2021年湖北自考02165 采油机械教材大纲

第一部分 课程性质与目标

一、课程性质与特点

本课程是石油工程专业的一门必修课。本课程主要讲授石油钻井设备和采油设备的基本组成、类型、基本参数及驱动与传动方式、钻井设备和采油设备各主要组成部件的结构、工作原理、性能参数、基本特性、所需的辅助系统和相应的仪表和有关的设计计算。通过本课程的学习有助于深入了解石油钻采设备的结构，工作原理及特性，培养学生的综合分析能力，并为今后从事油田勘探及开发和油气生产工作打下必要的理论基础。

二、课程目标与基本要求

本课程是在《机械制图》、《工程力学》等课程学习的基础上进行的。要求学生具有较强的空间思维能力以及掌握基本工程力学基本概念的前提下，重点掌握石油天然气钻探所需要的钻井设备的基本结构及动力、传动、运动以及工艺流程，同时重点掌握石油天然气开采所需要的抽油机、抽油泵以及相应的辅助设备的结构、基本工作原理及特性。

三、与本专业其他课程的关系

先期课程是学习石油钻采设备的基础，学习此课程的先期课程：《机械制图》（《工程制图》）。后续学习的课程《钻井工程》、《采油工程》只有在学习机械制图之后才有较强的空间思维能力。通过该门课程的学习，使学生基本掌握石油钻机和采油机械的基本组成、工作原理和一般设计方法，了解当前石油机械的新进展。并掌握石油钻采机械的工作特性，能更好的进行分析钻采机械的使用效率和开采效率油，以便于通过设计及计算，使石油钻采机械获得最佳开采效果。

第二部分 考核内容与考核目标

第一章 石油工程基本知识

一、学习目的与要求

1、使学生了解石油的组成与分类、天然气的化学组成、石油、天然气、油田水的物理性质。

2、要求学生掌握常规的钻井工艺过程、采油工艺技术以及油田的增采措施。

二、考核知识点与考核目标

（一）石油、天然气的性质；油藏油田概念及油藏勘探。

识记：石油的组分、石油的性质、天然气的组成、油气藏概念

理解：油气藏分类依据以及油气藏分类。

应用：油气勘探方法。

（二）常规钻井工艺过程（重点）

识记：顿钻法、旋转钻井法、井身结构、钻具组合、完井、钻井事故。

理解：旋转钻井法分类、井身结构设计的套管组合、全井钻进的工艺过程、完井方法及钻井的井下复杂事故分类。

应用：套管组合及作用、钻进的工艺过程分析

（三）采油工艺技术（次重要）

识记：机械采油法、诱喷及诱喷的方法、“三抽”、无杆泵采油、气举采油法

理解：自喷的动力来源及自喷流体的流态、无杆泵采油的方法

应用：有杆泵的工作原理

油田增产及油、水井维修技术识记：油田注水（二次采油法）油层酸化处理、油井清蜡、油水井大修

理解：油层水力压裂方式及压裂参数、油层酸化处理液及分类、油井清蜡方法、油井防砂措施。

应用：水力压裂原理及流程、油井大修作业涉及的主要内容。

第二章 石油钻机总论及旋转设备

一、学习目的与要求

1、使学生了解石油钻机的分类、石油钻机的组成系统、石油钻机的地面旋转系统。

2、要求学生掌握各类钻机的特点、钻机的八大系统、钻机的旋转系统的组成以及工作原理。

二、考核知识点与考核目标

（一）石油钻机的组成（一般）

识记：石油钻机八大系统、石油钻机的分类依据。

理解：钻机的基本参数、钻机的型号表示方法。

（二）按驱动方式的钻机介绍（次重点）

识记：机械驱动钻机、电驱动钻机发展历程可控硅整流钻机、复合驱动钻机。

理解：机械驱动钻机分类及各自特点、液压钻机的主要特点。

（三）地面旋转设备（重点）

识记：转盘的功用、使用要求和转盘的组成、水龙头功用与使用要求。

理解：转盘的工作原理、水龙头的结构特点。

应用：转盘的结构特点、水龙头结构组成。

顶驱钻井系统（次重要）识记：顶驱钻井系统、顶驱钻井系统特点。

理解：顶驱钻井系统一般组成结构。

第三章 石油钻机的动力传动与特性

一、学习目的与要求

1、使学生了解石油机械需要的动力设备与传动设备法。

2、要求学生掌握石油机械工作机组的特点，掌握驱动类型和传动系统的设计。

二、考核知识点与考核目标

（一）石油钻机用采油机（一般）

识记：钻井的适应性系数、动力机比质量、柴油机驱动特性及分类。

理解：柴油机驱动特点、柴油机型号编制。

（二）石油钻机液力传动装置（一般）

识记：液力耦合器主要组成、液力耦合器主要优点。

（三）柴油机驱动钻机工作特性（次重点）

识记：机械钻机传动方案、机械钻机传动特点。

理解：大钩提升理想功率曲线、柴油机-液力驱动钻机工作特性。

电驱动钻机工作特性（重点）识记：电机固有特性、电机的特性硬度

理解：直流电动机的调速特性、交流电动机特性曲线。

应用：直流电机调速特性如何、直流电机调速特性如何。

第四章 石油钻机的起升系统

一、学习目的与要求

1、使学生了解起升系统的井架及底座、游动系统和钻井绞车等几大组成系统的结构。

2、要求学生掌握起升系统的工作原理、井架的基本参数、游动系统的组成以及钻井绞车的组成以及类型的选用。

二、考核知识点与考核目标

（一）起升系统工作原理（重点）

识记：起升系统主要作用、起升和下放的效率、。

理解：起升操作步骤、下钻操作步骤。

应用：起升系统的游动系统钢丝拉力和效率、滚筒缠绳直径的确定。

（二）井架及底座（一般）

识记：井架分类、井架功能、井架组成。

理解：井架基本参数及受力分析。

（三）游动系统（一般）

识记：游动系统总成、游动 系统结构。

理解：观察分析游动系统应注意的问题。

（四）钻井绞车(次重点)

识记：钻井绞车类型、组成及主要功能。

理解：钻井绞车的选用、JC45型绞车主要特点、绞车的技术规范。

第五章 机械采油设备

一、学习目的与要求

1、使学生了解机械采油设备的结构、工作原理及使用。

2、要求学生掌握抽油机的基本原理、结构型式以及节能特性。

二、考核知识点与考核目标

（一）游梁式抽油机（一般）

识记：抽油机分类依据及分类、前置式游梁式抽油机优点、异相曲柄抽油机。

理解：常规型游梁式抽油机的结构及组成、。

应用：在实际的地质图上能识别与度量圈闭和油气藏。

（二）无游梁式抽油机（一般）

识记：无游梁式抽油机种类。

（三）抽油泵和抽油杆（次重点）

识记：抽油杆、抽油泵主要类、抽油杆柱的配套部件、特种抽油杆。

理解：管式泵的主要结构和工作原理、杆式泵主要结构和工作原理。

井下抽油设备（重点）识记：井下抽油设备有哪些装置、潜油电泵的主要部分潜油电动机。

理解：水力活塞泵泵型、水力活塞泵的安装型式。

应用：潜油电泵机组主要组成部分的工作特性。

采油井口及辅助装置（一般）识记：自喷井口装置、套管头、采油树、油管头组成部分

理解：套管头的主要结构及作用、采油树的主要组成及流程。

第三部分 有关说明与实施要求

一、考核的能力层次表述

本大纲在考核目标中，按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：

识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。

理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。

应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。

二、教材

1、指定教材：《石油钻采机械概论》,东营,中国石油大学出版社（第二版）,李继志主编,2010。

2、参考教材：①《石油钻采机械》,石油工业出版社,华东石油学院矿机教研室编,1980；

②《石油工业概论》,北京石油工业出版社,何耀春,赵洪星。2006；

③《钻井机械的设计计算》,北京石油工业出版社,陈如恒，沈家骏，1995。

三、自学方法指导

1、在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。

2、阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。

3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。

4、完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节，在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。

四、对社会助学的要求

1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。

2、应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。

3、辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。

4、辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡"认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通"的方法。

5、辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。

6、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。

7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。

8、助学学时：本课程共5学分，建议总课时90学时，其中助学课时分配如下：

五、关于命题考试的若干规定

(包括能力层次比例、难易度比例、内容程度比例、题型、考试方法和考试时间等)

1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重点。

2、试卷中对不同能力层次的试题比例大致是："识记"为40%、"理解"为40％、"应用"为20％。

3、试题难易程度应合理：易、较易、较难、难比例为2：3：3：2。

4、每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占65%，次重点占25%，一般占10%。

5、试题类型一般分为：填空、名词解释、单项选择题、多项选择题、简答题、论述题、计算题、识图题。

6、考试采用闭卷笔试，考试时间150分钟，采用百分制评分，60分合格。

六、题型示例（样题）

(一)填空

1、采油的三抽设备是指、、。

2、钻机的三大工作机组指、、。

(二)名词解释

1、机械采油法

2、油层酸化处理

(三)单项选择题

1、油层酸化处理液不包括以下哪些处理液（ ）。

A．盐酸B．压裂液C．王水D．土酸

(四)多项选择题

1、钻机的三大组成核心系统是（ ）。

A．传动系统B．旋转系统 C．起升系统

D．动力系统 E．循环系统

(五)简答题

1、简述钻机转盘的主要功用？

2、简述前置式游梁抽油机的主要优点？

(六)论述题

1、论述有杆抽油泵的工作原理。

2、写出常规游梁式抽油机的主要组成部分以及作用。

(七)计算题

1、对于起升系统，单滑轮的传动效率为0.97，有效绳数为4，请分别计算起升与下放时实际的传动效率。