天車梁底面的垂直高度。井架高度:1)塔形井架:高度是指井架大腿底板到天車梁底面的垂直高度;2)前開口(包括A形井架、直立套裝井架):高度是指井架下底角銷孔中心到天車梁底面的垂直高度;3)桅形井架:是指橇座或車輪與底面接觸點(diǎn)到天車梁底面的垂直高度。30.雙升式底座與旋升式底座有哪些區(qū)別? 深井.超深井鉆機(jī)更多應(yīng)用哪一種底座?答:雙升式底座的井架安裝在平臺(tái)上,隨平臺(tái)一起起升。懸升式底座的井架安裝在底座上,只對(duì)絞車及其它裝置進(jìn)行升降,井架與絞車等分開。深井超深鉆機(jī)要多應(yīng)用于旋升式底座。31.底座的結(jié)構(gòu)類型主要有哪幾種?至少列舉三種,分別敘述其優(yōu)缺點(diǎn)。答:塊裝結(jié)構(gòu)(底座結(jié)構(gòu)復(fù)雜、內(nèi)部空間狹小、拆裝工作量大、不適合高鉆臺(tái))、箱式結(jié)構(gòu)(穩(wěn)定性好、空間便于充分利用、拆裝工作量大,使用于海上)、雙升式結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)分塊少、低位安裝、整體起升、移運(yùn)性好、底座空間大、通透、安全性好;但是底座起升負(fù)荷大、穩(wěn)定性相對(duì)較差。適用于中深井、深井)、旋升式結(jié)構(gòu)(低位安裝、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)分塊少、低位安裝、整體起升、移運(yùn)性好、底座空間大、通透、安全性好;但是需要兩次起升到位,勞動(dòng)強(qiáng)度大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、重量大;適用于深井、超深井)、直立起升式結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)簡單、操作方便)。32.除砂器的離心力場與離心機(jī)的離心力場有什么不同? 答:除砂是離心力場后是重力場 33.螺旋沉降式離心機(jī)的排雜原理? 答:加重泥漿通過空心軸中間的一根固定輸入管、輸送器上的進(jìn)漿孔,進(jìn)入由錐形滾筒和輸送器形葉片所形成的分離室,并被加速到與輸送器或滾筒大致相同的轉(zhuǎn)速,在滾筒內(nèi)形成一個(gè)液層。有離心力的作用,重石甩向內(nèi)壁排出,液體有溢流孔排出。34.解釋底座高度與底座凈空高度,為什么要求底座凈空高度? 答:是指鉆井平臺(tái)距底座底面的有效高度,因?yàn)樵谶M(jìn)口處要安裝井口防噴器為了保證防噴器順利方便安裝,所以要求? 35機(jī)械采油設(shè)備可以分為哪幾類? 答:分為有桿和無桿采油兩種,有桿包括:游梁式抽油機(jī)、無游梁式抽油機(jī)、抽油桿抽油泵。無桿:水力活塞泵、電動(dòng)潛油離心泵、電動(dòng)螺桿泵、其它無桿抽油設(shè)備 36.有桿采油與無桿才有的動(dòng)力傳動(dòng)方式有什么不一樣?有桿采油裝置中通常說的“三抽”指的是什么? 答:有桿動(dòng)力通過減速箱、曲柄連桿機(jī)構(gòu)和游梁等將高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)槌橛蜋C(jī)驢頭的低速上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。無桿大多采用液力和電力驅(qū)動(dòng)。三抽是指抽油機(jī)、抽油桿、抽油泵 38.游梁式抽油機(jī)通常分為哪幾類?各有什么優(yōu)缺點(diǎn)? 答:常規(guī)型游梁式抽油機(jī)、前置型游梁式抽油機(jī),特點(diǎn):1.平衡效果好。實(shí)際靜扭矩始終為正值,減速齒輪無反向載荷;2.光桿最大載荷減小。曲柄上沖程轉(zhuǎn)角大于下沖程轉(zhuǎn)角(195°/165°),上沖程慣性載荷小3.節(jié)能效果好。異相型游梁式抽油機(jī),特點(diǎn):1.減速箱靜扭矩減?。?0%~60%),扭矩峰值變化幅度小。連桿與游梁間的夾角幾乎始終垂直;2.光桿最大載荷減小。與前置式相似,由于存在曲柄偏移角,使得上沖程轉(zhuǎn)角大于下沖程轉(zhuǎn)角(192°/168°);3.井口操作范圍大。曲柄遠(yuǎn)離井口;安全4.容易實(shí)現(xiàn)常規(guī)抽油機(jī)改造。異相曲柄抽油機(jī)在結(jié)構(gòu)形式上與常規(guī)型抽油機(jī)相類似。缺點(diǎn):1.底座長。由于減速箱后移;2.左右曲柄不能互換,制造工作量大;3.只能在規(guī)定的方向單向旋轉(zhuǎn);4.曲柄臂短,銷孔間距不易保證。雙驢頭型游梁式抽油機(jī)。游梁缺點(diǎn):重量大,振動(dòng)載荷難以完全避免,長沖程條件下突出。39.額定懸點(diǎn)載荷? 答:懸繩器懸掛光桿處承受的光桿拉力額定值,KN 40.光桿最大沖程?光桿能獲得的最大位移(m)41.減速器額定扭矩?減速器允許輸出的最大扭矩(KN*m)鉆頭周期:指從鉆臺(tái)下井到鉆頭磨損被起出的一段時(shí)間。全井周期:指從開始鉆井到完鉆的全過程。轉(zhuǎn)盤載荷:指鉆井過程中轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)鉆具旋轉(zhuǎn)時(shí)承受的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)載荷。固井:在井眼內(nèi)下入一層套管,并在套管與井壁的環(huán)形空間里灌注水泥漿進(jìn)行封固。
第二篇:機(jī)械原理重點(diǎn)總結(jié)
機(jī)械原理
零件:獨(dú)立的制造單元
什么叫機(jī)械?什么叫機(jī)器?什么叫機(jī)構(gòu)?它們?nèi)咧g的關(guān)系
機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱
機(jī)器是一種用來變換和傳遞能量、物料與信息的機(jī)構(gòu)的組合。
講運(yùn)動(dòng)鏈的某一構(gòu)件固定機(jī)架,當(dāng)它一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)原動(dòng)件獨(dú)立運(yùn)動(dòng)時(shí),其余從動(dòng)件隨之做確定的運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)鏈便成為機(jī)構(gòu)。
零件→構(gòu)件→機(jī)構(gòu)→機(jī)器(后兩個(gè)簡稱機(jī)械)
構(gòu)件:機(jī)器中每一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)單元體
運(yùn)動(dòng)副:由兩個(gè)構(gòu)件直接接觸而組成的可動(dòng)的連接
運(yùn)動(dòng)副元素:把兩構(gòu)件上能夠參加接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副表面
運(yùn)動(dòng)副的自由度和約束數(shù)的關(guān)系f=6-s
運(yùn)動(dòng)鏈:構(gòu)件通過運(yùn)動(dòng)副的連接而構(gòu)成的可相對(duì)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)
平面運(yùn)動(dòng)副的最大約束數(shù)為2,最小約束數(shù)為1;引入一個(gè)約束的運(yùn)動(dòng)副為高副,引入兩個(gè)約束的運(yùn)動(dòng)副為平面低副
機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件:機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件的數(shù)目應(yīng)等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目;根據(jù)機(jī)構(gòu)的組成原理,任何機(jī)構(gòu)都可以看成是由原動(dòng)件、從動(dòng)件和機(jī)架組成高副:兩構(gòu)件通過點(diǎn)線接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副
低副:兩構(gòu)件通過面接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副
由M個(gè)構(gòu)件組成的復(fù)合鉸鏈應(yīng)包括M-1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副
平面自由度計(jì)算公式:F=3n-(2Pl+Ph)
局部自由度:在有些機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件所產(chǎn)生的局部運(yùn)動(dòng)而不影響其他構(gòu)件的運(yùn)動(dòng) 虛約束:在機(jī)構(gòu)中有些運(yùn)動(dòng)副帶入的約束對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)只起重復(fù)約束的作用
虛約束的作用:為了改善機(jī)構(gòu)的受力情況,增加機(jī)構(gòu)剛度或保證機(jī)械運(yùn)動(dòng)的順利 基本桿組:不能在拆的最簡單的自由度為零的構(gòu)件組
速度瞬心:互作平面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩構(gòu)件上瞬時(shí)速度相等的重合點(diǎn)。若絕對(duì)速度為零,則該瞬心稱為絕對(duì)瞬心
相對(duì)速度瞬心與絕對(duì)速度瞬心的相同點(diǎn):互作平面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩構(gòu)件上瞬時(shí)相對(duì)速度為零的點(diǎn);不同點(diǎn):后者絕對(duì)速度為零,前者不是
三心定理:三個(gè)彼此作平面平行運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的三個(gè)瞬心必位于同一直線上
速度多邊形:根據(jù)速度矢量方程按一定比例作出的各速度矢量構(gòu)成的圖形
驅(qū)動(dòng)力:驅(qū)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的力
阻抗力:阻止機(jī)械運(yùn)動(dòng)的力
矩形螺紋螺旋副:
擰緊:M=Qd2tan(α+φ)/2
放松:M’=Qd2tan(α-φ)/2
三角螺紋螺旋副:
擰緊:M=Qd2tan(α+φv)/2
放松:M=Qd2tan(α-φv)/2
質(zhì)量代換法:為簡化各構(gòu)件慣性力的確定,可以設(shè)想把構(gòu)件的質(zhì)量按一定條件用集中于構(gòu)件上某幾個(gè)選定點(diǎn)的假想集中質(zhì)量來代替,這樣便只需求各集中質(zhì)量的慣性力,而無需求慣性
力偶距,從而使構(gòu)件慣性力的確定簡化
質(zhì)量代換法的特點(diǎn):代換前后構(gòu)件質(zhì)量不變;代換前后構(gòu)件的質(zhì)心位置不變;代換前后構(gòu)件對(duì)質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不變
機(jī)械自鎖:有些機(jī)械中,有些機(jī)械按其結(jié)構(gòu)情況分析是可以運(yùn)動(dòng)的,但由于摩擦的存在卻會(huì)出現(xiàn)無論如何增大驅(qū)動(dòng)力也無法使其運(yùn)動(dòng)
判斷自鎖的方法:
1、根據(jù)運(yùn)動(dòng)副的自鎖條件,判定運(yùn)動(dòng)副是否自鎖
移動(dòng)副的自鎖條件:傳動(dòng)角小于摩擦角或當(dāng)量摩擦角
轉(zhuǎn)動(dòng)副的自鎖條件:外力作用線與摩擦圓相交或者相切
螺旋副的自鎖條件:螺旋升角小于摩擦角或者當(dāng)量摩擦角
2、機(jī)械的效率小于或等于零,機(jī)械自鎖
3、機(jī)械的生產(chǎn)阻力小于或等于零,機(jī)械自鎖
4、作用在構(gòu)件上的驅(qū)動(dòng)力在產(chǎn)生有效分力Pt的同時(shí),也產(chǎn)生摩擦力F,當(dāng)其有效分力總是
小于或等于由其引起的最大摩擦力,機(jī)械自鎖
機(jī)械自鎖的實(shí)質(zhì):驅(qū)動(dòng)力所做的功總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
提高機(jī)械效率的途徑:盡量簡化機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng);選擇合適的運(yùn)動(dòng)副形式;盡量減少構(gòu)件尺寸;減小摩擦
鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件:
1、最短桿與最長桿長度之和小于或等于其他兩桿長度之和
2、連架桿與機(jī)架中必有一桿為最短桿
在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中改變搖桿長度為無窮大而形成的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)
在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中改變回轉(zhuǎn)副半徑而形成偏心輪機(jī)構(gòu)
曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中只有取搖桿為主動(dòng)件是,才可能出現(xiàn)死點(diǎn)位置,處于死點(diǎn)位置時(shí),機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角為0
急回運(yùn)動(dòng):當(dāng)平面連桿機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件(如曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的曲柄)等從動(dòng)件(搖桿)空回行程的平均速度大于其工作行程的平均速度
極為夾角:機(jī)構(gòu)在兩個(gè)極位時(shí)原動(dòng)件AB所在的兩個(gè)位置之間的夾角θ
θ=180°(K-1)/(K+1)
壓力角:力F與C點(diǎn)速度正向之間的夾角α
傳動(dòng)角:與壓力角互余的角(銳角)
行程速比系數(shù):用從動(dòng)件空回行程的平均速度V2與工作行程的平均速度V1的比值 K=V2/V1=180°+θ/(180°—θ)
平面四桿機(jī)構(gòu)中有無急回特性取決于極為夾角的大小
試寫出兩種能將原動(dòng)件單向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成輸出構(gòu)件連續(xù)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)且具有急回特性的連桿機(jī)構(gòu):偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)導(dǎo)桿加滑塊導(dǎo)軌(牛頭刨床機(jī)構(gòu))
曲柄滑塊機(jī)構(gòu):偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、雙滑塊四桿機(jī)構(gòu)、正弦機(jī)構(gòu)、偏心輪機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖塊機(jī)構(gòu)、直動(dòng)滑桿機(jī)構(gòu) 機(jī)構(gòu)的倒置:選運(yùn)動(dòng)鏈中不同構(gòu)件作為機(jī)架以獲得不同機(jī)構(gòu)的演化方法
剛性沖擊:出現(xiàn)無窮大的加速度和慣性力,因而會(huì)使凸輪機(jī)構(gòu)受到極大的沖擊
柔性沖擊:加速度突變?yōu)橛邢拗?,因而引起的沖擊較小
在凸輪機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)的幾種基本的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律中等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律使凸輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生剛性沖擊,等加速等減速,和余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律產(chǎn)生柔性沖擊,正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律則沒有沖擊
在凸輪機(jī)構(gòu)的各種常用的推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律中,等速只宜用于低速的情況;等加速等減速和余弦加速度宜用于中速,正弦加速度可在高速下運(yùn)動(dòng)
凸輪的基圓半徑是從轉(zhuǎn)動(dòng)中心到理論輪廓的最短距離,凸輪的基圓的半徑越小,則凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角越大,而凸輪機(jī)構(gòu)的尺寸越小
齒廓嚙合的基本定律:相互嚙合傳動(dòng)的一對(duì)齒輪,在任一位置時(shí)的傳動(dòng)比,都與其連心線O1O2被其嚙合齒廓在接觸點(diǎn)處的公法線所分成的兩線段長成反比
漸開線:當(dāng)直線BK沿一圓周作純滾動(dòng)時(shí)直線上任一一點(diǎn)K的軌跡AK
漸開線的性質(zhì):
1、發(fā)生線上BK線段長度等于基圓上被滾過的弧長AB2、漸開線上任一一點(diǎn)的發(fā)線恒于其基圓相切
3、漸開線越接近基圓部分的曲率半徑越小,在基圓上其曲率半徑為零
4、漸開線的形狀取決于基圓的大小
5、基圓以內(nèi)無漸開線
6、同一基圓上任意弧長對(duì)應(yīng)的任意兩條公法線相等
漸開線函數(shù):invαK=θk=tanαk-αk
漸開線齒廓的嚙合特點(diǎn):
1、能保證定傳動(dòng)比傳動(dòng)且具有可分性
傳動(dòng)比不僅與節(jié)圓半徑成反比,也與其基圓半徑成反比,還與分度圓半徑成反比 I12=ω1/ω2=O2P/O1P=rb2/rb12、漸開線齒廓之間的正壓力方向不變
漸開線齒輪的基本參數(shù):模數(shù)、齒數(shù)、壓力角、(齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù))
記P180表10-2
一對(duì)漸開線齒輪正確嚙合的條件:兩輪的模數(shù)和壓力角分別相等
一對(duì)漸開線齒廓嚙合傳動(dòng)時(shí),他們的接觸點(diǎn)在實(shí)際嚙合線上,它的理論嚙合線長度為兩基圓的內(nèi)公切線N1N2
漸開線齒廓上任意一點(diǎn)的壓力角是指該點(diǎn)法線方向與速度方向間的夾角
漸開線齒廓上任意一點(diǎn)的法線與基圓相切
根切:采用范成法切制漸開線齒廓時(shí)發(fā)生根切的原因是刀具齒頂線超過嚙合極限點(diǎn)N1 一對(duì)渦輪蝸桿正確嚙合條件:中間平面內(nèi)蝸桿與渦輪的模數(shù)和壓力角分別相等
重合度:B1B2與Pb的比值ξα;
齒輪傳動(dòng)的連續(xù)條件:重合度大于或等于許用值
定軸輪系:如果在輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其各個(gè)輪齒的軸線相對(duì)于機(jī)架的位置都是固定的周轉(zhuǎn)輪系:如果在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),其中至少有一個(gè)齒輪軸線的位置并不固定,而是繞著其它齒輪的固定軸線回轉(zhuǎn)
復(fù)合輪系:包含定軸輪系部分,又包含周轉(zhuǎn)輪系部分或者由幾部分周轉(zhuǎn)輪系組成 定軸輪系的傳動(dòng)比等于所有從動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積與所有主動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積的比值 中介輪:不影響傳動(dòng)比的大小而僅起著中間過渡和改變從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向的作用
第三篇:機(jī)械工程師考試重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)文檔
《機(jī)械工程師資格考試指導(dǎo)書》
前言
機(jī)械制造是一個(gè)國家發(fā)展現(xiàn)代科技和國民經(jīng)濟(jì)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ),是科技水平的集中體現(xiàn)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的主體,也是科學(xué)技術(shù)的基本載體。
機(jī)械工程師則是推動(dòng)機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展與提高的原動(dòng)力。我國加入 WTO 以后,相關(guān)制度正逐步與國際接軌,機(jī)械工程師資格的同行認(rèn)證,(即由中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)主持認(rèn)證工作),正是我國與國際接軌的內(nèi)容之一。因此,全國按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)機(jī)械工程師的技術(shù)資格進(jìn)行考評(píng)認(rèn)證,不僅是為了促進(jìn)我國機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展與提高,同時(shí)也對(duì)提升我國機(jī)械工程師在國際上的地位與作用有重大意義。
本〈指導(dǎo)書〉是根據(jù)中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)《機(jī)械工程師資格認(rèn)證考試大綱》(試行)的要求編寫的(見附錄
一、附錄二)其目的在于為準(zhǔn)備參加機(jī)械工程師資格認(rèn)證考試的申報(bào)者,提供一份既簡要又較系統(tǒng)的復(fù)習(xí)指導(dǎo)材料,以指導(dǎo)和幫助他們重點(diǎn)復(fù)習(xí)和進(jìn)一步掌握在大專院校曾經(jīng)學(xué)過的技術(shù)知識(shí)和多年的技術(shù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn);正確理解和使用大綱;正確把握考試內(nèi)容;正確進(jìn)行考前訓(xùn)練,為認(rèn)證考試做好準(zhǔn)備。另一方面則是向他們扼要介紹一些作為一名合格的現(xiàn)代機(jī)械工程師所應(yīng)了解的相關(guān)知識(shí),包括與技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面有關(guān)的法律、法規(guī)等。
本《指導(dǎo)書》根據(jù)大綱要求參照國內(nèi)外相關(guān)資料,內(nèi)容共分八個(gè)部分。第一部分和第三部分由北京第二機(jī)床廠原總工程師陳耀昌教授級(jí)高工和杜志強(qiáng)高工編寫;第二部分由北內(nèi)集團(tuán)總公司李泉華教授級(jí)高工編寫;第四部分由《現(xiàn)代制造工程》(原《機(jī)械工程師》)雜志社原主編汪士治教授級(jí)高工、華德液壓公司張載高工、北京理工大學(xué)車大辛副教授、李泉華教授級(jí)高工級(jí)和王仁康教授級(jí)高工編寫;第五部分由清華大學(xué)朱耀祥教授、清華企業(yè)集團(tuán)劉旭高工、機(jī)械工程師進(jìn)修學(xué)院劉興家高工、李先正教授級(jí)高工和任虹律師編寫;第七部分由北京理工大學(xué)張建民教授編寫;第六部分和第八部分由原北京機(jī)床研究所副總工程師譚汝謀教授級(jí)高工編寫。全書由譚汝謀任主編,劉興家任副主編,王仁康任主審。
目錄
第一部分 工程制圖和公差
1.0 基本要求和考核知識(shí)點(diǎn)
1.1 工程制圖的一般規(guī)定
1.1.1 圖框
1.1.2 圖線
1.1.3 比例
1.1.4 標(biāo)超欄
1.1.5 視圖表示方法
1.1.6 圖面的布且
1.1.7 剖面符號(hào)與畫法
1.2 零、部件(系統(tǒng))圖樣的規(guī)定畫法
1.2.1 機(jī)械系統(tǒng)零、部件圖樣的規(guī)定畫法
1.2.2 機(jī)械、液壓、氣動(dòng)系統(tǒng)圖的示意畫法
1.3 原理圖
1.3.1 機(jī)械系統(tǒng)原理圖的畫法
1.3.2 液壓系統(tǒng)原理圖畫法
1.3.3 氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖畫法
1.4 示意圖
1.5尺寸、公差、配合與形位公差標(biāo)注
1.5.1 尺寸標(biāo)注
1.5.2 公差與配合標(biāo)注
1.5.3 形位公差標(biāo)注
1.6 表面質(zhì)量描述和標(biāo)注
1.6.1 表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)
1.6.2 表面質(zhì)量的標(biāo)注符號(hào)及代號(hào)
1.6.3 表面質(zhì)量的標(biāo)注的說明
1.7 尺寸鏈
思考題
習(xí)題一
第二部分
工程材料
2.0 基本要求
2.1 金屬材料
2.1.0 考核知識(shí)點(diǎn)
2.1.1 材料特征
2.1.2 晶體結(jié)構(gòu)
2.1.3 鐵碳合金圖
2.1.4 試驗(yàn)方法 2.1.5 材料分類朋
2.2 其他工程材料
2.2.0 考核知識(shí)點(diǎn)
2.2.1 工程塑料
2.2.2 特種陶瓷
2.2.3 光學(xué)纖維
2.2.4 納米材料
思考題
2.3 熱 處理
2.3.0 考核知識(shí)點(diǎn)
2.3.1 熱處理工藝
2.3.2 熱處理設(shè)備 2.3.3 典型零件熱處理應(yīng)用實(shí)例
思考題習(xí)題二
第三部分 產(chǎn)品設(shè)計(jì)
3.0 基本要求
3.1 新產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)程序
3.1.0 考核知識(shí)點(diǎn)
3.1.1 可行性分析
3.1.2 概念設(shè)計(jì)
3.1.3 技術(shù)設(shè)計(jì)
3.1.4 設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)與決策
思考題
3.2 機(jī)械設(shè)計(jì)基本技術(shù)要素
3.2.0 考核知識(shí)點(diǎn)
3.2.1 機(jī)械設(shè)計(jì)基本技術(shù)要素
3.2.2 結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計(jì)
3.2.3 可可靠性
3.2.4 摩擦、摩損、潤滑
3.2.5 機(jī)械振動(dòng)與噪聲
3.2.6 安全性
3.2.7 標(biāo)準(zhǔn)化、通用化
思考題
3.3 機(jī)械零件、部件設(shè)計(jì)
3.3.0 考核知識(shí)點(diǎn)
3.3.1 機(jī)械傳動(dòng)及其零、部件
3.3.2 聯(lián)接、緊固件
3.3.3 操作調(diào)節(jié)與控制件
3.3.4 箱體、機(jī)架件的設(shè)計(jì)特點(diǎn)準(zhǔn)則和一般要求
思考題
3.4 氣動(dòng)、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)
3.4.0 考核知識(shí)點(diǎn)
3.4.1 常用氣動(dòng)、液壓元件
3.4.2 氣、液傳動(dòng)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.4.3 常見故障診斷與維護(hù)
3.4.4 密封設(shè)計(jì)
思考題
3.5 電氣傳動(dòng)基礎(chǔ)
3.5.0 考核知識(shí)點(diǎn)
3.5.1 電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)
3.5.2 電氣調(diào)速
3.5.3 電氣制動(dòng)
3.5.4 電動(dòng)機(jī)的選用
思考題
3.6 設(shè)計(jì)方法與運(yùn)用
3.6.0 考核知識(shí)點(diǎn)
3.6.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
3.6.2 實(shí)用設(shè)計(jì)方法
3.6.3 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法
思考題
習(xí)題三
第四部分
機(jī)械制造工藝
4.0 基本要求
4.1 工藝過程設(shè)計(jì)
4.1.0 考核知識(shí)點(diǎn)
4.1.1 工藝過程的基本板念
4.1.2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的依據(jù)、程序和主要問題
4.1.3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性審查
4.1.4 定位基準(zhǔn)選擇
4.1.5 工藝線路的設(shè)計(jì)
4.1.6 加工余置的確定
4.1.7 工藝尺寸計(jì)算
4.1.8 工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
4.1.9 典型另件工藝設(shè)計(jì)
思考題
4.2 工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造
4.2.0 考核知識(shí)點(diǎn)
4.2.1 工藝裝備的類型
4.2.2 工藝裝備選擇的依據(jù)
4.2.3 工藝裝備的選擇與設(shè)計(jì)的原則
4.2.4 工藝選擇的依據(jù)
4.2.5 工藝裝備設(shè)計(jì)程序
4.2.6 工藝裝備設(shè)計(jì)(或選擇)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)介指標(biāo)
4.2.7 工藝裝備的驗(yàn)證
思考題
4.3 車間平面設(shè)計(jì)
4.3.0 考核知識(shí)點(diǎn)
4.3.1 車間生產(chǎn)設(shè)備布置的原則
4.3.2 產(chǎn)品種類與生產(chǎn)量分析
4.3.3 車間設(shè)備的布置方式
思考題
4.4 切(磨)削加工
4.4.0 考核知識(shí)點(diǎn)
4.4.1 切(磨)削加工基本知識(shí)
4.4.2 車削
4.4.3 銑削
4.4.4 磨削(砂輪磨削)
4.4.5 影響切削加工質(zhì)量的因素和改進(jìn)措施
4.4.6 切削用量的選擇
4.4.7 切削用工、夾具
思考題
4.5 特種加工
4.5.0 考核知識(shí)點(diǎn) ⒋⒌ 1 特種加工方法分類和特點(diǎn)
4.5.2 電火花加工
4.5.3 電火花加工
4.5.4 電火花線切割加工
4.5.5 超聲加工
思考題
4.6 鑄造
⒋⒍ 0 考核知識(shí)點(diǎn)
4.6.1 鑄造及其特點(diǎn)
4.6.2 砂型鑄造
4.6.3 金屬型鑄造
4.6.4 壓鑄
4.6.5 熔模鑄造
⒋⒍ 6 鑄造工藝裝備
思考題
⒋ 7 壓力加工
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⒋ 7.0 考核知識(shí)點(diǎn) ⒋⒎ 1 壓力加工及其分類
⒋ 72 鍛造
⒋ 73 沖壓 ⒋ 7.3 影響鍛壓加工質(zhì)量的因素和提高質(zhì)量的措施
⒋⒎ 5 壓力加工用的工藝裝備思考題
4.8 焊接
4.8.0 考核知識(shí)點(diǎn)
4.8.1 焊接方法與特點(diǎn)
4.8.2 電弧焊
4.8.3 氬弧焊
4.8.4 氣焊 4.8.5 焊接工藝裝備
4.9 表面處理
4.9.0 考核知識(shí)點(diǎn)
4.9.1 表面處理的特點(diǎn)與分類
4.9.2 涂裝技術(shù)
4.9.3 熱噴涂技術(shù)
4.9.4 電鍍
思考題
⒋ 10 裝配
⒋ 10.0 考核知識(shí)點(diǎn)
4.10.1 基本知識(shí)
4.10.2 裝配尺寸鏈與裝配方法
4.10.3 裝配方法類型及其選擇 4.10.4 典型部件的裝配
思考題
習(xí)題四
第五部分管理 / 經(jīng)濟(jì)
5.0 基本要求
5.1 安全 / 環(huán)保
5.1.0 考核知識(shí)點(diǎn)
5.1.1 設(shè)備維護(hù)保障(保養(yǎng))與安全性
5.1.2 常見勞動(dòng)安全與衛(wèi)生防范
5.1.3 環(huán)境保護(hù)
思考題
5.2 與職業(yè)相關(guān)道德、法律知識(shí)
5.2.0 考核知識(shí)
5.2.1 公民基本道德規(guī)范
5.2.2 公民道德建設(shè)的主要內(nèi)容
5.2.3 機(jī)械工程師的職業(yè)道德規(guī)范
5.2.4 財(cái)務(wù)及稅收制度
5.2.5 知識(shí)產(chǎn)權(quán)法
5.2.6 現(xiàn)代企業(yè)制度相關(guān)法律 5.2.7WTO 規(guī)則和政府產(chǎn)業(yè)政策
5.3 工程經(jīng)濟(jì)
5.3.0 考核知識(shí)點(diǎn) ⒌ 3.1 經(jīng)濟(jì)學(xué)基本概念
5.3.2 成本分析
5.3.3 價(jià)值工程
思考題
5.4 管理
5.4.0 考核知識(shí)點(diǎn)
5.4.1 管理的基本職能
5.4.2 現(xiàn)代企業(yè)制度
5.4.3 生產(chǎn)率分析與提高
5.4.4 物流基礎(chǔ)
5.4.5 現(xiàn)場管理
思考題
5.5 管理創(chuàng)新
5.5.0 考核知識(shí)點(diǎn)
5.5.1 制造模式的變化和先進(jìn)制造模式
5.5.2 MRP / MRPII / ERP
5.5.3 精益生產(chǎn)
5.5.4 項(xiàng)目管理
5.5.5 靈捷制造
思考題
習(xí)題五
第六部分質(zhì)量管理/質(zhì)量控制
6.0
基本要求和考核知識(shí)點(diǎn)
⒍ 1 質(zhì)量管理/質(zhì)量保證
6.1.1 質(zhì)量/產(chǎn)品質(zhì)量
6.1.2 質(zhì)量管理和全面質(zhì)量
6.1.3
ISO9000 族標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量體系
6.1.4 質(zhì)量認(rèn)證
⒍ 2 過程質(zhì)量控制
6.2.1 質(zhì)量控制概念
6.2.2 過程質(zhì)量控制的基本工具
6.2.3 統(tǒng)計(jì)過程控制工具
6.2.4 相關(guān)分析
⒍ 3 計(jì)量與檢測
6.3.1 產(chǎn)品制造中的計(jì)量與檢測
6.3.2 幾何量測量
6.3.3 機(jī)械測量
6.3.4 其他物理測量
思考題
習(xí)題六
第七部分 計(jì)算機(jī)應(yīng)用
7.0 基本要求和考核知識(shí)點(diǎn)
7.1 計(jì)算應(yīng)用的基本知識(shí)
7.1.1 微機(jī)的構(gòu)成及種類
7.1.2 常用微機(jī)的結(jié)構(gòu)性能特點(diǎn)
7.1.3 微機(jī)軟硬件的選用原則
7.2 計(jì)算機(jī)仿真
7.2.1 仿真的基本概念 7.2.2 計(jì)算機(jī)仿真的發(fā)展和意義 7.2.3 計(jì)算機(jī)仿真的一般過程
7.2.4 仿真在 CAD / CAPP / CAM 系統(tǒng)中的應(yīng)用
7.3 計(jì)算機(jī)數(shù)字控材制(CNC)
7.3.lCNC 控制程序編制基礎(chǔ)
7.3.2CNC 程序編制方法 7.3.3 直線插補(bǔ)與圓插補(bǔ)
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 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)7.4.4 計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(CAPP)7.4.5 計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)
7.4.6CAD / CAPP / CAM 的應(yīng)用狀況 7.4.7 計(jì)算機(jī)輔助工程(Com pu terAided Engineering - CAE)
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思考題
習(xí)題七
第八部分 機(jī)械制造自動(dòng)化
8.0 基本要求和考核知識(shí)點(diǎn)
8.1 機(jī)械制造自動(dòng)化發(fā)展及其技術(shù)內(nèi)容分類
8.2 加工作業(yè)自動(dòng)化(設(shè)備自動(dòng)化)
8.2.1 剛性自動(dòng)化加工設(shè)備 8.2.2 柔性自動(dòng)化加工設(shè)備
8.3 物流自動(dòng)化
8.3.1 物流概念和功能
8.3.2 物流自動(dòng)化設(shè)備分類
8.4 信息自動(dòng)化
8.4.1 信息涵義與信息流 / 信息系統(tǒng)
8.4.2 信息源
8.4.3 信息采集 / 輸入
8.4.4 信息處理
8.4.5 信息傳輸與交換
8.4.6 信息存儲(chǔ)
8.5 管理自動(dòng)化
8.5.1 管理含義及其自動(dòng)化基礎(chǔ)
8.5.2 MRP - H
8.6 常見的機(jī)械制造柔性自動(dòng)化系統(tǒng)
8.6.1
DNC(直接數(shù)控系統(tǒng))
8.6.2
FMC {柔性加工單元}
8.6.3
FTL(柔性生產(chǎn)線)8.6.4
FMs(柔性制造系統(tǒng))8.6.5 CIMS {計(jì)算機(jī)集成樹造系統(tǒng)}
思考題
習(xí)題八
第四篇:鉆井總結(jié)
2006年上半年石油評(píng)價(jià)項(xiàng)目組鉆井工程質(zhì)量總結(jié)(隴東)2006年上半年石油評(píng)價(jià)項(xiàng)目組鉆井工程質(zhì)量總結(jié)主要包括兩個(gè)方面:
一、關(guān)于鉆井工程質(zhì)量的管理的總結(jié):
從年初工作開始,由于今年項(xiàng)目組人手少任務(wù)大鉆機(jī)多等因素,評(píng)價(jià)項(xiàng)目組根據(jù)現(xiàn)有條件制定了一系列今年的工作計(jì)劃,并作了具體的實(shí)施。要求對(duì)重點(diǎn)工序進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)督,(如:第一口井的開鉆驗(yàn)收、打開油氣層前的驗(yàn)收、下套管、固井、試壓。)其他時(shí)候做巡井檢查。做到認(rèn)真檢查,嚴(yán)格監(jiān)督,發(fā)現(xiàn)問題要求施工單位立即整改,嚴(yán)重者將按《鉆井工程質(zhì)量管理處罰條例》規(guī)定給予處罰,履教不改者將予以清退出評(píng)價(jià)項(xiàng)目組。具體實(shí)施如下:
1、開鉆前驗(yàn)收:
①施工單位必須持有企業(yè)資質(zhì)證書、市場準(zhǔn)入證、安全生產(chǎn)許可證、HSE合同。
②鉆井隊(duì)井架工以上人員必須持有工作證、井控證,并逐個(gè)核實(shí)。未達(dá)要求的鉆井隊(duì)不給其下發(fā)開工令。
③統(tǒng)計(jì)設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格、使用年限及設(shè)備安裝是否符合評(píng)價(jià)項(xiàng)目組開工要求。
④在安全方面要求在鉆開油層前必須安裝好封井器和節(jié)流壓井管匯,加重材料必須備足20噸,消防器材,防毒面具,有毒有害氣體監(jiān)測儀必須按要求配備齊。并要求有緊急預(yù)案,逃生路線圖和現(xiàn)場逃生標(biāo)志牌,必須有HSE計(jì)劃書。
⑤生產(chǎn)中必備的各種資料和填寫文本,包括本井的地質(zhì)設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì),工程和泥漿班報(bào)表,交接班會(huì)議記錄本,井控演習(xí)記錄本,做崗記錄本及各種制度,要求該上墻的必須上墻。
⑥在環(huán)保方面要求泥漿坑必須鋪雙層防滲布,鉆臺(tái)、機(jī)房、泵房、泥漿灌、油罐下面必須鋪防滲布,有生活垃圾坑。
⑦對(duì)鉆前工作量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),主要有井場面積、修路工程、所有地貌、土方量。井場的布置要符合工程、安全和環(huán)保要求。
⑧檢查到井鉆具是否符合本井設(shè)計(jì)要求,檢查表套的檢驗(yàn)合格證、商檢報(bào)告、鋼級(jí)、壁厚、尺寸是否滿足設(shè)計(jì)要求。
⑨制定鉆井技術(shù)措施,做到防斜保直,并按要求測斜,鉆到黃土層要防漏、堵漏,直羅、富縣組防塌,洛河組防斜,進(jìn)入油層前轉(zhuǎn)換泥漿,防漏防噴保護(hù)好油層。
⑩備足水和其他各種物質(zhì)材料。
2、一開鉆進(jìn)及固表層驗(yàn)收
①是否鉆到鉆井設(shè)計(jì)要求的地層和井深。②檢查表層測斜情況。③表套下深是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。④水泥漿是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求并返出地面。⑤水泥塞是否符合設(shè)計(jì)要求。⑥候凝時(shí)間是否達(dá)到24小時(shí)。
3、二開鉆進(jìn)中途巡查及鉆開油氣層前的驗(yàn)收
①封井器和節(jié)流壓井管匯的安裝是否符合要求,遠(yuǎn)控臺(tái)的各種儀表、開關(guān)齊全靈活,壓力是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
②查看鉆井液體系的轉(zhuǎn)換和處理情況,并做現(xiàn)場檢驗(yàn).核實(shí)鉆井液性能參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)和施工要求.。
③檢查坐崗記錄,要求在鉆開油層前100米時(shí)開始坐崗,按時(shí)準(zhǔn)確記錄。
④檢驗(yàn)測斜記錄和膠片是否準(zhǔn)確、真實(shí)。并做現(xiàn)場測斜。⑤察看井上各種報(bào)表和記錄,鉆具的組合、鉆壓、鉆速及其他鉆井參數(shù)是否合理,是否做到防斜、保直的效果。
⑥ 查看防噴演習(xí)記錄,并做現(xiàn)場防噴演習(xí)。⑦ 檢查有無違章操作、違章作業(yè)情況。
4、取芯
①要求取心的井,井隊(duì)必須按照地質(zhì)要求進(jìn)行取芯作業(yè)。②必須按地質(zhì)要求卡準(zhǔn)油層,不得漏取、錯(cuò)取。③取芯收獲率≥95%以上。油層段取芯收獲率≥98%。④認(rèn)真操作并處理好泥漿性能防止巖芯污染和發(fā)生井下事故。⑤檢查是否制定減少鉆井液對(duì)油氣層的浸泡時(shí)間的措施。
5、每口井完鉆后項(xiàng)目組根據(jù)測井綜合解釋及時(shí)準(zhǔn)確的為鉆井隊(duì)開出套管領(lǐng)通知料單。合水、西峰地區(qū)的井采用環(huán)氧冷纏帶鋅陽極防腐套管。
6、下套管作業(yè)
①核實(shí)套管數(shù)量檢查運(yùn)輸、擺放及裝卸是否符合要求。②是否進(jìn)行過八道工序檢查。套管產(chǎn)地、鋼級(jí)、壁厚、扣型是否符合設(shè)計(jì)要求,合格證、質(zhì)檢報(bào)告、商檢報(bào)告是否齊全。
③查看套管的丈量、絲扣檢查、通徑、清洗絲扣和涂絲扣脂情況。④下套管前的通井和調(diào)節(jié)泥漿性能是否符合要求。
⑤下套管時(shí),監(jiān)察套管下放速度、上扣扭矩,扶正器入井?dāng)?shù)量及位置,阻流環(huán)質(zhì)量和位置,套管入井順序、數(shù)量、下入深度,剩余套管數(shù)量及連頂節(jié)長度是否符合設(shè)計(jì)要求。
7、固井作業(yè) ①審核固井設(shè)計(jì)。②提取水泥灰樣檢查灰量。
③開固井前協(xié)調(diào)會(huì),要求井隊(duì)必須全面配合固井隊(duì)施工,備足清水。
④檢查固井設(shè)備,主要是水泥車、供水車、灰灌車數(shù)量和狀況,管線安裝是否符合要求。
⑤固井時(shí)監(jiān)察施工并對(duì)整個(gè)施工過程做詳細(xì)記錄。查看水泥漿配漿、測量密度、注水泥漿及替漿情況。
⑥要求固井時(shí)必須做到施工過程的連續(xù)性,注前置液、注水泥漿性能及替量、碰壓符合設(shè)計(jì)要求。要求水泥漿返出井口的是否返出井口。
8、固完井候凝12~48小時(shí)內(nèi)測三樣。固井質(zhì)量、水泥返高、人工井底及短套位置是否符合設(shè)計(jì)要求。
9、套管試壓,要求壓力為15MPa,穩(wěn)壓30分鐘。
10、完井。井口裝置和井口的焊接符合設(shè)計(jì)要求,井場的大小鼠洞,泥漿坑填平,井場干凈無廢棄物。
二、關(guān)于鉆井工程質(zhì)量的總結(jié):
1、井身質(zhì)量管理及落實(shí)情況 1)完成井井身質(zhì)量概況
直井段井斜符合設(shè)計(jì)要求49口,占完井總數(shù)的90%。井斜不符合設(shè)計(jì)要求的有5口井(長慶3口)。其中由宏達(dá)32108鉆井隊(duì)承鉆的城120井,在825米處井斜為5.33度,超出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)2.33度。由萬安32111鉆井隊(duì)承鉆的城121井,在875米處井斜為7.46度,超出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)4.46度。由長慶30525鉆井隊(duì)承鉆的西248井,在925米處井斜為3.8度,超出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)0.8度。由長慶30521鉆井隊(duì)承鉆的西247井,在772米處井斜為3.68度,超出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)0.68度。由長慶30525鉆井隊(duì)承鉆的西250井,在914米處井斜為3.9度,超出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)0.9度。
2)直井段井斜超標(biāo)的原因分析
① 井斜超標(biāo)多發(fā)生在洛河層段。該地層可鉆性強(qiáng),是快速鉆井的有利井段,但也是易斜的井段。部分鉆井技術(shù)員思想麻痹大意,為搶鉆時(shí),采取高鉆壓、高鉆速,是造成井斜超標(biāo)的主要原因。
② 私人井隊(duì)普遍技術(shù)力量薄弱,鉆具組合不合理,往往是一套鉆具組合打到底,不能根據(jù)地層的變化及時(shí)調(diào)整鉆具組合。
③ 個(gè)別井隊(duì)為了節(jié)省時(shí)間,不測斜、少測斜,在資料上弄虛作假,導(dǎo)致井斜已經(jīng)超標(biāo)而不知道。
2、取心質(zhì)量管理及落實(shí)情況 1)完成井取心質(zhì)量概況
上半年完井總數(shù)54口,未取心井6口,43口取心收獲率為100%,5口井取心收獲率為99%,不合格一口(山149井),取心收獲率為72.29%。取心作業(yè)中發(fā)生卡鉆一起(白174井)。
2)取心收獲率不達(dá)標(biāo)的原因分析
① 私人井隊(duì)工程技術(shù)員能力有限、實(shí)際操作的鉆工操作水平層次不齊,在取心操作過程中不能完全按操作規(guī)范去做,甚至違章操作。晟大公司承鉆的山149井比較典型,違反取心設(shè)計(jì)要求和操作規(guī)范,擅自探心,造成一筒心掉到井底,致使取心收獲率不達(dá)標(biāo)。
② 對(duì)取心工具原理不清楚,安裝時(shí)不規(guī)范,裝配時(shí)檢查不仔細(xì),巖心爪卡箍不靈活等均可能造成取心作業(yè)不正常。
③ 取心作業(yè)時(shí),鉆井參數(shù)不合理,不能針對(duì)具體的地層情況調(diào)整工程參數(shù)。
④ 割芯時(shí)層位未能選在泥巖地層,形不成堅(jiān)實(shí)的粗芯,巖心爪抓不牢。割芯起鉆時(shí)操作不當(dāng)也會(huì)使造成掉心。
3)白174井取心作業(yè)卡鉆原因分析
3月28日,該井鉆進(jìn)至井深1252米處,地層延6,進(jìn)行機(jī)動(dòng)取心作業(yè),取心段為1240~1252m,發(fā)生沉砂卡鉆,無法開泵,卡點(diǎn)為1200米左右,上提遇卡噸位60噸,泥漿密度為1.02g/cm3、粘度29s,采取套銑倒扣處理,耗時(shí)19天。嚴(yán)重影響了施工進(jìn)度。分析原因,一是地面土池太小,泥漿凈化能力差,加上泥漿技術(shù)人員責(zé)任心差,致使泥漿性能長期不穩(wěn)定。二是取心前未充分循環(huán),井眼不干凈,直羅井段井壁不穩(wěn)定。三是泥漿泵排量不夠,而長期沒有進(jìn)行維修,致使取心過程中砂子帶不出來,卡死鉆具。
3、固井質(zhì)量管理及落實(shí)情況
已完井54口,其中下油層套管53口,裸眼完井1口(鎮(zhèn)228),收到聲幅圖51口。上半年固井質(zhì)量統(tǒng)計(jì)見表4。
表4 半年完成井固井質(zhì)量統(tǒng)計(jì)表
續(xù)表4
續(xù)表4
續(xù)表4
1)固井質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析
從收到的51口井聲幅圖看,油層固井質(zhì)量一次合格48口,占固井質(zhì)量的94.11%,二次固井3口(莊
45、莊150、午205),合格3口。水泥返高達(dá)到設(shè)計(jì)要求的18口,占35.29%,均為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內(nèi),多為要求返到地面的井。實(shí)測人工井底符合51口,符合率100%。
(2)存在的問題
一是個(gè)別井水泥返高不夠,距井口最大的是山140井,為191m(表套下深225.07m)。
二是有3口井一次固井部分油層固井質(zhì)量不好(莊
45、莊150、午205)
三是第二界面膠結(jié)質(zhì)量不如第一界面。(3)原因分析 1)水泥返高不夠的原因
a、部分區(qū)塊的井地層承壓能力較差,在固井施工中,頂替水泥漿時(shí)發(fā)生井漏,水泥返不到井口。如山140,白194井,在替液時(shí)井漏,井口返出量減小,直至不返,導(dǎo)致直接結(jié)果就是水泥返高達(dá)不到要求,山140管外水泥返高距井口191m。
b、水泥漿在水化過程中,體積收縮也是其中的一個(gè)因素,部分井在施工中水泥返出井口少則4~5方,多則十幾方,但實(shí)測水泥塞面都在地面以下,如莊164、水泥返高17m,莊172水泥返高25m,莊149水泥返高44m。
c、所用水泥體系及添加劑不同,水泥漿在凝固過程中體積收縮程度不同。
2)固井質(zhì)量不合格的主要原因
a、油層段如果地層水活躍,在水泥凝固過程中,水泥失重,水泥膠結(jié)質(zhì)量降低;
b、固井時(shí)水泥漿密度不均勻,時(shí)高時(shí)低,也是影響水泥膠結(jié)強(qiáng)度的一個(gè)因素;
c、部分井在固井前不充分循環(huán)鉆井液,含砂量高,密度大,井壁泥餅厚是第二界面水泥膠結(jié)質(zhì)量低于第一界面的主要原因;
d、個(gè)別井固井時(shí)水質(zhì)不好,使水泥漿性能不好,在一定程度上影響固井質(zhì)量。
(4)施工中存在的隱患
從前期的施工過程監(jiān)督中,發(fā)現(xiàn)一些施工隱患,雖說是個(gè)別現(xiàn)象,但也值得我們?cè)诮窈蟮墓ぷ髦凶⒁狻?/p>
1)鉆井隊(duì)與固井隊(duì)的配合不夠,測水泥漿密度時(shí)不及時(shí),使得固井施工人員不能及時(shí)掌握水泥漿的性能。和設(shè)備也有關(guān)系,長慶等公司的水泥車比較先進(jìn),如40-17,具備車載傳感監(jiān)控儀表,對(duì)施工情況掌握比較準(zhǔn)確。
2)供水設(shè)備的備用應(yīng)急措施不到位,如白180井在施工中,在未替完液的情況下,一灰罐車司機(jī)擅自離開,帶走潛水泵,當(dāng)替液至一半時(shí),固井隊(duì)的潛水泵壞,而與井隊(duì)的泵接口不一致,使替液中斷5分鐘之久,后經(jīng)及時(shí)換接,才恢復(fù)替液,避免了“灌香腸”事故的發(fā)生。個(gè)別隊(duì)伍固井過程中注灰過程銜接不緊密,注灰要倒換幾次罐車,一是施工不連續(xù),二是萬一車輛發(fā)生機(jī)械故障或者連接管匯出現(xiàn)問題都可能導(dǎo)致固井施工失敗。
3)固井中發(fā)生井漏的問題必須重視。(5)下一步應(yīng)采取的措施
1)嚴(yán)格執(zhí)行工程設(shè)計(jì),保證灰量充足,安全施工,增加扶正器數(shù)量,保證套管居中,提高水泥膠結(jié)質(zhì)量和水泥返高。
2)固井前要調(diào)整好鉆井液性能,要求密度低于1.03g/cm3,粘度低于32S。在套管串中增加刮泥器,刮削井壁泥餅,提高第二交界面封固質(zhì)量。
3)對(duì)于在鉆井過程中發(fā)生過井漏的井,要先進(jìn)行堵漏,提高地層的承壓能力,防止因水泥漿柱壓力高而造成漏失,對(duì)于油層裂縫性漏失應(yīng)采用屏蔽暫堵技術(shù)堵漏,固井前對(duì)固井施工單位進(jìn)行技術(shù)交底。對(duì)地層承壓能力很差的區(qū)塊,可以采用漂珠水泥等低密高強(qiáng)水泥漿體系,保證固井質(zhì)量和水泥返高。
4)對(duì)于在固井過程中已經(jīng)發(fā)生漏失的井,可以采取反擠的措施。(6)下一步工作重點(diǎn)
1)加強(qiáng)固井監(jiān)督力度,確保油層固井質(zhì)量。同時(shí)加大表層套管和表層固井的監(jiān)督。
2)加強(qiáng)對(duì)每一口井的小樣試驗(yàn),在每口井完鉆后,固井隊(duì)對(duì)鉆井隊(duì)用水取樣做小型實(shí)驗(yàn),作為固井設(shè)計(jì)的參考。
3)對(duì)上井灰量、灰質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格檢查,確保按設(shè)計(jì)灰量進(jìn)行施工。施工前開好鉆井隊(duì)和固井隊(duì)的生產(chǎn)協(xié)調(diào)會(huì),鉆進(jìn)隊(duì)要全力配合好固井隊(duì)的工作,做到四不施工:
a、沒有固井設(shè)計(jì)不能施工; b、灰量、水量不夠不能施工;
c、設(shè)備檢查,管匯試壓不合格不能施工; d、沒有備用水泥車不能施工。
第五篇:鉆井與完井工程重點(diǎn)總結(jié)
第一章 緒論
1、鉆井分類:地質(zhì)探井、預(yù)探井、詳探井(評(píng)價(jià)井)、地質(zhì)淺井、檢查資料井、生產(chǎn)井、注水井。
地質(zhì)探井:了解地層的沉積年代、巖性、厚度、生儲(chǔ)蓋組合。
預(yù)探井:以發(fā)現(xiàn)未知新油氣藏為目的所鉆的井。
第二章 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、井深結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù):確定套管的下入層次、下入深度、水泥漿返深、水泥環(huán)厚度、生產(chǎn)套管尺寸及鉆頭尺寸。
井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下主要原則:
A.能有效保護(hù)儲(chǔ)層;
B.避免產(chǎn)生井漏、井噴、井塌、卡鉆等井下復(fù)雜情況和事故,為安全、優(yōu)質(zhì)、高速和經(jīng)濟(jì)鉆井創(chuàng)造條件;
C.當(dāng)實(shí)際地層壓力超過預(yù)測值發(fā)生溢流時(shí),在一定范圍內(nèi),應(yīng)具有處理溢流的能力。
2、選擇井身結(jié)構(gòu)的客觀依據(jù):地層壓力剖面、地層破裂壓力剖面、井眼坍塌壓力剖面。
3、上覆地層壓力p0:指該處以上地層巖石基質(zhì)和孔隙中流體的總重量(重力)產(chǎn)生的壓力。
4、地層壓力pp:指巖石孔隙中流體的壓力,亦稱地層孔隙壓力。
5、骨架壓力?:由巖石顆粒之間相互接觸來支撐的那部分上覆地層壓力(亦稱有效上覆地層壓力或顆粒壓力)。
6、異常高壓的成因:
A.沉積物的快速沉積,壓實(shí)不均勻;
B.滲透作用;
C.構(gòu)造作用;
D.儲(chǔ)集層的結(jié)構(gòu)。
7、地層壓力預(yù)測方法:(要求掌握d(dc)指數(shù)法的原理)
d(dc)指數(shù)法檢測原理:機(jī)械鉆速是鉆壓、鉆速、鉆頭類型及尺寸、水力參數(shù)、鉆井液性能、地層巖性等因素的函數(shù)。當(dāng)其他因素一定時(shí),只考慮壓差對(duì)鉆速的影響,則機(jī)械鉆速隨壓差減小而增加。在正常地層壓力情況下,如巖性和鉆井條件不變,機(jī)械鉆速隨井深的增加而下降。當(dāng)鉆入壓力過渡帶之后,由于壓差減小,巖石孔隙度增大,機(jī)械鉆速轉(zhuǎn)而加快。d指數(shù)則正是利用這種差異預(yù)報(bào)異常高壓。
8、地層破裂壓力:當(dāng)液體壓力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)會(huì)使地層破裂,這個(gè)液體壓力稱為地層破裂壓力。
9、地應(yīng)力:指地下環(huán)境中某一巖層深度所處的應(yīng)力狀態(tài)??捎萌齻€(gè)主應(yīng)力表示,即垂直主應(yīng)力?z、最大水平地應(yīng)力?H、最小水平地應(yīng)力?h。
10、井眼坍塌壓力預(yù)測
井眼失穩(wěn)破壞準(zhǔn)則:石油工程對(duì)脆性泥頁巖——般采用摩爾—庫爾強(qiáng)度準(zhǔn)則。
11、井深結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)井內(nèi)壓力系統(tǒng)必須滿足:pf>=pmE>=pR(原則)
Pf——地層破裂壓力;
pmE——鉆井液有效液柱壓力;
pR——地層壓力。
12、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)參數(shù):
A.地質(zhì)方面的數(shù)據(jù)
1)巖性剖面及故障提示;
2)地層壓力梯度剖面;
3)地層破裂壓力梯度剖面。
B.工程數(shù)據(jù)
1)抽汲壓力系數(shù)Sw(起鉆);
2)激動(dòng)壓力系數(shù)Sg(下鉆);
3)地層破裂安全增值Sf;
4)溢流條件Sk;
5)壓差允值?pN(?pa)。(避免差壓卡鉆)
13、套管層次:導(dǎo)管,表層套管,中間套管(或技術(shù)套管),生產(chǎn)套管(或油層套管)。
14、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟:
A.根據(jù)區(qū)域地質(zhì)情況,確定按正常作業(yè)工況或溢流工況選擇式;
B.利用壓力剖面圖中最大地層壓力梯度求中間套管下入深度假定點(diǎn);
C.驗(yàn)證中間套管下入深度H3是否有卡套管的危險(xiǎn);
D.計(jì)算鉆井(或中間)尾管的最大下入深度;
E.計(jì)算表層套管下入深度H1;
F.進(jìn)一步校核中間尾管;
G.生產(chǎn)套管下入目的層中,應(yīng)進(jìn)行壓差卡鉆和溢流條件校核。
第三章 鉆井液
1、鉆井液主要功能:
A.清洗井底,攜帶巖屑;
B.冷卻、潤滑鉆頭和鉆柱;
C.形成泥餅,保護(hù)井壁;
D.控制和平衡地層壓力;
E.懸浮巖屑和加重材料;
F.提供所鉆地層的地質(zhì)資料;
G.傳遞水功率;
H.防止鉆具腐蝕。
2、主要的粘土礦物:高嶺石、蒙脫石、伊利石。
3、粘土礦物的水化作用:指水分子被粘土表面及其所帶陽離子極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產(chǎn)生)和滲透水化(主要由吸附陽離子在表面和本體的濃度差產(chǎn)生)兩種。
4、擴(kuò)散雙電層的形成與結(jié)構(gòu)
由于膠體粒子帶電,在它周圍分布著與其電荷數(shù)相等的反離子,于是在固液界面形成雙電層。反離子分布不均勻,靠固體表面密度高,形成緊密層(吸附層)。
擴(kuò)散雙電層:從固體表面到過剩反離子為零處得這一層稱為擴(kuò)散雙電層。
5、鉆井液的工藝性能
A.鉆井液的流變性能:鉆井液在流動(dòng)過程中的流變性和靜止?fàn)顟B(tài)下觸變性的流體力學(xué)表現(xiàn),主要由粘度、靜切
應(yīng)力等流變參數(shù)表示。
鉆井液流變行為模式:冪律流體模式;賓漢流體模式;卡森流體模式;赫——巴流體模式。
B.鉆井液的失水造壁性能
失水:鉆井液在屢失過程中,其中的自由水在壓差作用下向多孔性地層屢失滲透的過程叫做失水。
造壁:井壁上泥餅的形成叫做造壁。
失水類型:瞬間失水、動(dòng)失水、靜失水。
6、影響失水的因素:
A.靜失水量Vf與時(shí)間t的關(guān)系;(正相關(guān))
B.靜失水量與壓差的關(guān)系;(正相關(guān))
C.靜失水量與濾液粘度的關(guān)系;(負(fù)相關(guān))
D.靜失水量與固相含量及類型的關(guān)系;(Vf?(Cc/Cm-1)1/2)
E.靜失水量與泥餅厚度的關(guān)系;(正相關(guān))
F.靜失水量與泥餅滲透率的關(guān)系。(正相關(guān))
7、鉆井液分類:水基鉆井液、油基鉆井液、氣態(tài)鉆井液。
第四章 鉆進(jìn)工藝
1、影響鉆井速度的因素:
A.地層巖性;
B.鉆井液性能:密度、固相含量、粘度、失水,尤其是初失水、含油量;(具體分析見圖4-2)
C.鉆頭類型;
D.水力參數(shù):由于射流形成的影響;
E.機(jī)械參數(shù):鉆壓、鉆速是直接作用于井底借以破碎巖石的基本參數(shù),二者需合理配合。
2、巖石的物理機(jī)械性質(zhì)
彈性:除去外力,物體能恢復(fù)原狀的特性;
塑性:除去外力,物體不能恢復(fù)原狀的特性。
3、巖石的強(qiáng)度
強(qiáng)度:物體受外力作用而達(dá)到破壞時(shí)的應(yīng)力;
單軸抗壓強(qiáng)度:在單向受壓情況下,巖石發(fā)生破壞的應(yīng)力;
抗拉強(qiáng)度:在拉張力的作用下巖石發(fā)生破壞時(shí)的應(yīng)力;
抗剪強(qiáng)度:在剪切力的作用下巖石發(fā)生破壞時(shí)的應(yīng)力;
抗彎強(qiáng)度:在彎曲力矩作用下巖石發(fā)生破壞時(shí)的應(yīng)力。
4、巖石的硬度:巖石抵抗其他物體壓入其內(nèi)的能力,即巖石的抗壓入強(qiáng)度。
5、巖石的可鉆性:一般理解為巖石破碎的難易性,由此把巖石分為難鉆的和易鉆的。
6、鉆頭類型
A.刮刀鉆頭
B.牙輪鉆頭:作用機(jī)理為鉆頭的沖擊、壓碎和剪切破碎巖石的作用;
C.金剛石鉆頭:作用機(jī)理為切削。
7、水力參數(shù)對(duì)鉆速的影響機(jī)理:水力破巖作用、水力清巖作用。
8、機(jī)械參數(shù)對(duì)鉆速的影響:鉆壓、鉆速、排量。
9、鉆具:井下鉆井工具。
10、鉆柱:基本鉆具:方鉆桿、鉆桿、鉆鋌、配合接頭;輔助四器:穩(wěn)定器、減震器、震擊器、懸浮器。
11、確定鉆柱最大允許靜拉符合Pa的三種方法:
A.安全系數(shù)法;
B.考慮卡瓦擠毀鉆桿的設(shè)計(jì)系數(shù)法;
C.拉力余量法。
第五章 鉆井過程壓力控制
1、平衡鉆井:指鉆進(jìn)時(shí)井內(nèi)有效鉆井液柱壓力等于地層壓力的鉆井技術(shù)。
2、近平衡鉆井:指鉆進(jìn)時(shí)井內(nèi)有效液柱壓力低于地層壓力,允許地層流體進(jìn)入井筒,有控制地循環(huán)至地面裝置的鉆
井技術(shù)。
3、波動(dòng)壓力:激動(dòng)壓力和抽汲壓力稱為管柱在充有流體的井內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的波動(dòng)壓力。
激動(dòng)壓力:下放管柱產(chǎn)生的附加壓力;
抽汲壓力:上提管柱產(chǎn)生的附加壓力。
4、溢流:指當(dāng)井底壓力低于地層壓力時(shí),井口返出鉆井液流量大于泵入量,停泵后井筒流體從井口自動(dòng)外溢出井口的現(xiàn)象。
控制溢流的方法:
A.初次控制:保持井筒鉆井液壓力略高于地層壓力并配合以合理的操作技術(shù),地層流體不能進(jìn)入井筒而維持正
常鉆井;
B.二次井控:當(dāng)?shù)貙印矇毫ο到y(tǒng)失去平衡時(shí),采用井控技術(shù)重新建立井筒——地層壓力系統(tǒng)控制溢流;
C.三次井控:當(dāng)?shù)貙訅毫艽?,溢流發(fā)現(xiàn)較晚,進(jìn)入井筒的高壓油氣數(shù)量過多,在井口裝置完好可控條件下,無法用保持井底壓力不變的方法排除高壓油氣溢流時(shí),采取緊急的處理辦法,如泵入重晶石或打水泥塞。
引發(fā)溢流及井噴的原因:
A.地層壓力Pp預(yù)測不準(zhǔn)確;
B.井筒內(nèi)鉆井液高度h降低;
C.鉆井液密度降低;
D.起鉆中抽汲壓力降低了井筒內(nèi)液柱壓力。
溢流的早期征兆:
A.鉆井液池液面升高;
B.鉆速變快;
C.井口返出鉆井流體速度增大;
D.立管壓力下降;
E.地面油、氣、水顯示;
F.鉆井液性能變化。
5、常規(guī)油氣井控制井的壓井方法
A.司鉆法(兩步控制法):分兩個(gè)循環(huán)周進(jìn)行,第一循環(huán)采用原密度?m鉆井液循環(huán)排出環(huán)空氣侵的鉆井流體;第二循環(huán)泵入按關(guān)井立管壓力求得的所需密度的?mk鉆井液置換出井筒內(nèi)?m的鉆井液而恢復(fù)建立井筒壓力系統(tǒng)平衡時(shí)的壓井方法;
特點(diǎn):第一循環(huán)周結(jié)束,關(guān)井立管壓力等于套壓;第二循環(huán)周結(jié)束,立管壓力等于循環(huán)壓降,套壓為零。停止循環(huán)后立管壓力和套壓等于零。
B.工程師法(等候加重法):根據(jù)關(guān)井立管壓力求得地層壓力,待配制好所需壓井密度的鉆井液后,通過一個(gè)循
環(huán)周內(nèi)同時(shí)排出環(huán)空氣侵流體的壓井方法。
6、防噴器類型:環(huán)形防噴器、閘板防噴器(單、雙)、旋轉(zhuǎn)防噴器。
第六章 井眼軌跡設(shè)計(jì)與控制
1、定向井井眼軌跡設(shè)計(jì)的基本要素
A.井深:井眼軸線上任一點(diǎn)到井口的井眼長度;
B.井斜角:井眼軸線上任一點(diǎn)的井眼方向線(切線,指向前方)與通過該點(diǎn)的重力線間之間的夾角;
C.方位角:井眼軸線上任一點(diǎn)的正北方向線與該點(diǎn)的井眼方向線在水平面投影線間的夾角;
D.井斜變化率:單位長度段內(nèi)井斜角的改變值;
E.垂深:井眼軸線上任一點(diǎn)到井口所在水平面的距離;
F.水平位移:井眼軸線上任一點(diǎn)到井口所在的鉛垂線的距離。
2、井眼曲率:單位長度段內(nèi)井眼切線傾角的改變。(錯(cuò)誤!未找到引用源。)
第七章 固井
1、固井:向井內(nèi)下入套管,并向井眼和套管之間的環(huán)形空間注入水泥的施工作業(yè)。包括下套管和注水泥兩大部分。
2、套管柱外載類型
A.外擠壓力:主要來自鉆井液液柱壓力、水泥漿液柱壓力、地層中流體壓力、易流動(dòng)巖層的側(cè)壓力等;
分為:外壓力、支撐內(nèi)壓力、有效外壓力
B.內(nèi)壓力:主要來自鉆井液、地層流體(油、氣、水)壓力以及特殊作業(yè)(如壓井、酸化壓裂、擠水泥等)時(shí)
所施加的壓力;
分為:內(nèi)壓力、支撐外壓力、有效內(nèi)壓力
C.軸向拉力:套管自重、動(dòng)載,遇卡上提多提的拉力等產(chǎn)生的附加拉力等。
3、套管強(qiáng)度:套管柱具有的抵抗外載的能力稱為套管強(qiáng)度。
抗擠強(qiáng)度:套管所能承受的最大外擠壓力;
抗內(nèi)壓強(qiáng)度:套管所能承受的最大內(nèi)壓力;
抗拉強(qiáng)度:套管所能承受的最大軸向拉力。
4、水泥漿(石)的性能:水泥漿密度、水泥漿稠化時(shí)間、水泥漿流變性、水泥漿失水量、水泥漿穩(wěn)定性、水泥石抗
壓強(qiáng)度、水泥石滲透率。
5、提高注水泥頂替效率的措施:
A.加扶正器降低套管在井眼中的偏心程度;(避免竄槽現(xiàn)象)
B.注水泥時(shí)活動(dòng)套管;(要求井壁規(guī)則,轉(zhuǎn)速低)
C.采用紊流或塞流流態(tài)注水泥;(在紊流塞流流態(tài),斷面流速分布相對(duì)平緩,因而有利于水泥漿均勻推進(jìn)頂替鉆
井液)
D.使用注水泥前置液;
E.注水泥前調(diào)整鉆井液性能;
F.增加紊流接觸時(shí)間
G.頂替液與鉆井液的密度差;(一般要求鉆井液、前置液、水泥漿的密度應(yīng)逐級(jí)增大(所謂正密度差),因正密
度差將對(duì)鉆井液產(chǎn)生浮力作用,有利于頂替)
第八章 完井
1、完井:指油氣井的完成,即根據(jù)油氣層的地質(zhì)特性和開發(fā)開采的技術(shù)要求,在井底建立油氣層與油氣井井筒之間的合理連通渠道或連通方式。
2、幾種主要完井方法適用的地質(zhì)條件(垂直井)
射孔完井:
A.有氣頂、或有底水、或有含水夾層,易塌夾層等復(fù)雜地質(zhì)條件,因而要求實(shí)施分隔層段的儲(chǔ)層;
B.各分層之間存在壓力、巖性等差異,因而要求實(shí)施分層測試、分層采油、分層注水、分層處理的儲(chǔ)層;
C.要求實(shí)施大規(guī)模水力壓裂作業(yè)的低滲透儲(chǔ)層;
D.砂巖儲(chǔ)層、碳酸鹽巖裂縫性儲(chǔ)層。
裸眼完井:
A.無氣頂、無底水、無含水夾層及易塌夾層的儲(chǔ)層;
B.巖性堅(jiān)硬致密,井壁穩(wěn)定不坍塌的碳酸鹽巖或砂巖儲(chǔ)層;
C.單一厚儲(chǔ)層,或壓力、巖性基本一致的多儲(chǔ)層;
D.不準(zhǔn)備實(shí)施分隔層段,選擇性處理的儲(chǔ)層。
割縫襯管完井:
A.無氣頂、無底水、無含水夾層及易塌夾層的儲(chǔ)層;
B.單一厚儲(chǔ)層,或壓力、巖性基本一致的多儲(chǔ)層;
C.不準(zhǔn)備實(shí)施分隔層段,選擇性處理的儲(chǔ)層;
D.巖性較為疏松的中、粗砂粒儲(chǔ)層。
裸眼礫石充填完井:
A.無氣頂、無底水、無含水夾層的儲(chǔ)層;
B.單一厚儲(chǔ)層,或壓力、巖性基本一致的多儲(chǔ)層;
C.不準(zhǔn)備實(shí)施分隔層段,選擇性處理的儲(chǔ)層;
D.巖性疏松出砂嚴(yán)重的中、粗、細(xì)砂粒儲(chǔ)層。
套管礫石充填完井:
A.有氣頂、或有底水、有含水夾層、易塌夾層等復(fù)雜地質(zhì)條件,因而要求實(shí)施分隔層段的儲(chǔ)層;
B.各分層之間存在壓力、巖性差異,因而要求實(shí)施選擇性處理的儲(chǔ)層;
C.巖性疏松出砂嚴(yán)重的中、粗、細(xì)砂粒儲(chǔ)層。
第九章 儲(chǔ)層保護(hù)
1、儲(chǔ)層敏感性:速敏、水敏、鹽敏、堿敏、酸敏。
速敏:指因流體流動(dòng)速度變化引起地層微粒運(yùn)移、堵塞喉道,導(dǎo)致滲透率下降的可能性及其程度;
水敏:原始狀態(tài)處于鹽水環(huán)境中的地層的某些礦物遇淡水或低礦化度水后發(fā)生膨脹、分散、脫落和運(yùn)移,從而減小或堵塞儲(chǔ)層喉道,造成儲(chǔ)層滲透率下降的可能性及其程度;
鹽敏:滲透率隨注入液礦化度降低而變化的可能性及其程度;
堿敏:堿性環(huán)境下,粘土顆粒易于分散、運(yùn)移,誘發(fā)粘土礦物失穩(wěn),堿性介質(zhì)與儲(chǔ)層巖石反應(yīng)是礦物顆粒分散,與地層水相互作用生成無機(jī)垢等,從而造成儲(chǔ)層滲透率下降的可能性及其程度;
酸敏:酸液進(jìn)入地層后,與地層中的酸敏性礦物發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生沉淀或釋放出微粒,使地層滲透率下降的可能性及其程度。
2、鉆井過程中造成儲(chǔ)層損害原因分析
A.鉆井過程中儲(chǔ)層損害原因;
1)鉆井液中固相顆粒堵塞儲(chǔ)層
2)鉆井液濾液與儲(chǔ)層巖石不配伍一起的損害;(水敏、鹽敏、堿敏、潤濕反轉(zhuǎn)、表面吸附)
3)鉆井液濾液與儲(chǔ)層流體不配伍引起的損害;(無機(jī)鹽沉淀、形成處理劑不溶物、發(fā)生水鎖效應(yīng)、形成乳化
堵塞、細(xì)菌堵塞)
4)油相滲透率變化引起的損害;(鉆井液濾液進(jìn)入儲(chǔ)層,改變了井壁附近地帶的油氣水分布,導(dǎo)致油相滲透
率下降,增加油流阻力)
5)負(fù)壓差急劇變化造成的儲(chǔ)層損害;(中途測試或負(fù)壓差鉆井時(shí),如選用的負(fù)壓差過大,可誘發(fā)儲(chǔ)層速敏,引起儲(chǔ)層出砂及微粒運(yùn)移。此外,還會(huì)誘發(fā)地層中原油組分形成有機(jī)垢和產(chǎn)生應(yīng)力敏感損害)
B.鉆井過程中影響儲(chǔ)層損害程度的工程因素;
1)壓差:壓差是造成儲(chǔ)層損害的主要因素之一。通常鉆井液的濾失量隨壓差的增大而增加,因而鉆井液進(jìn)
入儲(chǔ)層的深度和損害儲(chǔ)層的嚴(yán)重程度均隨正壓差的增加而增大;
2)浸泡時(shí)間:當(dāng)儲(chǔ)層被鉆開時(shí),鉆井液固相或?yàn)V液在壓差作用下進(jìn)入儲(chǔ)層,其進(jìn)入數(shù)量和深度及對(duì)儲(chǔ)層損
害的程度均隨鉆井液浸泡儲(chǔ)層時(shí)間的增長而增加;
3)環(huán)空返速:環(huán)空返速越大,鉆井液對(duì)井壁泥餅的沖蝕越嚴(yán)重,因此,鉆井液的動(dòng)濾失量隨環(huán)空返速的增
高而增加,鉆井液固相和濾液對(duì)儲(chǔ)層侵入深度及損害程度亦隨之增加;
4)鉆井液性能:鉆井過程中起下鉆、開泵所產(chǎn)生的激動(dòng)壓力隨鉆井液的塑性粘度和動(dòng)切力增大而增加。
第十章 環(huán)境保護(hù)