钻探工程概论试题及答案
钻探工程概论复习题
1.根据岩石的变形特性，图示说明岩石的三种类型。
弹塑性岩石弹脆性岩石高塑性和高孔隙性岩石
弹脆性岩石（花岗岩、石英岩、碧石铁质岩）在压头压入时仅产生弹性变形，至A点最大载荷为Pmax处便突然完成脆性破碎，压头瞬时压入，破碎穴的深度为h ［图(a) ］。这时破碎穴面积明显大于压头的端面面积，即h/δ＞5。
弹塑性岩石（大理岩、石灰岩、砂岩）在压头压入时首先产生弹性变形，然后塑性变形。至B点载荷达Pmax时才突然发生脆性破碎［图(b) ］。这时破碎穴面积也大于压头的端面面积，而h/δ=2.5～5，即小于第一类岩石。
高塑性（粘土、盐岩）和高孔隙性岩石（泡沫岩、孔隙石灰岩）区别于前二类，当压头压入时，在压头周围几乎不形成圆锥形破碎穴，也不会在压入作用下产生脆性破碎［图(c)］，h/δ=1。
2.什么是岩石破碎的体积破碎？
岩石的变形破碎形式表面破碎疲劳破碎体积破碎
表面破碎：切削具与岩石的接触压力远远小于岩石硬度，切削具不能压入岩石。切削具移动时，将研磨孔底岩石，岩石破碎是由接触摩擦功引起的，研磨的岩石颗粒很小，钻进速度低。这种变形破碎方式称为岩石的表面研磨，这个区称为表面破碎区。
劳破碎：切削具上的轴向载荷增加，但接触压力仍小于岩石硬度，可使岩石晶间联系破坏，岩石结构间缺陷发展，特别是孔底受多次加载产生的疲劳裂隙更加发展，于是众多裂隙交错，仍可产生较粗岩粒的分离，这种变形破碎方式称为疲劳破碎，这个区称为疲劳破碎区。
体积破碎：切削具上的载荷继续增加，接触压力大于或等于岩石硬度，切削具可有效地切入岩石，结果是：切削具在孔底移动时不断克服岩石的结构强度，切下岩屑，这种变形破坏方式称为体积破碎，这个区称为体积破碎区。体积破碎时，会分离出大块岩石，破碎效果好。
3.什么是岩石的各向异性？对钻进有哪些影响？
沉积岩在平行于和垂直于层理面方向上的岩石物理力学性质具有明显差异，即各向异性。
岩石在不同方向上表现出不同的强度值称为岩石的各项异性。
岩石的各向异性分为两种：一种是由于微裂缝的存在以及在不同方向上的排列，分布不同而导致的，这种各向异性会随着岩石的应力变化而变化，可称为应力各向异性；另一种是由于岩石颗粒的定向排列引起的，这种岩石的各向异性不会随着岩石的应力变化而改变。
对钻进的影响：
影响进效率的：由于在不同的层理结构上表现出不同的强度性质，在钻进这样的岩石层时会加大钻进的工作量，因此岩石的各向异性会影响钻进效率。
影响钻孔偏斜：由于存在岩石的各向异性，使得钻杆在钻进过程中出现受力不平衡的情况，使得钻杆发生一定角度的偏斜甚至弯曲，会影响钻孔的偏斜量。
4.影响岩石硬度的因素有哪些？
岩石的硬度反映岩石抵抗外部更硬物体压入（侵入）其表面的能力。
（1）岩石中石英及其他坚硬矿物或碎屑含量愈多，胶结物的硬度越大，岩石的颗粒越细，结构越致密，则岩石的硬度越大。而孔隙度高，密度低，裂隙发育的岩石硬度将会降低。（2）岩石的硬度具有明显的各向异性。但层理对岩石硬度的影响正好与对岩石强度的影响相反。垂直于层理方向的硬度值最小，平行于层理的硬度最大，两者之间可相差1.05～1.8倍。岩石硬度的各向异性可以很好地解释钻孔弯曲的原因和规律，并可利用这一现象来实施定向钻进。（3）在各向均匀压缩的条件下，岩石的硬度增加。在常压下硬度越低的岩石，随着围压增大，其硬度值增长越快。（4）一般而言，随着加载速度增加，将导致岩石的塑性系数降低，硬度增加。但当冲击速度小于10m/s时，硬度变化不大。加载速度对低强度、高塑性及多孔隙岩石硬度的影响更显著。钻探技术的基本构成是什么？
5.钻探技术的基本构成是什么？
设备：钻孔施工所使用的地面设备总称。包括钻探机、动力机、泥浆泵、钻塔等。
工艺：取心钻探技术，无岩心钻探技术，多介质反循环钻探技术，其它反循环钻探技术，水文水井钻探技术地质学基础、矿物岩石学、地层学、构造地质学、钻探工程、工程地质、工程与环境物探、钻探机械
6. 简述硬质合金钻头的碎岩机理（文字与简图）
岩心钻探使用硬质合金钻头的一种钻进方法。硬质合金钻进碎岩的机理是钻头在钻压的作用下,硬质合金切削、刮削岩石。
（与刀具（切削类似）相联系：利用镶焊在钻头体上的硬质合金切削具，作为破碎岩石的工具，这种钻进方法通称为硬质合金钻进。但在实际使用中，硬质合金钻进只适用于钻进中等硬度以下的地层，即可钻性1 ～7 级和部分8 级地层。若在更为坚硬
的岩层中钻进，则切削效果很差，切削具磨损很快或易折断而迅速失去钻进能力。当前，软的和中硬以下的地层，尤其是土层的钻孔工作，主要靠硬质合金钻进。）
7. 简述孕镶金刚石钻头的碎岩机理
聚晶金刚石复合片的简称。是石油钻井行业常用的一种钻井工具。它是以金刚石为原料加入粘结剂在高温条件下烧结而成，复合片为圆片状，金刚石厚度一般小于1mm,切削岩石时作为工作层，碳化钨基体对聚晶金刚石薄层起支撑作用，两者的有机结合，使PDC既具有金刚石的硬度和耐磨性，又具有碳化钨的结构强度和冲击能力。由于聚晶金刚石内晶体间的取向不规则，不存在单晶金刚石固有个解理面，所以PDC的抗磨性及强度高于天然金刚石，且不易破碎。PDC钻头都采用了高质量的爪型齿和环形齿，与其他类型复合片相比抗剪强度高、耐冲击、寿命长、热稳定性能好的特点。PDC钻头采用超大排屑流道设计，可以更加有效运移钻屑，清洗钻头，防止钻头泥包，提高机械钻速。
金刚石钻头按包镶形式的不同，可分为表镶钻头与孕镶钻头两种
孕镶钻头胎体表面上多而小的硬质点(金刚石)对孔底岩石进行刻划磨蚀,并且随着金刚石的逐渐磨损和消失以及粘结胎体的不断磨耗,新的金刚石又裸露出来进行工作。碎岩过程可看作是微切削和微压裂压碎作用的综合,属于小体积破碎。对于脆性岩石,以微压裂压碎为主;对于塑性岩石,以微切削为主。
金刚石钻头的破岩作用是由金刚石颗粒完成的。在坚硬地层中，单粒金刚石在钻压作用下使岩石处于极高的应力状态下（约4200-5700MPa，有的资料认为可达6300MPa），使岩石发生岩性转变，由脆性变为塑性。单粒金刚石吃入地层，在扭矩作用下切削破岩，切削深度基本上等于金刚石颗粒的吃入深度。这一过程如同“犁地”故称为金刚石钻头的犁式切削作用。
在一些脆性较大的岩石里（如砂岩、石灰岩等），钻头上的金刚石颗粒在钻压扭矩的同时作用下，破碎岩石的体积远大于金刚石颗粒的吃入与旋转体积。当压力不大时,只能沿金刚石的运动方向形成小沟槽，加大压力则会使小沟槽深部与两侧的岩石破碎，超过金刚石颗粒的断面尺寸。
8. 用于钻井行业的人造超硬材料主要有哪些？
人造金刚石、人造立方氮化硼等
9. 地质岩心钻探与油气井钻探的主要区别在哪里？
主要区别有以下几点：1.钻孔的直径：Hole：孔，用于地质钻探，孔比较小，用于勘察，勘探Well：井，用于油气井钻探，孔比较大，往往还要用于生产。2.钻孔的深度：钻探：比较浅。油气井：比较深，技术有，成本高。3.地层情况：钻探：地层比较复杂，低层遇到的种类比较多。油气井：一般低层地层单一。
10.空气钻进技术有哪些优点？
空气钻进的实质是以压缩空气代替冲洗液，作为钻进中的循环介质来冷却钻头，吹洗钻孔把岩屑携带出地表的一种高效率、先进钻进方法。空气钻进特别适用于干旱缺水地区、常年永冻层、孔内严重漏水地层及用水钻进较困难地区。（1）钻进效率高：空气钻进效率比一般钻进法约提高9 —11 倍。其原因是：孔底岩石减掉了钻孔内的液柱静压力，有助于岩石最大限度地释放残余应力，使孔底岩石处于一种负压效应状态，借助切削具的碎岩作用，岩屑呈“爆炸”形式崩离岩体，从而提高了钻进效率。另外压缩空气以高速吹洗孔底、孔内干净，几乎完全没有重复破碎，故在硬岩和深孔时，钻进效率更为显著。（2）钻头寿命长：空气钻进钻头寿命长，除上面提到的因素外，还有一重要因素，即当压缩空气经过钻头时，由于压力骤然降低，在此大量吸收热量，有利于冷却钻头，防止烧钻，并为切削具创造有利的工作环境。与一般钻进方法相比，钻头寿命可提高十倍以上。（3）能取得正确的地质资料：空气钻进以空气为循环介质，它不污染岩石和孔壁这不仅对洗井、抽水等工作有益，而且可以获取正确的水文地质资料。（4）空气钻进不用水：这在干旱缺水地区其优越性更为显著，同时可以避免因漏水而带来的堵漏问题和冲洗液、岩粉等对含水层堵塞的影响。什么是钻孔结构（也称井身结构）？——所谓井身结构，就是在水文水井钻孔前和钻井过程中，为了满足水文地质及成井工艺的要求，必须根据不同的地层和钻进成孔方法，确定钻进的深
度和不同井深或地层时的钻孔直径。这种井深与井径的匹配关系称之为钻井（孔）的井身结构。一般可用图示法或文字描述法表示。
11. 什么是钻孔结构（也称井身结构）？——所谓井身结构，就是在水文水井钻孔前和钻井过程中，为了满足
水文地质及成井工艺的要求，必须根据不同的地层和钻进成孔方法，确定钻进的深度和不同井深或地层时的钻孔直径。这种井深与井径的匹配关系称之为钻井（孔）的井身结构。一般可用图示法或文字描述法表示。
钻孔结构设计是与钻进有关的，所有工程计算的基础。钻孔结构是指钻孔由开孔至终孔，钻孔剖面中各孔段的深度和口径的变化情况。据地层理想柱状图做出来的。一般来说，换径次数越多、钻孔结构越复杂；换径次数越少，钻孔结构越简单。在可能情况下，应使钻孔结构尽量简单。根据地层条件，一层一层放入套管，所形成图示的结构：
设计依据1．钻孔的用途和目的；2．该地层的地质结构、岩石物理力学性质；3．钻孔的设计深度和钻孔的方位方向、顶角方向；4．必需的终孔直径；5．钻进方法、钻探设备参数。
12. 井身结构有哪些要素？——钻井深度；钻井直径。
13. 套管在钻探工程中起什么作用？
保护孔壁，支撑孔壁防止倒塌，为钻探提供通道。
在钻探施工过程中，套管用途很广。钻进复杂地层时，用套管护壁堵漏，可保证正常钻进。岩心钻探抽水试验孔可用套管进行止水，保证抽水资料的准确性。长期水文观测和开采孔，可用套管作为出水的通道。中间套管用于井深较大,对井眼中间井段的易塌、易漏、高压、含盐等地层,起到隔离地层和保护井身的作用。下入了中间套管可以保证对下部，四通防喷器,可以预防井喷。套管还能用于套管钻进，钻头和井下工具的起下在套管内进行，利用钢丝绳试下不提钻更换钻头、钻具，能够节省起下钻时间，提高施工效率，大幅度节约钻井成本。
14. 钻探设备包括哪些主要内容？
钻探设备是指用于钻探施工这种特定工况的机械装置和设备，主要由钻机、泥浆泵及泥浆搅拌机、泥浆净化设备、钻塔等组成。
钻机：是完成钻进施工的主机，它带动钻具和钻头向底层深部钻进，并通过钻机上的升降机来完成起下钻具和套管、提取岩心、更换钻头等辅助工作。
钻塔的主要功能：起下钻具（套管）、减压钻进时悬挂钻具、处理孔内事故并为空中作业提供平台。泵的主要功能是：向孔内输送冲洗液以及清洗底孔、冷却钻头和润滑钻具。
通常，主要类型的钻探设备均由钻机、钻塔－桅杆、泥浆泵等三部分构成。
动滑车、大钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵。
15. 什么是正循环钻进？什么是反循环钻进？反循环的形式有多少种？
正循环钻进是泥浆自供应池由泥浆泵泵出，输入软管送往水龙头上部进口，再注入旋转空心钻杆头部，通过空心钻机一直流到钻头底部排出，旋转中的钻头将泥浆润滑，并将泥浆扩散到整个孔底，携同钻碴浮向钻孔顶部，从孔顶溢排地面上泥浆槽。
反循环钻进与正循环钻进的差异在钻进时泥浆不经水龙头直接注入钻孔四周，泥浆下达孔底，经钻头拌和使孔内部浆液均匀达到扩壁，润滑钻头，浮起钻碴，此时压缩空气不断送入水龙头，通过固定管道直到钻头顶部，按空气吸泥原理，将钻渣从空心钻杆排入水龙头软管溢出。
反循环钻进按照产生冲洗液上升流动的方式不同，可分为地表喷射反循环，泵吸反循环和气举反循环三种方式。不同反循环钻进方式，随着钻孔深度的变化，钻进效率也有所不同，所示为三种反循环钻进方式在不同孔深时的效率曲线，从曲线变化情况可以看出，地表喷射反循环钻进效率，在浅孔段效率较高，气举反循环钻进效率在50 m 以后较高。在选择反循环钻进方式时，应根据孔深、水位等情况进行合理的选择，为了提高钻进效率，有时也采用两种方式相结合的复合式反循环钻进。
16. 钻进参数主要有哪些？各自起到什么作用？
17. 反映钻井液基本性能的参数有哪些？——泥浆的主要性能有哪些？
（1）失水量及造壁性
失水量和造壁性是泥浆最重要的性能指标之一。钻进时，若泥浆柱与地层间有压力差存在时，泥浆中的自由水逐渐脱离泥浆结构向孔壁岩层的孔隙中渗入，这个过程叫做泥浆的失水。表示泥浆失水多少的性能称为失水量。在泥
浆失水的同时，泥浆中的一些较大的粘土附着在孔壁岩石上，形成一层泥皮，泥浆的这种能力称为泥浆的造壁性。
（2）触变性和静切力
泥浆静止时，粘土颗粒两端水化膜薄处粘结形成网状结构，稠化成胶状物质。当再进行搅拌或振荡时，又恢复其原有的流动性，这种性质称为泥浆的触变性。
要使静止状态的泥浆开始运动，破坏单位面积网状结构所需的力，称为静切力。其单位为Pa。一般规定，静止1min[美国石油学会的标准为10s（秒）]后测得的静切力，称为初切力。静止10min后测得的切力，称为终切力。
泥浆触变性能的好坏，以终切力和初切力的差来表示。差值越大表示触变性能越好。
（3）粘度
粘度是泥浆流动难易程度的指标。它反映泥浆流动时，其内部摩擦阻力的大小。摩擦阻力包括液体之间、粘土颗粒之间以及粘土颗粒与液体之间的磨擦阻力，并且也有泥浆结构的影响。一般静切力大的泥浆，其粘度也高。
（4）比重
泥浆的比重是指泥浆与同体积水的重量之比。泥浆比重的大小取决于泥浆中固相（粘土、加重剂及岩粉等）的含量和固相的比重。固相含量高和固相比重大，则泥浆的比重也大。
泥浆的比重决定着对岩层的压力。因此，在钻进时，应根据地层的稳定程度来选择泥浆的比重。如地层压力大，加大泥浆的比重以平衡井内地层的压力。相反，在漏失地层钻进时，应加入发泡剂或减少固相的含量，用来降低泥浆的比重以减少漏失。
（5）含砂量
泥浆含砂量是指泥浆中不能通过200号筛孔，即直径大于0.074mm的砂粒所占泥浆总体积的百分含量。
泥浆的含砂量高，不仅增大泥浆的比重，影响钻速。而且也磨损钻具、钻头和水泵等设备。同时在循环中止时还会因砂子的沉淀，发生埋钻事故。故要求含砂量越低越好。一般不应超过4%。
（6）胶体率
泥浆静止24小时内分离出水的体积百分数，即为泥浆的胶体率。
泥浆的胶体率可作为初步评定泥浆质量好坏的简易方法。高质量的泥浆，因粘土颗粒分散和水化好，在静止时不分离出水。而粘土颗粒分散和水化程度不高的劣质泥浆，往往能分离出许多水。
（7）pH值
泥浆的pH值（酸碱度）对泥浆性能有重大影响，也是泥浆进行化学处理的重要依据。一般情况下，泥浆pH值应控制在8~10之间，而钙处理泥浆pH=11左右。
19.为什么说钻井液是钻井工程的血液？
基本功用：（1）排除钻渣（2）保护井壁（3）冷却钻头（4）润滑钻具
特殊功用：（1）提供孔底动力（2）取心取样介质（3）传递孔底信号（4）水力碎岩与导向（见作业）
20.什么是欠平衡钻井？其优点与风险何在？
所谓欠平衡钻井工艺技术，就是在钻井过程中始终保持钻井液循环体系井底压力低于地层孔隙压力，利用专用设备使产层的流体有控制地进入井筒并将其循环到地面，实现安全钻进。包括：欠平衡专用装备的选型与配套、井身结构、钻头优选、钻具组合、参数优选、井控技术等几个方面。
优点：1、减少或防止地层污染2、对产层进行实时连续调查3、提高钻速, 提高钻头寿命4、杜绝或减少井漏5、
杜绝或减少压差卡钻等井下复杂6、提前生产，降低完井及增产作业成本7、提高初期产量。8、延长有效储层开采期和发现新的产层。
风险：1.井壁坍塌：对于欠压实的地层，不宜采用欠平衡钻井技术。2.环境保护：欠平衡钻井产出的储层流体有油气水等，甚至含CO2或H2S。必须根据地面循环及分离系统的功能、压力级别、控制能力等确定能否用欠平衡钻井。3.考虑井眼失控的危险性：对高压高渗地层，特别是高压气井，如果防喷系统损坏或人员操作失误有可能导致井喷失控。4.膨胀地层盐岩蠕动泥岩膨胀缩径导致卡钻：不宜应用欠平衡钻井。5.油气产出过量：造成速敏
21.XY-8是什么意思？写出XY系列岩心钻机的标识符号并注明其意义。
XY-8:钻探深度为3000米，油压（液压）式岩芯钻机。
X：岩芯钻机Y：油压（液压）数字：钻探深度等级。（1-100m；
2-300m;3-600m;4-1000m;5-1500m;6-2000m;8-3000m;9-4000m)
二、综述题每题25分。
1. 钻探工程在国民经济建设中能够发挥哪些作用？
我国人口多、资源相对不足。目前资源短缺已成为制约我国经济发展的…瓶颈?。巨大的资源缺口将成为长期制约我国经济社会发展的重要因素。快速勘查发现矿产资源后备基地，确保国家经济安全已成为十分迫切的战略任务。发深部地质岩心钻探关键技术与装备无论是提升我国的钻探技术水平还是满足资源勘探的迫切需求都是非常必要的；对缓解目前资源短缺制约我国经济发展的瓶颈、发现新的矿产地、拓展新的找矿空间实现资源可持续发展意义重大。”随着科技进步和经济发展，岩土钻掘工程在国民经济中发挥着越来越大的作用。已广泛
(1) 矿产资源勘探和(2) (3) 工程地质勘查和生态环
(4) (5) (6) 国防工程及海岸工程；
(7) 科学钻探。地质矿产勘探钻进；水文水井钻进；工程地质勘察、基础工程施工钻进；油气井钻进；爆破
孔钻进(采矿、物探)；科学钻探（海洋、湖泊、大陆、环境、冰川、外星）；地热、干热岩钻采；水力采矿；核废料掩埋、二氧化碳掩埋等；地质灾害治理（边坡锚固、抗滑桩、止水帷幕等）；非开挖铺管；文物考古钻探；
竖井钻凿（矿山、地下核试验等）；抢险救灾（地下灭火、通风孔等）
2. 泥浆在钻探工程中的重要作用是什么？
钻井液（原称泥浆）是指钻井中使用的工作流体。泥浆是广泛使用的钻井液，主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。
钻井液- 其主要功能如下：
1.冲洗井底：钻井液可在钻头水眼处形成高速的液流，喷向井底。这高速喷出的钻井液可将由于钻井液压力与
地层压力差而被压持在井底的岩屑冲起，起冲洗井底的作用。
2.携带岩屑：当钻井液在环空的上返速度大于岩屑的沉降速度时，钻井液可将井中的岩屑带出，即在一定的上
返速度下，钻井液有携带岩屑（简称携岩）的作用。
3.平衡地层压力：钻井液的液柱压力必须与地层压力相平衡才能达到防止井喷或者钻井液大量漏进地层的目的。
可通过调整钻井液密度控制钻井液的液柱压力，使它与地层压力相平衡。
4.冷却与润滑钻头：钻井液可将钻井过程中钻具（钻头与钻柱）与地层摩擦产生的热带至地面，起冷却作用。同时，钻井液能有效地降低钻具与地层的摩擦，起润滑作用。
5.稳定井壁：可在钻井液中加入适当的处理机，使钻井液具有抑制页岩膨胀和（或）分散的能力，同时产生薄而韧的滤饼，起稳定井壁的作用。
6.悬浮岩屑和密度调整材料：当停止循环时，钻井液处于静止状态，其中的膨润土颗粒可互相联结，形成结构，将岩屑悬浮起来。若钻井液中加有密度调整材料（如重晶石），则在停止循环时，钻井液也可将它悬浮起来。钻井液悬浮岩屑和密度调整材料的能力，可使钻井液停止循环后易于再启动。
7.获取地层信息：通过钻井液携带出的岩屑，可以获取地层许多信息，如油气显示、地层物性等。
8.传递功率：钻井液可将钻井液泵的功率经钻柱从钻头水眼高速喷射传到井底，提高钻头的破岩能力，加快钻井速度。
钻进过程中，用液体或气体的连续循环把孔内的岩屑冲洗或吹洗出来，称为钻孔冲洗。冲洗用的介质，不论是液体还是气体习惯上都被叫做冲洗液或钻井液(drilling fluid)。由于早期的冲洗液多为粘土与水的混合物，所以冲洗液也被笼统地称做泥浆(mud) ，泥浆这个术语一直沿用，现在还有不少人把冲洗液统称为泥浆。
钻井液作用：悬浮和携带岩屑及加重剂；平衡地层压力和井壁侧压力，稳定井壁，防止井喷、井漏和井塌等事故的发生；传递水功率，帮助和破碎岩石；冷却和润滑钻头及钻具；为井下钻具提供动力；部分地支承钻柱和套管的重量；从钻井液中获得所钻地层的地质资料。
冷却、排粉、润滑、支撑
没有泥浆的保护，钻井井壁会遇水膨胀、缩径，甚至流散、垮孔。
3．为什么说上天难、入地更难？
4．钻探工程中体现了哪些现代工业技术进步？
1，先进的地球科学、地球物理学是钻探技术的基础，这些先进的技术充分应用于钻探领域。钻进的方法和施工工艺都必须根据所钻地区地层的结构而定。比如，在钻孔结构设计之时，就必须根据地质学家提出的理想地层剖面柱状图来进行；再比如钻头钻具的选择，就要根据钻进所遇地层来决定。还有岩石的性质、地壳的结构、不同地区的地质情况等。
2，钻探工程体现微电子技术。自动化岩心钻机，体现了人工智能技术以及网络技术等。现代先进定向钻进技术更是体现了电子计算机控制技术的先进性。此外，钻探需要采集地下数据，也体现了先进的信号测试与传输技术，数据的处理，反映了先进的计算机技术等等。
3，现代先进的计算机软件技术在钻探中体现。现代钻机的设计，由于先进的设计软件而大大提高效率。钻探工作用各类分析软件来对所要钻探的地层进行模拟，从而使获得的信息形象化，更有利于指导钻探施工的进行。还比如现在很多先进钻探设备都配有高度智能化的神经网络系统来进行控制。
然后，能源技术也是与钻探工程密切相关的技术之一。比如非开挖、随钻测量等先进钻探工艺中，某些部件必须得单独供能，比如钻杆中的各个传感器，信息采集系统，反馈系统等，这样就要求能源能在高温高压，或者水中供能，此外为了减少更换能源的次数缩短工期，还要求供能源要有很好的续航能力。
4，钻探工程还与空间技术，海洋技术，通讯技术，制造技术等密切相关。全液压顶驱型地质岩心钻机系列比如在大洋科学钻探工程中，要保证钻进过程中水平位移和铅直位移保持稳定，就需要多个随动系统来进行准确的反馈控制，这种尖端设备就不仅仅采用一两种技术就能实现的，需要结合力学，声学，电子学以及计算机科学等等
5.简述钻探设备与工艺之间的关系。
钻探设备通指探矿工程施工中所使用的机械，它是达到各种工艺操作要求，保证工程施工速度和质量的关键。
钻探设备包括动力机、钻机、泥浆泵、钻塔以及泥浆处理机械、钻杆拧卸机械、钻具提升机械（如绳索取心钻具打捞机械）和空气钻进所需的空压机、孔底发动机等。设备决定工艺，工艺取决于设备。工欲善其事，必先利其器。工艺不断对设备提出新要求，设备性能和能力要满足工艺需求。
5. 简述实施桩基工程的基本工作程序与技术关键。——工程勘察（原装样品）→桩基施工（桩孔质量、清除沉渣、连续浇筑……）
简述实施桩基工程的基本工作程序与技术关键。——工程勘察（原装样品）→桩基施工（桩孔质量、清除沉渣、连续浇筑……
钻孔灌注桩;钻孔桩,承托力强，工地地质有较多的散石及岩石层面较高时，钻孔灌注桩建造费便宜还环保，减少噪音和振动，桩帽位置准确度高。局限性，需要重型机器，需要面积大，加装困难，斜坡上需建造工作平台，需要预先钻孔，排出的泥沙和污水需要处理以防污染环境。
重点：施工前必须集齐各项文件及最新图纸（文件施工章程政府条例施工环境开工许可证），
确定坐标，土质勘测：每根钻孔桩都要预先钻探来确定深度，深度必须在承托岩层5米以上，在工程师的监察下进行抽取石板和测量深度，有足够的安全监管，所抽取石板要锁好及存放在存储仓内，闲人免进，进行石板测试
桩柱工作范围的泥面要平整和压实，提供清晰准确庄主墨线，误差允许范围内确定桩的圆周，
核实套管尺寸和完整性，要把钢管的水平位置和垂直度准确较好，套管要定时复核套管的中心点和垂直度的准确，
清除沉渣、由钻孔抽出的污水要过滤后才可以排出去
吹水方法清洗庄主内壁，将吹水管接到装地下，加气压，使桩内污水循环流动，污水需要过滤后才可以排出去
架钢筋架工程师检验合格后才可以放钢筋架
需按施工图纸扎钢筋加，一扎钢筋场必须整洁，钢筋须有认可来源证及测试合格，钢筋架驳口要有足够长度，所有导筒要顶底封密，检验合格后才可以落笼，确保钢筋架驳口长度足够，有足够箍筋要锁紧驳口铁，经工程师验收水办及量度桩深度检验合格才可以到混凝土
每根钻孔桩必须一次过倒混凝土，保障结构质量的连贯性，到混凝土和拔套管时要保持顶水平比套管滴导管底高出最少2米，可加入水泥浆，疏通导管还可以分隔桩内水和混凝土的作用，每车倒完检查导管底、混凝土面、套管地面水平
需在相关工程师监督下进行full coring test,混凝土样板必须健全，连接面要没有沙泥杂质。
七天后进行测试超声波测试分析桩的混凝土是否完整，交界面钻挖测试确定连接面是否完整和良好，
钻井工程技术知识考试题及答案
钻井技术试题 一、选择题(每题4个选项，只有1个是正确的，将正确的选项填入括号内) 1.当地层软硬交错或地层倾角较大时易发生( B )。 (A)井喷(B)井斜(C)井漏(D)井径缩小 2.“钻时”通常用( C )来表示。 (A)m／min (B)s／m (C)min／m (D)h/m 3.钻井液密度的作用是对井底和井壁产生( A )。 (A)压力(B)摩擦力(C)润滑作用(D)润湿作用 4.井壁形成滤饼能( C )和阻止进一步滤失。 (A)保护钻具(B)提高钻速(C)巩固井壁(D)保护钻头 5.氢氧化钠是强碱，主要用来调节钻井液的( A )。 (A)pH值(B)密度(C)粘度(D)失水 6.钻井中要求钻井液含砂量( A )。 (A)越小越好(B)越大越好(C)适当高些(D)适当低点 7.钻井液密度升高，钻速将( B )。 (A)升高(B)下降(C)不变(D)加快 8.钻井液粘度的大小对钻井液携带岩屑的能力( A )。 (A)影响很大(B)影响很小(C)无影响(D)略有影响 9.通常在保证携带岩屑的前提下，粘度应尽量( B )。 (A)高(B)低(C)保持不变(D)提高 10.表示岩石渗透性大小的量，称为岩石的( C )。 (A)硬度(B)渗透量(C)渗透率(D)刚度 11.为降低钻井液对油气层的损害，浸泡时间( B )越好。 (A)越长(B)越短(C)越来(D)越大 12. 井身轴线的切线与( C )之间的夹角叫井斜角。 (A)井身轴线(B)正北(C)铅垂线(D)正南 13.填井打水泥塞的长度一般为( B )m。 (A)20～50 (B)100～150 (C)300～350 (D)200～300 14.填井打水泥塞，在打完水泥顶替水泥浆时，钻杆内水泥浆液面必须( C )钻杆外水泥浆液面。 (A)略低于(B)远低于(C)略高于(D)等于 15.钟摆段钻铤单位长度越重及井斜角越大，钟摆力( A )。 (A)越大(B)越小(C)越稳定(D)越不稳定 16.影响岩心收获率的因素一般有：①操作技术和取心工具：②长筒取心时外筒的稳定性；③( C )；④井下复杂情况。 (A)岩心爪(B)钻具(C)地层(D)井眼 17.取心钻进中，( A )不均匀，使岩心柱忽粗忽细，过细处断开，横卡内筒，造成“磨心”“卡心”。. (A)送钻(B)井径(C)井深(D)含砂 18.评价钻头的选型是否合理，最重要的衡量指标是( C )。 (A)钻进效果(B)进尺(C)钻井成本(D)磨损情况 19.键槽遇卡的主要现象是：能下放而不能上提；能循环而泵压( B )。 (A)升高或憋泵(B)正常(C)略有下降(D)略有升高 20.浴井解卡法是把( B )泵入井内，使其返到卡点部位浸泡，减小滤饼摩阻系数，边泡边活动钻具而解卡的一种方法。 (A)重钻井液(B)解卡剂(C)稠钻井液(D)隔离液
钻井工程试题及答案(第七章)
第七章固井与完井 一、选择题 二、填空题 三、名词解释 1．何谓双向应力椭圆？ 答： 在轴向上套管承受有下部套管的拉应力，在径向上存在有套管内的压力或管外液体的外挤力，套管处于双向应力的作用中。根据第四强度理论，列套管破坏的强度条件方程： 2 2 2 (T z+b t - (T t (T z= d s 改写为：( T z/ d s) -( d z d t )/ T s +( T t / T s) =1 得一椭圆方程。 用d z/ d s的百分比为横坐标，用 d t/ d s的百分比为纵坐标，绘出的应力图，称为双向应力 椭圆。 2．何谓前置液体系？ 答：前置液是注水泥过程中所用的各种前置液体的总称。前置液体系是用于在注水泥之前，向井中注入的各种专门液体。 四、简答题 1．简述套管的的种类及其功用。 答： (1)表层套管，表层套管是开始下入的最短最浅的一层套管，表层套管主要有两个作用：一是在其顶部安装套管头，并通过套管头悬挂和支承后续各层套管；二是隔离地表浅水层和浅部复杂地层，使淡水层不受钻井液污染。 (2)中间套管，亦称技术套管。介于表层套管和生产套管之间的套管都称中间套管，中间套管的作用是隔离不同地层孔隙压力的层系戒易塌易漏等复杂地层。 (3)生产套管。生产套管是钻达目的层后下入的最后一层套管，其作用是保护生产层，并给油气从产层流到地面提供通道。 (4)钻井衬管，亦称钻井尾管。钻井衬管常在已下入一层中间套管后采用，即只要裸眼井段下套管注水泥，套管柱不延伸至井口。采用钻井衬管可以减轻下套管时钻机的负荷和固井后套管头的负荷，同时又可节省大量套管和水泥，降低固井成本。
2．井身结构设计的原则是什么？ 答： 进行井身结构设计所遵循的原则主要有： （1）有效地保护油气层，使不同地层压力的油气层免受钻井液的损害。 （2）应避免漏、喷、塌、卡等井下复杂情况的发生，为全井顺利钻进创造条件，以获得最短建井周期。 （3）钻下部地层采用重钻井液时产生的井内压力不致压裂上层套管外最薄弱的裸露地层。 （4）下套管过程中，井内钻井液柱的压力和地层压力之间的压力差，不致产生压差卡套管现象。 3．套管柱设计包括哪些内容？设计原则是什么？答：套管柱设计包括套管的强度计算；有效外在计算；及套管柱强度设计。 套管柱设计原则： （ 1）应能满足钻井作业、油气层开发和产层改造的需要； （ 2）在承受外载时应有一定的储备能力； （ 3）经济性要好。 4．套管柱在井下可能受到哪些力的作用？主要有哪几种力？答：套管柱在井下可能受到的力包括：（ 1）轴向拉力：套管本身自重产生的轴向拉力、套管弯曲引起的附加应力、套管内注入水泥引起的套管柱附加应力及动载和泵压变化等引起的附加应力。 （ 2）外挤压力：主要有套管外液柱的压力，地层中流体的压力、高塑性岩石的侧向挤压力及其他作业时产生的压力。 （ 3）内压力：主要来自地层流体（油、气、水）进入套管产生的压力及生产中特殊作业（压裂、酸化、注水）时的外来压力。 主要受：轴向拉力、外挤压力及内压力。 5．目前主要有几种套管柱的设计方法？各有何特点？ 答： （ 1）等安全系数法：它的设计思路是使各个危险截面上的最小安全系数等于或大于规定的安全系数。 （ 2）边界载荷法：它的优点是套管柱各段的边界载荷相等，使套管在受拉时，各段的拉力余量是相等的，这样可避免套管浪费。 （ 3）最大载荷法：其设计方法是先按内压力筛选套管，再按有效外挤力及拉应力进行强度设计。该方法对外载荷考虑细致，设计精确。 （4） AMOCO设计方法：该方法在抗挤设计中考虑拉力影响，按双轴应力设计，在计算外载时考虑到接箍处的受力，在计算内压力时也考虑拉应力的影响。
钻井工程试题及答案
第三章钻井液 一、选择题 二、填空题 三、名词解释 1．说明瞬时滤失、动滤失、静滤失各自的涵义。 答： 钻头刚破碎井底岩石形成井眼的一瞬间，钻井液便迅速向地层孔隙渗透。在滤饼尚未形成的一段时间内的滤失称为瞬时滤失。 钻井液在井内循环流动时的滤失过程称为动滤失。 钻井液在静止循环时的滤失称为静滤失。 四、简答题 2．钻井液与钻井工程关系如何？钻井液有哪些功用？ 答：钻井液与钻井工程关系密切。钻井液在钻进时用来清洗井底并把岩屑携带到地面、维持钻井操作正常进行。 钻井液具有以下功用： （1）从井底清除岩屑； （2）冷却和润滑钻头及钻柱 （3）造壁性能 （4）控制地层压力 （5）从所钻地层获得资料 3．说明钻井液的一般组成及钻井液的分类。 答： 钻井液的一般组成： （1）液相：是钻井液的连续相，可以是油或水。 （2）活性固相：包括人为加入的商业膨润土、地层进入的造浆粘土 和有机膨润土。 （3）惰性固相：包括钻屑和加重材料。 （4）各种钻井液添加剂：可以利用不同类型的添加剂配制性能各异 的钻井液，并对钻井液性能进行调整。 钻井液的分类： （1）不分散体系。包括开钻钻井液、天然钻井液及轻度处理的钻井液。 （2）分散体系。在可能出现难题的深井条件下，钻井液常被分散，特别使用铁铬木
质素磺酸盐或其他类似产品，这些类似产品属于有效的反絮凝剂和降失水剂。 另外，常加入特殊化学剂以维护特殊的钻井液性能。 （3）钙处理体系。双价离子如钙、镁等常被加入钻井液中以抑制地层中粘土和页岩的膨胀和分散。 （4）聚合物体系。在絮凝钻井液中，一般使用长链、高分子量化学剂能够有效的增加粘度，降低失水和稳定性能。 （5）低固相体系。属于此类体系的钻井液中，其所含固相的类型和数量都加以控制，这样可以明显的提高机械钻速。 （6）饱和盐水体系。 （7）完井修井液体系。用来最大限度的降低地层损害。它与酸有相容性，并可用作压裂液（酸溶），具有抑制粘土膨胀保护储层的作用。此体系由经高度处理的 钻井液（封隔液）和混合盐或清洁盐水组成。 （8）油基钻井液体系。常用于高温井、深井及易出现卡钻和井眼稳定性差的井以及许多特种地区。 （9）空气、雾、泡沫和气体体系。 4．大多数钻井液属什么流体类型，写出其流变方程。 答： 大多数钻井液属于塑形流型，其流变方程为： г-г0=μpv dv/dx г——切应力 г0——动切应力 μpv——塑形粘度 5．说明静切力、动切力、表观粘度、塑性粘度的物理意义。怎样调整这些参数。 答： 静切力是使钻井液开始流动所需的最低切应力，它是钻井液静止时单位面积上所形成的连续空间网架结构强度的量度。调整钻井液中粘土的含量及分散度，加无机电解质调整粘土颗粒间的静电斥力和水化膜斥力，加降粘剂等措施可调整钻井液静切应力。 动切力是延长流变曲线直线段与切应力轴相交得的假像值，反映钻井液处于层流状态时钻井液中网状结构强度的量度。调整方法与静切力相同。 表观粘度又称视粘度或有效粘度，它是在某一流速梯度下剪切应力与相应流速梯度的比值。钻井液在不同流速下的表观粘度是不同的。表观粘度的调整采用调节动切力和塑形粘度的办法。 塑性粘度是塑性流体流变曲线段斜率的倒数。它不随剪切力而变化，相当于体系中结构拆散速度等于恢复速度时的粘度。塑性粘度由钻井液中的固相含量、固相颗粒的形状和分散程度、表面润滑性及液相本身的粘度等因素决定。体系中塑性粘度太高需要降低时，一般使用固控设备降低固相含量，增加体系的抑制性，降低活性固相的分散度；如急需降
钻探工程考试题
钻探工程考试重点 1.试叙述钻探方法的种类。 A根据钻进时取心的特点分类——岩心钻探和不取心(无岩心、无心、全面)钻探。 B根据钻孔用途分类——按钻探的应用范围分出相应类型。 C根据钻孔中心线的倾角和方位角分类——垂直孔(上、下垂)、下斜孔、上仰孔、 D。 (1) 图1.5 机械破碎岩石的钻探方法分类 G根据钻进使用的冲洗液分类
◆清水钻进； ◆乳化液钻进； ◆泥浆钻进(含加重泥浆)； ◆饱和盐溶液钻进(钻盐井，以防溶解岩心和孔壁)； ◆空气钻进； 4.试回答定向钻孔的应用范围及实现钻孔造斜的工艺技术措施。（10分） 答：定向井就是使井身沿着预先设计的井斜和方位钻达目的层的钻井方法。 定向井技术是当今世界石油勘探开发领域最先进的钻井技术之一，它是由特殊井下
工具、测量仪器和工艺技术有效控制井眼轨迹，使钻头沿着特定方向钻达地下预定目标的钻井工艺技术。采用定向井技术可以使地面和地下条件受到限制的油气资源得到经济、有效的开发，能够大幅度提高油气产量和降低钻井成本，有利于保护自然环境，具有显著的经济效益和社会效益。 （一）定向井的应用
（4）螺杆钻具 5.平衡钻进、欠平衡钻进、过平衡钻进状态对钻进与矿产资源开发各有何影响？（15 分） 欠平衡钻井是指钻井过程中钻井液液柱压力低于地层孔隙压力。欠平衡钻井具有能提高硬地层的机械钻速,减少循环漏失和压差卡钻等优点，少和防止水平井钻井中钻 井液对地层的损害 6. 30°时， 30°，以利于提高岩 还有，就是操作人员的操作经验和技能对岩矿心采取率的影响。操作人员的操作经验和技能对如何判断钻进时是否堵钻或者钻头不适应岩层至关重要，当在较硬的完整岩层中钻进时，如果各规程参数正常，而进尺缓慢，甚至不进尺，且孔口返水很清，则可能是钻头不适应该岩层，应提钻更换合适的钻头。如果水压力参数较大而其它参数正常，且孔口返水有些浑浊，进尺缓慢，则可能是堵钻了，应提钻取心。
钻井工程试题及答案(第一章)
第一章 试题及答案 一、名词解释 1. 岩石的塑性系数是怎样定义的？ 答： 岩石的塑性系数是用来定量表征岩石塑性及脆性大小的参数。塑性系数为岩石破碎前耗费的总功与岩石破碎前弹性变形功的比值。 2. 什么是岩石的可钻性？ 答： 岩石的可钻性是岩石抗破碎的能力。即一定钻头规格、类型及钻井工艺条件下岩石抵抗钻头破碎的能力。 3. 什么叫有效应力、有效上覆岩层压力、各向压缩效应？ 答： 在“各向压缩效应”试验中，如果岩石孔隙中含有流体且具有一定的孔隙压力，这种孔隙压力的作用降低了岩石的各向压缩效应，这样，把岩石所受外压与内压之差称为有效应力。 上覆岩层压力和岩石内孔隙流体压力的差称为有效上覆岩层压力。 在三轴应力试验中，如果岩石是干的或者不渗透的，或孔隙度小且孔隙中不存在液体或者气体时，增大围压则一方面增大岩石的强度，另一方面也增大岩石的塑性，这两方面的作用统称为“各向压缩效应”。 4. 简述地下各种压力的基本概念 答： 地下压力包括静液压力h P 、上覆岩层压力Po 、地层压力p P 和基岩应力σ等。静液压力是由液柱自身的重力所引起的压力，它的大小与液体的密度、液柱的垂直高度或深度有关。地层某处的上覆岩层压力是指该处以上地层岩石基质和空隙中流体的总重力所产生的压力。基岩应力是指由岩石颗粒之间相互接触来支撑的那部分上覆岩层压力，也称有效上覆岩层压力或颗粒间压力，这部分压力是不被孔隙水所承担的。 二、简答题 1． 简述地下各种压力的基本概念及上覆岩层压力、地层孔隙压力和基岩应力三者之间的关 系。 答： 地下压力包括静液压力h P 、上覆岩层压力Po 、地层压力p P 和基岩应力σ等。静液压力是由液柱自身的重力所引起的压力，它的大小与液体的密度、液柱的垂直高度或深度有关。地层某处的上覆岩层压力是指该处以上地层岩石基质和空隙中流体的总重力所产生的压力。基岩应力是指由岩石颗粒之间相互接触来支撑的那部分上覆岩层压力，也称有效上覆岩层压力或颗粒间压力，这部分压力是不被孔隙水所承担的。 上覆岩层的重力是由岩石基质（基岩）和岩石孔隙中的流体共同承担的，即上覆岩层压
2018年度集团企业单位井控检查-钻井司钻试题及答案解析
2018年集团公司井控检查试题-司钻1 姓名_____________单位_________________________________岗位_______________得分______ 一、单选题(第1题～第15题。选择一个正确的答案，将相应的字母填入题内的括号中。每题2.0分，满分30.0 分。) 1. 控制装置在待命工况时，电源开关合上，电控箱旋钮转至( )。 A、手动位 B、中位 C、自动位 D、关位 2. 对于含有硫化氢的井，当井下温度高于( )℃以深的井段，套管可不考虑其抗硫性能。 A、30 B、60 C、93 D、55 3. 液气分离器应接有( )和安全阀，安全阀出口背向钻台和钻井液罐。 A、卸荷阀 B、压力表 C、减压阀 D、真空压力表 4. 井喷发生后，无法用常规方法控制井口而出现敞喷的现象称为( )。 A、井侵 B、溢流 C、井涌 D、井喷失控 5. 节流管汇一侧的放喷管线是( )。 A、主放喷管线 B、副放喷管线 C、主防喷管线 D、副防喷管线 6. 当现场硫化氢浓度达到15mg/m3（10ppm）时应启动应急程序，现场的( )人员撤入安全区。 A、非作业 B、非应急 C、作业 D、所有 7. 钻到油气层发生4m3井涌并关井，关井立压3.5MPa，关井套压5MPa，由于没有及时压井，溢流发生运移，立压和套压开始增加，如果通过节流阀释放井内钻井液，以控制套压保持在5MPa不变，则井底压力会( )。 A、增加 B、降低 C、保持不变 D、无法确定 8. 按照《中国石油天然气集团公司石油与天然气钻井井控管理规定》规定，防喷器控制系统安装在面对井架大门左侧、距井口不少于( )m的专用活动房内。 A、100 B、50 C、25 D、15
钻井工程试题及答案(第二章)
第二章钻进工具 一、选择题 二、填空题 三、名词解释 1．“PDC”含义是什么？ 答： “PDC”是聚晶金刚石复合片钻头的简称，它是金刚石材料钻头的一种。 中性点的概念是由鲁宾斯基提出来的。他认为中性点时钻柱受拉和受压的分届点。 2．何谓钻柱的中性点？ 答： 中性点的概念是由鲁宾斯基提出来的。他认为中性点时钻柱受拉和受压的分界点。3．什么叫复合钻柱？ 答： 即采用不同尺寸（上打下小）、或不同壁厚（上后下薄）、不同钢号（上高下低）的钻杆组成的钻杆柱。 4．什么叫最大安全静拉载荷？ 答： 指允许钻杆所承受的由钻柱重力（浮重）引起的最大载荷。 四、简答题 1．评价钻头性能的指标有那几项？ 答： 钻头进尺，钻头工作寿命，钻头平均机械钻速，钻头单位进尺成本。 2．简述刮刀钻头破岩原理。 答： 刮刀钻头刀翼在钻压W和扭转力T的作用下，一方面作向下的运动，一方面围绕钻头轴线旋转，刀翼以正螺旋面吃入并切削岩层，井底平面与水平面成?角。刮刀钻头主要以切削和挤压方式破碎地层，具体方式主要取决于钻头的切削结构及所钻地层的岩性。由于这几种破岩方式主要要克服岩石的抗剪强度，所以它比克服岩石的抗压强度的破岩方式要容易得多。 3．刮刀钻头其刀翼结构角有哪儿个？有什么影响？如何取值？ 答：
刃尖角、切削角、刃前角、刃后角。 刃尖角β、切削角α、刃前角φ、刃后角ψ；刃尖角表示刀翼的减为尖锐程度。从吃入岩石和提高钻速出发，刃尖角越小越好，但是强度不能保证。一般要根据上述因素及岩石性能确定角的大小。岩石软时，β角可以稍小，较硬时硬适当增大，夹层多，井较深时，β角应适当增大。切削角α刀以前刃和水平面之间的夹角，在其他情况一定时，α越大，吃入深度越深，但α过大时，刃前岩石剪切破碎困难，钻进憋劲大。一般情况下，松软地层α=70度；软地层α=70—80度；中硬地层，α=80—85度。刃后角ψ=α-β。刃后角必须大于井底角。刃前角与切削角互为补角，刃前角φ=90-α 4．铣齿牙轮钻头和镶齿牙轮钻头有哪些不同？ 答： 牙轮钻头按材料不同分为铣齿（钢齿）和镶齿（硬质合金齿）两大类。 铣齿牙轮钻头的牙齿石油牙轮毛胚铣削加工而成，主要是楔型齿，齿的结构参数要兼顾有利于破岩和齿的强度。一般软地层牙轮钻头的齿高、齿宽、齿距都较大，硬地层则相反。通常要在齿的工作面上敷焊硬质合金以提高齿的耐磨性，在背椎部位业要敷焊硬质合金层已达到保径的目的。镶齿牙轮钻头是在牙轮上钻出孔后，将硬质合金材料制成的齿镶入孔中。其齿型较多，如楔型齿、圆锥形齿、球型齿、勺型齿、主要依据岩石的性能和齿材料性能、强度、相撞工艺等。目前向齿牙轮钻头在软地层、中硬地层及坚硬地层中都得到了广泛应用。 5．牙轮钻头有哪几副轴承？按结构不同可分为几类？滑动轴承有什么特点？ 答： 有大、中、小和止推轴承。钻头轴承按结构分为滚动轴承和滑动轴承两大类。 6．牙轮钻头的储油滑密封系统包括几部分？其作用是什么？ 答： 储油囊、护膜杯、压盖、密封圈。 7．牙轮的超顶、移轴和复锥各产生哪个方向的滑动？ 答： 由于牙轮的超顶、移轴、复锥，使牙轮在滚动的同时在井底产生滑动。 超顶和复锥引起沿切线方向滑动，这种作用除了冲击、压碎作用破碎岩石外，还可以剪切掉同一齿圈相邻牙齿破碎坑之间的岩脊；移轴产生轴向方向的滑动，可以剪切掉齿圈之间的岩脊。 8．国产三牙轮钻头有哪个系列？试解释81／2HP5的含义？ 答： 普通钻头、喷射式钻头、密封钻头、密封保径钻头、滑动轴承钻头、滑动保径钻头、乡齿密封钻头、镶齿滑动轴承钻头8个系列。表示用于中硬地层、直径为81/2英寸的铣齿滑
中国石油大学在线考试期末考试《 钻井工程》答案
中国石油大学（北京）远程教育学院 期末考试 《钻井工程》 学习中心：_______ 姓名：________ 学号：_______ 关于课程考试违规作弊的说明 1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。 2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。 3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。 一、名词解释（每小题5分，共20分） 1.井斜方位角 2.硬关井 3.欠平衡钻井 4.岩石的可钻性 二、简答题（每小题10分，共40分） 1.钟摆钻具组合的防斜原理 2.钻井液的功用 3. 射流清洁井底的机理 4. 钻柱的功用 三、课程设计（共40分） 设计任务：XX油区XX凹陷一口直井生产井的钻井与完井设计。 设计内容：（其中打“√”部分必须设计，其他部分可选做或不做）。 1.地质设计摘要（√）； 2.井身结构设计（√）； 3.固井工程设计：套管柱强度设计（√）； 4.钻柱组合和强度设计（√）； 5.钻机选择（√）；
6.钻进参数设计： （1）机械破岩参数设计（包括钻头选型，所有钻头选用江汉钻头厂牙轮钻头、选取钻压和转速）（√）； （2）钻井液体系及性能设计（仅设计钻井液密度，其它参数不作要求）（3）水力参数设计（√）； （4）钻柱与下部防斜钻具结构（√）。 考核方式及成绩评定 （1）格式、规范：4分，评分依据：工程设计规范；评分标准：4＊符合程度％。 （2）设计的依据与原则准确性：12分，评分依据：工程设计依据与原则；评分标准：12＊符合程度％。 （3）过程的参数选择的合理性和计算过程的可靠性：12分，评分依据：参数符合工程实际，计算过程可靠；评分标准：12＊符合程度％。 （4）结果准确性：12分。 基础数据： 1.地质概况：见后附设计样例表A－1。 2.设计井深：H=3000 + 4×100 + 学号的后二位数字×3 （m） 3.地层压力和破裂压力剖面：根据图A－1，地层压力梯度的当量钻井液密度由1.00g/cm3变为1.10g/cm3的井深按以下规律取值： H=3000 + 4×100 + 学号的后二位数字×3 （m） 4.设计系数：见表A-2和表A-3，其他数据查《钻井手册》（甲方）和参考书。 5.水力参数设计数据见表A-4。 6.钻柱设计数据见参数书2。 7.完井方式：先期裸眼完井，?177.8mm(7”)生产套管。 附录 1.地质概况
钻井工程试题及答案样本
第一章试题及答案 一、名词解释 1. 岩石的塑性系数是怎样定义的? 答: 岩石的塑性系数是用来定量表征岩石塑性及脆性大小的参数。塑性系数为岩石破碎前耗费的总功与岩石破碎前弹性变形功的比值。 2. 什么是岩石的可钻性? 答: 岩石的可钻性是岩石抗破碎的能力。即一定钻头规格、类型及钻井工艺条件下岩石抵抗钻头破碎的能力。 3. 什么叫有效应力、有效上覆岩层压力、各向压缩效应? 答: 在”各向压缩效应”试验中, 如果岩石孔隙中含有流体且具有一定的孔隙压力, 这种孔隙压力的作用降低了岩石的各向压缩效应, 这样, 把岩石所受外压与内压之差称为有效应力。 上覆岩层压力和岩石内孔隙流体压力的差称为有效上覆岩层压力。在三轴应力试验中, 如果岩石是干的或者不渗透的, 或孔隙度小且孔隙中不存在液体或者气体时, 增大围压则一方面增大岩石的强度, 另一方面也增大岩石的塑性, 这两方面的作用统称为”各向压缩效应” 。 4. 简述地下各种压力的基本概念 答: 地下压力包括静液压力P h 、上覆岩层压力Po、地层压力P p 和基岩应力等。静液压力是由液柱自身的重力所引起的压力, 它的大小与液体的密度、液柱的垂直高度或深度有关。地层某处的上覆岩层压力是指该处以上地层岩石基质和空隙中流体的总重力所产生的压力。基岩应力是指由岩石颗粒之间相互接触来支撑的那部分
上覆岩层压力, 也称有效上覆岩层压力或颗粒间压力, 这部分压力是不被孔隙水所承担的。 二、简答题 1．简述地下各种压力的基本概念及上覆岩层压力、地层孔隙压力和基岩应力三者之间的关系。 答: 地下压力包括静液压力P h、上覆岩层压力Po、地层压力P p 和基岩应力等。静液压力是由液柱自身的重力所引起的压力, 它的大小与液体的密度、液柱的垂直高度或深度有关。地层某处的上覆岩层压力是指该处以上地层岩石基质和空隙中流体的总重力所产生的压力。基岩应力是指由岩石颗粒之间相互接触来支撑的那部分上覆岩层压力, 也称有效上覆岩层压力或颗粒间压力, 这部分压力是不被孔隙水所承担的。 上覆岩层的重力是由岩石基质（基岩）和岩石孔隙中的流体共同承担的, 即上覆岩层压力是地层压力与基岩应力的和: P o P p 不论什么原因使基岩应力降低时, 都会导致孔隙压力增大。 2．简述地层沉积欠压实产生异常高压的机理。 答: 沉积物的压缩过程是由上覆沉积层的重力所引起的。随着地层的沉降, 上覆沉积物重复地增加, 下覆岩层就逐渐被压实。如果沉积速度较慢, 沉积层内的岩石颗粒就有足够的时间重新排列, 并使孔隙度减小, 空隙中的过剩流体被挤出。如果是”开放”的地质环境, 被挤出的流体就沿着阻力小的方向, 或向着低压高渗的方向流动, 于是便建立了正常的静液压力环境。这种正常沉积压实的地层, 随着地层埋藏深度的增加, 岩石越致密, 密度越大, 孔隙度越小。
钻井工程试题及答案(第八章)
第八章试题及答案 一、名词解释 1．什么叫井下复杂情况？什么叫钻井事故？ 答： 钻井中由于遇到特殊地层、钻井液的类型与性能性能不当、井身质量较差等原因，造成井下的遇阻遇卡、钻进时严重蹩跳、井漏、井涌等腰三角形不能维持正常的钻井和其他作业的现象，均称为井下复杂情况。由于操作失误、处理井下复杂情况的措施不当等都会造成钻 具折断、顿钻、卡钻、井喷、失火等钻井事故。 2．什么现象称之为卡钻？ 答： 钻井过程中，由于各种原因造成的钻具陷在井内不能自由活动的现象，称为卡钻。3．什么是键槽卡钻？ 答： 键槽卡钻多发生在硬地层中，井斜和方位变化大，形成了急弯（狗腿）的地方。钻进时，钻柱紧靠狗腿段旋转，起下钻时钻柱在狗腿井段上下拉刮，在井壁上磨出一条细槽（形如键槽），它比钻杆接头稍大但比钻头直径小，起钻时钻头拉入键槽底部被卡住。 二、简答题 1．造成井喷的原因有哪些？井喷前有哪些预兆？ 答： 井喷的原因有： （1）地层压力掌握不准； （2）钻井液压油压油降低； （3）钻井液液柱高度降低； （4）起钻时的抽汲作用。 井喷前的预兆： （1）钻时加快； （2）钻井液池液面升高； （3）钻井液返出流量增加； （4）返出钻井液温度升高； （5）返出钻井液密度变低； （6）返出钻井液密度变化； （7）返出钻井液粘度变化； （8）循环压力下降； （9）地面油气显示； （10）大钩负荷增大。
2． 井喷着火后有几种处理方法？ 答： 目前处理着火井喷的常用方法有两种，一是地面灭火，由原井口循环重钻井液压井；二是打定向救援井内向着火井输送重钻井液压井、灭火。 3． 井漏的原因有哪些？井漏一般发生哪种地层，井漏时会出现什么现象？ 答： 钻井过程中钻井液或水泥浆漏入地层中的现象即称为井漏。井漏是钻井中严重而又常见的井下复杂情况之一。 钻井过程中，井内钻井液液柱压力d P 大于地层破裂压力f P 便会发生井漏。引起井漏的 因素主要有两方面：一是井下地层破裂压力异常低，岩层孔隙度大、渗透性好，或有裂缝、溶洞等；另一方面是由于钻井工艺措施不当，如钻井液密度过大、压力过高，或开泵过猛以及下钻速度过快而造成井下压力激动等。 井漏可能会发生在以下四种地层中： （1）松散的或高渗透率的地层； （2）天然裂缝性地层； （3）诱导的裂缝性地层； （4）洞穴性地层。 井漏会造成钻井液池面下降，返出的钻井液量减小，严重的井漏则会使钻井液失去循环，只进不出，进而会导致井壁坍塌或井喷。 4． 根据漏层性质、漏速及发生井漏的原因简述井漏的类型。 答： 每小时钻井液的漏失量称为漏速，根据漏层性质、漏速及发生井漏的原因可将井漏 分为三大类。 （1）渗透性漏失。这种类型的井漏多发生在浅井段胶结疏松的砂、砾岩层中。由于这些地层的渗透性较好，在井内压差的作用下钻井液将会漏入岩层的空隙里，但泥饼的形成又会阻止或减弱其漏失的程度，因而渗透性漏失的漏速不大，一般在10m 3/h 以内。 （2）裂缝性漏失。钻井中钻遇的各种类型的岩层均可能存在着自然裂缝，在自然裂缝发育的地层中钻井，都会发生不同程度的钻井液漏失。在破碎带地层中钻进时，常会随着井下蹩跳、钻速加快等现象的出现而发生井漏，其漏速一般为20～100m 3 /h 不等。 （3）溶洞性漏失。在某些石灰岩地层中，经地下水长期溶蚀而形成大溶洞。当钻遇大溶洞时，会出现钻具放空，有时可达4～5m ，随之循环失灵，钻井液只进不出。漏速一般在100m 3/h 以上，井漏后往往会造成井喷或井塌卡钻事故，属最严重的井漏。
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钻井工程 第一次在线作业 单选题(共15道题) 展开 收起 1.（ 2.5分）计算钻井液的静液压力时，井深数值必须依据( )。 ?A、钻柱长度 ?B、测量井深 ?C、垂直井深 ?D、设计井深 我的答案：C 此题得分：2.5分 2.（2.5分）方钻杆的长度一般为（）。 ?A、9-10m ?B、10-11m ?C、11-12m ?D、12-14.5m 我的答案：D 此题得分：2.5分 3.（2.5分）地层压力是确定钻井液（）的依据。 ?A、密度 ?B、粘度 ?C、失水 ?D、切力 我的答案：A 此题得分：2.5分 4.（2.5分）在钻井中通常把方钻杆、钻杆、钻铤等用各种接头连接起来的人井管串称为( )。?A、钻柱 ?B、钻具 ?C、单根 ?D、立柱 我的答案：A 此题得分：2.5分 5.（2.5分）APl制接头类型IF表示( )。 ?A、内平接头 ?B、贯眼接头 ?C、正规接头 ?D、配合接头 我的答案：A 此题得分：2.5分 6.（2.5分）工程设计书应根据地质设计提供的资料进行钻井液密度设计，钻井液密度以各裸眼井段中的最高（）当量钻井液密度值为基准另加一个安全附加值。 ?A、地层坍塌压力 ?B、地层孔隙压力 ?C、地层破裂压力
我的答案：B 此题得分：2.5分 7.（2.5分）井深2800m，钻井液密度1.24g/cm3，下钻时存在一个1.76MPa的激动压力作用于井底，计算井底压力当量钻井液密度( )g/cm3。 ?A、1.3 ?B、1.24 ?C、1.18 ?D、0.064 我的答案：A 此题得分：2.5分 8.（2.5分）地层压力当量钻井液密度是指把( )折算成钻井液密度。 ?A、地层破裂压力 ?B、循环压力 ?C、地层压力 ?D、回压 我的答案：C 此题得分：2.5分 9.（2.5分）APl制接头类型REG表示( )。 ?A、内平接头 ?B、贯眼接头 ?C、正规接头 ?D、配合接头 我的答案：C 此题得分：2.5分 10.（2.5分）地层的（）是引起异常高压最根本、最主要的机理。 ?A、压实作用 ?B、构造作用 ?C、粘土成岩作用 ?D、密度差的压实 我的答案：A 此题得分：2.5分 11.（2.5分）静液压力的大小取决于流体的（）。 ?A、密度 ?B、高度 ?C、横截面积 ?D、体积 我的答案：A 此题得分：2.5分 12.（2.5分）在采用井下马达钻井系统代替转盘钻井系统钻小井眼时，为降低钻柱的纵向振动和减少井下钻具组合中所需的钻挺的数量，近年来开发出了（）。 ?A、柔性转盘 ?B、抗偏转的PDC钻头； ?C、液力加压器 ?D、顶驱钻机 我的答案：C 此题得分：2.5分 13.（2.5分）（）的作用是阻隔地层流体与外界连通，而保持高的压力状态。 ?A、生油层 ?B、出油层 ?C、运移
钻井井控考试理论题目(带答案).doc
井控学习练习题 一、单项选择 1. 落实坐岗制度，由专人定点观察溢流显示和循环池液面变化，定时将观察情况记录于(A )中，发现异常，立即报告司钻。 A、坐岗记录表 B、工程班报表 C、防喷演习记录表 2. 遥控关闭闸板防喷器时，同时扳动气源总阀和控制该防喷器的换向阀不少于（）。 A、2秒 B、5秒 C、20秒 D、25秒 3. 防喷器在现场试压时，应稳压(C)分钟，且不刺不漏，否则为不合格。 A、3 B、5 C、10～15 4. 通常人们把关井(A)作为判断地层压力或井底压力的压力计来使用。 A、立管压力 B、套管压力 C、节流管线压力 5. 导致井喷的大多数井涌发生在(B)时。 A、正常钻井 B、起钻 C、空井 6. 闸板防喷器用液压关井后，需长时间封井，(A)进行手动锁紧。 A、必须 B、也可以不 C、看情况 7. 欲使井口闸板防喷器处于关位，此时遥控装置上控制该闸板防喷器的换向阀应处于关位，气源总阀应处于()位。 A、关 B、开 C、任意 8. 闸板手动解锁的操作要领是（ D ）。 A、顺旋，到位 B、顺旋，到位，回旋 C、逆旋，到位 D、逆旋，到位，回旋 9. 对于（ A）溢流来说，更要强调及时发现溢流并迅速关井的重要性。 A、气体 B、液体 C、液气混合 D、油水 10. 油气井井口距民宅不小于(C)。 A、100m B、200m C、500m 11. 钻井队整班组防喷演习要达到：钻进和空井控制井口时间()以内。 A、2min B、3min C、5min 12. 环形防喷器试压时，井口压力规定为环形防喷器最大工作压力的()。 A、60% B、70% C、80% 13. 防喷器在现场试压时，应稳压不少于(C)，且不刺不漏，否则为不合格。 A、5 min B、8 min C、10 min 14. 在钻井的各种作业中，压力始终作用于井底，大部分是来自(压力。 A、井内液柱 B、地层流体 C、激动 15. 钻井液发生气侵，不能用(A)的密度值计算井内液柱压力。 A、钻井液出口 B、钻井液入口 C、原钻井液 16. 下钻时发生溢流的显示：返出的钻井液体积(B)下入钻具体积。 A、小于 B、大于 C、等于 17. 起钻时发生溢流的显示：灌入井内的钻井液体积(A)起出钻柱的体积。 A、小于 B、大于 C、等于 18. 拆换闸板完毕，在关闭侧门之前应将控制该闸板的换向阀手柄搬到()位。 A、开 B、中 C、关 19. 井内有钻具时只能用(A)闸板封钻杆本体，严禁用其封闭钻杆接箍、钻铤和方钻杆。 A、半封 B、全封 C、剪切 20. 不同的防喷器锁紧轴结构不同，但它们的“手动锁紧”与“手动解锁”的操作要领(B)。 A、不同 B、相同 C、不一定
钻井工程在线考试题及答案
钻井工程在线考试题及答案 一、名词解释（每小题5分，共20分） 1.井斜方位角 某测点处的井眼方向线投影到水平面上称为井眼方位线，以正北方向线为始边，顺时针旋转至井眼方位线所转过的角度称为井斜方位角。 2.硬关井 是指在没打开放喷闸门防喷的情况下，直接关闭防喷器的关井。 3.欠平衡钻井 欠平衡钻井又叫负压钻井，是指在钻井时井底压力小于地层压力，地底的流体有控制地进入井筒并且循环到地面上的钻井技术。 4.岩石的可钻性 是钻进时岩石抵抗机械破碎能力的量化指标。岩石可钻性是工程钻探中选择钻进方法、钻头结构类型、钻进工艺参数，衡量钻进速度和实行定额管理的主要依据。 二、简答题（每小题10分，共40分） 1.钟摆钻具组合的防斜原理 答：当钟摆摆过一定角度时，在钟摆上会产生一个向回摆的力，称作钟摆力。显然，钟摆摆过的角度越大，钟摆力就越大。 如果在钻柱的下部适当位置加一个扶正器，该扶正器支撑在井壁上，使下部钻柱悬空，则该扶正器以下的钻柱就好像一个钟摆，也要产生一个钟摆力，此钟摆力的作用是使钻头切削井壁的下侧，从而使新钻的井眼不断降斜。 2.钻井液的功用 答：（1）清除井底岩屑，并携带至地面。（2）冷却，润滑钻头和钻具，给地层以冲击力，加快破碎岩石速度。（3）悬浮岩屑。（4）平衡地层压力，防止井喷、井漏、井塌和卡钻等事故。（5）形成低渗透性泥饼巩固井壁。（6）涡轮钻具的井底动力液。（7）控制腐蚀。（8）承受部分钻柱和套管的重量。（9）帮助录井。（10）减少油气层伤害。 3. 射流清洁井底的机理
答：射流撞击井底后形成的井底冲击压力波和井底漫流是射流对井底清洗的两个主要作用形式。 （1）射流的冲击压力作用。射流撞击井底后形成的井底冲击压力波并不是作用在整个井底，而是作用在某些小圆面积上。就整个井底而言，射流作用的面积内压力较高，而射流作用的面积以外压力较低。在射流的冲击范围内，冲击压力也极不均匀，射流作用的中心压力最高，离开中心则压力急剧下降。另外，由于钻头的旋转，射流作用的小面积在迅速移动，本来不均匀的压力分布又在迅速变化。由于这两个原因，使作用在井底岩屑上的冲击压力极不均匀，极不均匀的冲击压力使岩屑产生一个翻转力矩，从而离开井底，这就是射流对井底岩屑的冲击翻转作用。 （2）漫流的横推作用，射流撞击井底后形成的漫流是一层很薄的高速液流层，它对井底岩屑产生一个横向推力，使起离开原来的位置，进入环空。 4. 钻柱的功用 答：（1）为钻井液由井口流向钻头提供通道；（2）给钻头施加适当的压力（钻压），使钻头的工作刃不断吃入岩石；（3）把地面动力（扭矩等）传递给钻头，使钻头不断旋转破碎岩石；（4）起下钻头；（5）根据钻柱的长度计算井深；（6）通过钻柱可以观察和了解钻头的工作情况、井眼状况及地层情况等；（7）进行取心、挤水泥、打捞井下落物，处理井下事故等特殊作业；（8）对地层流体及压力状况进行测试与评价，及钻杆测试等。 三、课程设计（共40分） 设计任务：XX油区XX凹陷一口直井生产井的钻井与完井设计。 设计内容：（其中打“√”部分必须设计，其他部分可选做或不做）。 1.地质设计摘要（√）； 2.井身结构设计（√）； 3.固井工程设计：套管柱强度设计（√）； 4.钻柱组合和强度设计（√）； 5.钻机选择（√）； 6.钻进参数设计： （1）机械破岩参数设计（包括钻头选型，所有钻头选用江汉钻头厂牙轮钻
钻井工程试题及答案(第四章)
第四章 试题及答案 一、简答题 1． 影响钻进速度的主要因素有哪些，哪些为可控制的因素？简要分析这些可控因素对钻进 速度的影响。 答： 影响因素：地质条件、岩层性质和钻井深度等客观因素；钻头类型、钻井液性能、水力参数、钻压、转速等可控变量。 钻头类型：因不同的钻头类型适用于不同的地层，选择好钻头可获得高的机械钻速。 钻井液性能：密度增加会降低机械钻速；粘度增加会降低机械钻速，固相含量增加会降低机械钻速，钻井液的分散性增加钻速降低。 钻压：增加钻压，提高机械钻速。 转速：增加转速，一般机械钻速提高，但当钻头齿的接触时间小于破碎岩石的接触时间时，钻速降低。 2． 写出修正的杨格模式钻速方程，简要分析该钻速方程中所列因素对钻进机械钻速的影响 规律。 答： 杨格模式钻速方程为： H P R pc C C h C n M W K 211)(+-=λ υ 式中 pc υ——钻速，m/h ； W ——钻压，kN ； M ——门限钻压，kN ； N ——转速，r/min ； R K 、λ、2C 、H C 、P C 、h 为无因次量。 钻速方程考虑的因素对钻进机械钻速的影响规律如下： （1）岩石可钻性：它包含了岩石强度，以及与可钻性有关的钻头类型和泥浆性能等对钻速的影响；可钻性越大钻速越高。 （2）井底压差：随着井底压差的增加钻速减小。 （3）单位钻压：随着单位钻压的增加钻速增加。 （4）转速：转速的增加钻速增加。 （5）水力净化和水力参数：随着井眼净化程度和水力能量的提高钻速增加。 （6）牙齿磨损：磨损量增加钻速降低。 3． 什么是喷射钻井？喷射钻井能大幅度提高钻速的主要原因是什么。 答：
石油大学钻井工程试题
第一章 4．岩石的硬度也就是岩石的抗压强度（f ）。 1．一般岩石的弹性常数随围压的增加而增大。（f ） 2．在动载作用下岩石呈现出的强度比静载作用下要大的多。（ f ） 1．什么是井底压差？ 答：井内液柱压力与地层孔隙压力之差。 3．d c指数法预报异常地层压力的原理 答：d c指数法预报异常地层压力的原理是根据机械钻速在正常、异常地层压力的差别，通过计算取得。叙述主要公式及公式中d c指数与机械钻速之间的关系。 5．岩石的硬度与抗压强度有何区别？ 答：硬度与抗压强度有联系，但又有很大区别。硬度只是固体表面的局部对另一 物体压人或侵入时的阻力，而抗压强度则是固体抵抗固体整体破坏时的阻力。 6．什么是各向压缩效应？ 答：在三轴应力试验中，如果岩石是干的或者不渗透的，或孔隙度小且孔隙中不存在液体或者气体时，增大围压则一方面增大岩石的强度，另一方面也增大岩石的塑性，这两方面的作用统称为“各向压缩效应”。 第二章7 3．牙轮钻头是以（ a ）作用为主破岩的钻头。 a.冲击 b.切削 c.研磨 4．已知钻具在泥浆中的总重量为100吨，钻进时需给钻头加压20吨，钻进时大钩负荷应该是80 吨。 4．某井井深2000米，地层压力27.5Mpa,井内钻井液密度为1.18 g/cm3，井底压差为-4.35 Mpa。 1．阐述牙轮钻头的工作原理。 1）牙轮钻头依靠牙齿破碎演示，固定在牙轮上的牙齿随钻头一起绕钻头轴线作顺时针方向的旋转运动，成为公转。（3分） 2）同时，牙齿绕牙轮轴线作逆时针方向的旋转成为自转。钻头在井底的纵向振动，与静载压入力一起形成了钻头对地层演示的冲击、压碎作用。（2分） 3）剪切作用由牙轮钻头的超顶、复锥和移轴三种结构特点引起。（2分） 1．某直井钻至井深L=1600m，井底地层压力16.4MPa，泥浆密度ρm=1.1g/cm3，钻进钻压为W=65kN，钻柱组成为5”钻杆（外径为d op=127mm、内径为d ip=110mm、长L p=1500m）＋7”钻铤（外径为d oc=177.8mm、内径为d ic＝75mm、长L c=100m）组成，已知钻柱的密度为ρ=7.85g/cm3。 求解： 1）计算钻柱轴向力零点井深。（4分） 2）画出钻柱轴向力分布示意图。（2分） 3）钻进时井底压差为多少？（2分） 解： 1）计算钻柱轴向力零点井深 计算钻铤浮重： Lc=SnWmax/qcKbcona p92
中国石油大学钻井工程复习题终极版答案
一、名词解释 1岩心收获率：在取心钻井过程中，实际取出岩心的长度与本次取心钻进进尺的百分比。2装置角：在井底平面上，以高边方向线为始边，顺时针旋转到装置方向线所转过的角度。 3、拉力余量法：在钻柱设计过程中，考虑钻柱被卡时的上提解卡力，钻杆柱的最大允许静拉力应小于其最大安全拉伸力的一定值（拉力余量）的设计方法。 4、压持效应：在钻井过程中，井内存在一定压差，在压差作用下井底的岩石碎屑难以离开井底，造成钻头重复破碎而导致钻进效率下降的现象。 5、窜槽：指在注水泥过程中，由于水泥浆不能将环空中的钻井液完全替走，使环形空间局部出现未被水泥浆封固的现象。 6、门限钻压：指钻头牙齿刚刚吃入岩石时的钻压，其值的大小主要取决于岩石的性质。 7、上覆岩层压力：指该层以上岩石基质和岩石孔隙内流体的总重力造成的压力。 8先期裸眼完井：钻至油气层上部下套管固井，然后钻开生产层的完井方法。 9、水泥稠化时间：指水泥浆从配置开始到其稠度达到其规定值（API规定 水泥浆稠度达100BC所用的时间。 10、钻柱中和点：指钻柱上轴向力为零的点。 11、岩屑运载比：岩屑在环空的实际上返速度与钻井液在环空上返速度之比。 12、欠平衡压力钻井：指在钻井过程中保持井内钻井液柱压力小于地层压力的钻井技 术。 13、岩石可钻性：岩石被钻头破碎的难易性，反映了岩石的抗钻能力。 14、水锁效应：钻井液中的水侵入油层，封锁孔喉，使油流阻力增大的效应。 15、井漏：钻井过程中钻井液或水泥浆漏入地层中的现象。 16、气窜 17井斜角：指该点在井眼轴线上的切线与铅垂线之间的夹角。 18、牙齿磨损量：钻头牙齿磨损掉的高度与牙齿原始高度之比。 19、工具面：弯接头的轴线是一条折线，折线构成的平面称为弯接头的工具面。 20、地层破裂压力：在井下一定深度裸露的地层，承受流体压力的能力是有限的，当液体压力达到一定数值时会使地层破裂，这个液体压力叫地层破裂压力。 21、表观粘度：在某一流速梯度下，剪切应力与相应流速梯度的比值。 22、卡钻：钻井过程中，由于各种原因造成的钻具陷在井内不能自由活动的现象。 23、岩石硬度：岩石抵抗其他物体表面压入或侵入的能力。 24、当量密度：对于某种压力用等高度或深度的钻井液液柱压力等效所需要的钻井液密度值称为当量密度。 25、定向钻井：沿着预先设计好的井眼轨道钻达目的层的钻进方法。 26、地层压力：岩石孔隙中流体所具有的压力。 27、等安全系数法：在套管柱强度设计过程中，使各个危险截面上的最小安全系数等于或大于规定的安全系数的设计方法。 28、平衡压力钻井：指保持钻井液液柱压力与地层压力相平衡条件下的钻井技术 29、固井：指在已打好的井眼内下入套管，并在套管与井壁之间注水泥。
钻井工程技术知识考试题及答案
钻井技术试题 一、选择题(每题4个选项，只有1个是正确的，将正确的选项填入括号内) 1.当地层软硬交错或地层倾角较大时易发生( B )。 (A)井喷(B)井斜(C)井漏(D)井径缩小 2.“钻时”通常用( C )来表示。 (A)m／min (B)s／m (C)min／m (D)h/m 3.钻井液密度的作用是对井底和井壁产生( A )。 (A)压力(B)摩擦力(C)润滑作用(D)润湿作用 4.井壁形成滤饼能( C )和阻止进一步滤失。 (A)保护钻具(B)提高钻速(C)巩固井壁(D)保护钻头 5.氢氧化钠是强碱，主要用来调节钻井液的( A )。 (A)pH值(B)密度(C)粘度(D)失水 6.钻井中要求钻井液含砂量( A )。 (A)越小越好(B)越大越好(C)适当高些(D)适当低点 7.钻井液密度升高，钻速将( B )。 (A)升高(B)下降(C)不变(D)加快 8.钻井液粘度的大小对钻井液携带岩屑的能力( A )。 (A)影响很大(B)影响很小(C)无影响(D)略有影响 9.通常在保证携带岩屑的前提下，粘度应尽量( B )。 (A)高(B)低(C)保持不变(D)提高 10.表示岩石渗透性大小的量，称为岩石的( C )。 (A)硬度(B)渗透量(C)渗透率(D)刚度 11.为降低钻井液对油气层的损害，浸泡时间( B )越好。 (A)越长(B)越短(C)越来(D)越大 12. 井身轴线的切线与( C )之间的夹角叫井斜角。 (A)井身轴线(B)正北(C)铅垂线(D)正南 13.填井打水泥塞的长度一般为( B )m。 (A)20～50 (B)100～150 (C)300～350 (D)200～300 14.填井打水泥塞，在打完水泥顶替水泥浆时，钻杆内水泥浆液面必须( C )钻杆外水泥浆液面。 (A)略低于(B)远低于(C)略高于(D)等于 15.钟摆段钻铤单位长度越重及井斜角越大，钟摆力( A )。 (A)越大(B)越小(C)越稳定(D)越不稳定 16.影响岩心收获率的因素一般有：①操作技术和取心工具：②长筒取心时外筒的稳定性；③( C )；④井下复杂情况。 (A)岩心爪(B)钻具(C)地层(D)井眼 17.取心钻进中，( A )不均匀，使岩心柱忽粗忽细，过细处断开，横卡内筒，造成“磨心”“卡心”。. (A)送钻(B)井径(C)井深(D)含砂 18.评价钻头的选型是否合理，最重要的衡量指标是( C )。 (A)钻进效果(B)进尺(C)钻井成本(D)磨损情况 19.键槽遇卡的主要现象是：能下放而不能上提；能循环而泵压( B )。 (A)升高或憋泵(B)正常(C)略有下降(D)略有升高 20.浴井解卡法是把( B )泵入井内，使其返到卡点部位浸泡，减小滤饼摩阻系数，边泡边活动钻具而解卡的一种方法。 (A)重钻井液(B)解卡剂(C)稠钻井液(D)隔离液
钻井工程试题及答案(第七章)
第七章固井与完井 一、选择题 二、填空题 三、名词解释 1．何谓双向应力椭圆？ 答： 在轴向上套管承受有下部套管的拉应力，在径向上存在有套管内的压力或管外液体的外挤力，套管处于双向应力的作用中。根据第四强度理论，列套管破坏的强度条件方程： 2 2 2 (T z+b t - (T t (T z= d s 改写为：( T z/ d s) -( d z d t )/ T s +( T t / T s) =1 得一椭圆方程。 用d z/ d s的百分比为横坐标，用 d t/ d s的百分比为纵坐标，绘出的应力图，称为双向应力 椭圆。 2．何谓前置液体系？ 答：前置液是注水泥过程中所用的各种前置液体的总称。前置液体系是用于在注水泥之前，向井中注入的各种专门液体。 四、简答题 1．简述套管的的种类及其功用。 答： (1)表层套管，表层套管是开始下入的最短最浅的一层套管，表层套管主要有两个作用：一是在其顶部安装套管头，并通过套管头悬挂和支承后续各层套管；二是隔离地表浅水层和浅部复杂地层，使淡水层不受钻井液污染。 (2)中间套管，亦称技术套管。介于表层套管和生产套管之间的套管都称中间套管，中间套管的作用是隔离不同地层孔隙压力的层系戒易塌易漏等复杂地层。 (3)生产套管。生产套管是钻达目的层后下入的最后一层套管，其作用是保护生产层，并给油气从产层流到地面提供通道。 (4)钻井衬管，亦称钻井尾管。钻井衬管常在已下入一层中间套管后采用，即只要裸眼井段下套管注水泥，套管柱不延伸至井口。采用钻井衬管可以减轻下套管时钻机的负荷和固井后套管头的负荷，同时又可节省大量套管和水泥，降低固井成本。
2．井身结构设计的原则是什么？ 答： 进行井身结构设计所遵循的原则主要有： （1）有效地保护油气层，使不同地层压力的油气层免受钻井液的损害。 （2）应避免漏、喷、塌、卡等井下复杂情况的发生，为全井顺利钻进创造条件，以获得最短建井周期。 （3）钻下部地层采用重钻井液时产生的井内压力不致压裂上层套管外最薄弱的裸露地层。 （4）下套管过程中，井内钻井液柱的压力和地层压力之间的压力差，不致产生压差卡套管现象。 3．套管柱设计包括哪些内容？设计原则是什么？答：套管柱设计包括套管的强度计算；有效外在计算；及套管柱强度设计。 套管柱设计原则： （ 1）应能满足钻井作业、油气层开发和产层改造的需要； （ 2）在承受外载时应有一定的储备能力； （ 3）经济性要好。 4．套管柱在井下可能受到哪些力的作用？主要有哪几种力？答：套管柱在井下可能受到的力包括：（ 1）轴向拉力：套管本身自重产生的轴向拉力、套管弯曲引起的附加应力、套管内注入水泥引起的套管柱附加应力及动载和泵压变化等引起的附加应力。 （ 2）外挤压力：主要有套管外液柱的压力，地层中流体的压力、高塑性岩石的侧向挤压力及其他作业时产生的压力。 （ 3）内压力：主要来自地层流体（油、气、水）进入套管产生的压力及生产中特殊作业（压裂、酸化、注水）时的外来压力。 主要受：轴向拉力、外挤压力及内压力。 5．目前主要有几种套管柱的设计方法？各有何特点？ 答： （ 1）等安全系数法：它的设计思路是使各个危险截面上的最小安全系数等于或大于规定的安全系数。 （ 2）边界载荷法：它的优点是套管柱各段的边界载荷相等，使套管在受拉时，各段的拉力余量是相等的，这样可避免套管浪费。 （ 3）最大载荷法：其设计方法是先按内压力筛选套管，再按有效外挤力及拉应力进行强度设计。该方法对外载荷考虑细致，设计精确。 （4） AMOCO设计方法：该方法在抗挤设计中考虑拉力影响，按双轴应力设计，在计算外载时考虑到接箍处的受力，在计算内压力时也考虑拉应力的影响。
钻井工程试题及答案
第三章钻井液 一、选择题 二、填空题 三、名词解释 1．说明瞬时滤失、动滤失、静滤失各自的涵义。 答： 钻头刚破碎井底岩石形成井眼的一瞬间，钻井液便迅速向地层孔隙渗透。在滤饼尚未形成的一段时间内的滤失称为瞬时滤失。 钻井液在井内循环流动时的滤失过程称为动滤失。 钻井液在静止循环时的滤失称为静滤失。 四、简答题 2．钻井液与钻井工程关系如何？钻井液有哪些功用？ 答：钻井液与钻井工程关系密切。钻井液在钻进时用来清洗井底并把岩屑携带到地面、维持钻井操作正常进行。 钻井液具有以下功用： （1）从井底清除岩屑； （2）冷却和润滑钻头及钻柱 （3）造壁性能 （4）控制地层压力 （5）从所钻地层获得资料 3．说明钻井液的一般组成及钻井液的分类。 答： 钻井液的一般组成： （1）液相：是钻井液的连续相，可以是油或水。 （2）活性固相：包括人为加入的商业膨润土、地层进入的造浆粘土 和有机膨润土。 （3）惰性固相：包括钻屑和加重材料。 （4）各种钻井液添加剂：可以利用不同类型的添加剂配制性能各异 的钻井液，并对钻井液性能进行调整。 钻井液的分类： （1）不分散体系。包括开钻钻井液、天然钻井液及轻度处理的钻井液。 （2）分散体系。在可能出现难题的深井条件下，钻井液常被分散，特别使用铁铬木
质素磺酸盐或其他类似产品，这些类似产品属于有效的反絮凝剂和降失水剂。 另外，常加入特殊化学剂以维护特殊的钻井液性能。 （3）钙处理体系。双价离子如钙、镁等常被加入钻井液中以抑制地层中粘土和页岩的膨胀和分散。 （4）聚合物体系。在絮凝钻井液中，一般使用长链、高分子量化学剂能够有效的增加粘度，降低失水和稳定性能。 （5）低固相体系。属于此类体系的钻井液中，其所含固相的类型和数量都加以控制，这样可以明显的提高机械钻速。 （6）饱和盐水体系。 （7）完井修井液体系。用来最大限度的降低地层损害。它与酸有相容性，并可用作压裂液（酸溶），具有抑制粘土膨胀保护储层的作用。此体系由经高度处理的 钻井液（封隔液）和混合盐或清洁盐水组成。 （8）油基钻井液体系。常用于高温井、深井及易出现卡钻和井眼稳定性差的井以及许多特种地区。 （9）空气、雾、泡沫和气体体系。 4．大多数钻井液属什么流体类型，写出其流变方程。 答： 大多数钻井液属于塑形流型，其流变方程为： г-г0=μpv dv/dx г——切应力 г0——动切应力 μpv——塑形粘度 5．说明静切力、动切力、表观粘度、塑性粘度的物理意义。怎样调整这些参数。 答： 静切力是使钻井液开始流动所需的最低切应力，它是钻井液静止时单位面积上所形成的连续空间网架结构强度的量度。调整钻井液中粘土的含量及分散度，加无机电解质调整粘土颗粒间的静电斥力和水化膜斥力，加降粘剂等措施可调整钻井液静切应力。 动切力是延长流变曲线直线段与切应力轴相交得的假像值，反映钻井液处于层流状态时钻井液中网状结构强度的量度。调整方法与静切力相同。 表观粘度又称视粘度或有效粘度，它是在某一流速梯度下剪切应力与相应流速梯度的比值。钻井液在不同流速下的表观粘度是不同的。表观粘度的调整采用调节动切力和塑形粘度的办法。 塑性粘度是塑性流体流变曲线段斜率的倒数。它不随剪切力而变化，相当于体系中结构拆散速度等于恢复速度时的粘度。塑性粘度由钻井液中的固相含量、固相颗粒的形状和分散程度、表面润滑性及液相本身的粘度等因素决定。体系中塑性粘度太高需要降低时，一般使用固控设备降低固相含量，增加体系的抑制性，降低活性固相的分散度；如急需降
钻探工程考试题
钻探工程考试重点 1.试叙述钻探方法的种类。 A根据钻进时取心的特点分类——岩心钻探和不取心(无岩心、无心、全面)钻探。 B根据钻孔用途分类——按钻探的应用范围分出相应类型。 C根据钻孔中心线的倾角和方位角分类——垂直孔(上、下垂)、下斜孔、上仰孔、 D。 (1) 图1.5 机械破碎岩石的钻探方法分类 G根据钻进使用的冲洗液分类
◆清水钻进； ◆乳化液钻进； ◆泥浆钻进(含加重泥浆)； ◆饱和盐溶液钻进(钻盐井，以防溶解岩心和孔壁)； ◆空气钻进； 4.试回答定向钻孔的应用范围及实现钻孔造斜的工艺技术措施。（10分） 答：定向井就是使井身沿着预先设计的井斜和方位钻达目的层的钻井方法。 定向井技术是当今世界石油勘探开发领域最先进的钻井技术之一，它是由特殊井下
工具、测量仪器和工艺技术有效控制井眼轨迹，使钻头沿着特定方向钻达地下预定目标的钻井工艺技术。采用定向井技术可以使地面和地下条件受到限制的油气资源得到经济、有效的开发，能够大幅度提高油气产量和降低钻井成本，有利于保护自然环境，具有显著的经济效益和社会效益。 （一）定向井的应用
（4）螺杆钻具 5.平衡钻进、欠平衡钻进、过平衡钻进状态对钻进与矿产资源开发各有何影响？（15 分） 欠平衡钻井是指钻井过程中钻井液液柱压力低于地层孔隙压力。欠平衡钻井具有能提高硬地层的机械钻速,减少循环漏失和压差卡钻等优点，少和防止水平井钻井中钻 井液对地层的损害 6. 30°时， 30°，以利于提高岩 还有，就是操作人员的操作经验和技能对岩矿心采取率的影响。操作人员的操作经验和技能对如何判断钻进时是否堵钻或者钻头不适应岩层至关重要，当在较硬的完整岩层中钻进时，如果各规程参数正常，而进尺缓慢，甚至不进尺，且孔口返水很清，则可能是钻头不适应该岩层，应提钻更换合适的钻头。如果水压力参数较大而其它参数正常，且孔口返水有些浑浊，进尺缓慢，则可能是堵钻了，应提钻取心。
钻井工程试题及答案(第一章)
第一章 试题及答案 一、名词解释 1. 岩石的塑性系数是怎样定义的？ 答： 岩石的塑性系数是用来定量表征岩石塑性及脆性大小的参数。塑性系数为岩石破碎前耗费的总功与岩石破碎前弹性变形功的比值。 2. 什么是岩石的可钻性？ 答： 岩石的可钻性是岩石抗破碎的能力。即一定钻头规格、类型及钻井工艺条件下岩石抵抗钻头破碎的能力。 3. 什么叫有效应力、有效上覆岩层压力、各向压缩效应？ 答： 在“各向压缩效应”试验中，如果岩石孔隙中含有流体且具有一定的孔隙压力，这种孔隙压力的作用降低了岩石的各向压缩效应，这样，把岩石所受外压与内压之差称为有效应力。 上覆岩层压力和岩石内孔隙流体压力的差称为有效上覆岩层压力。 在三轴应力试验中，如果岩石是干的或者不渗透的，或孔隙度小且孔隙中不存在液体或者气体时，增大围压则一方面增大岩石的强度，另一方面也增大岩石的塑性，这两方面的作用统称为“各向压缩效应”。 4. 简述地下各种压力的基本概念 答： 地下压力包括静液压力h P 、上覆岩层压力Po 、地层压力p P 和基岩应力σ等。静液压力是由液柱自身的重力所引起的压力，它的大小与液体的密度、液柱的垂直高度或深度有关。地层某处的上覆岩层压力是指该处以上地层岩石基质和空隙中流体的总重力所产生的压力。基岩应力是指由岩石颗粒之间相互接触来支撑的那部分上覆岩层压力，也称有效上覆岩层压力或颗粒间压力，这部分压力是不被孔隙水所承担的。 二、简答题 1． 简述地下各种压力的基本概念及上覆岩层压力、地层孔隙压力和基岩应力三者之间的关 系。 答： 地下压力包括静液压力h P 、上覆岩层压力Po 、地层压力p P 和基岩应力σ等。静液压力是由液柱自身的重力所引起的压力，它的大小与液体的密度、液柱的垂直高度或深度有关。地层某处的上覆岩层压力是指该处以上地层岩石基质和空隙中流体的总重力所产生的压力。基岩应力是指由岩石颗粒之间相互接触来支撑的那部分上覆岩层压力，也称有效上覆岩层压力或颗粒间压力，这部分压力是不被孔隙水所承担的。 上覆岩层的重力是由岩石基质（基岩）和岩石孔隙中的流体共同承担的，即上覆岩层压
2018年度集团企业单位井控检查-钻井司钻试题及答案解析
2018年集团公司井控检查试题-司钻1 姓名_____________单位_________________________________岗位_______________得分______ 一、单选题(第1题～第15题。选择一个正确的答案，将相应的字母填入题内的括号中。每题2.0分，满分30.0 分。) 1. 控制装置在待命工况时，电源开关合上，电控箱旋钮转至( )。 A、手动位 B、中位 C、自动位 D、关位 2. 对于含有硫化氢的井，当井下温度高于( )℃以深的井段，套管可不考虑其抗硫性能。 A、30 B、60 C、93 D、55 3. 液气分离器应接有( )和安全阀，安全阀出口背向钻台和钻井液罐。 A、卸荷阀 B、压力表 C、减压阀 D、真空压力表 4. 井喷发生后，无法用常规方法控制井口而出现敞喷的现象称为( )。 A、井侵 B、溢流 C、井涌 D、井喷失控 5. 节流管汇一侧的放喷管线是( )。 A、主放喷管线 B、副放喷管线 C、主防喷管线 D、副防喷管线 6. 当现场硫化氢浓度达到15mg/m3（10ppm）时应启动应急程序，现场的( )人员撤入安全区。 A、非作业 B、非应急 C、作业 D、所有 7. 钻到油气层发生4m3井涌并关井，关井立压3.5MPa，关井套压5MPa，由于没有及时压井，溢流发生运移，立压和套压开始增加，如果通过节流阀释放井内钻井液，以控制套压保持在5MPa不变，则井底压力会( )。 A、增加 B、降低 C、保持不变 D、无法确定 8. 按照《中国石油天然气集团公司石油与天然气钻井井控管理规定》规定，防喷器控制系统安装在面对井架大门左侧、距井口不少于( )m的专用活动房内。 A、100 B、50 C、25 D、15
钻井工程试题及答案(第二章)
第二章钻进工具 一、选择题 二、填空题 三、名词解释 1．“PDC”含义是什么？ 答： “PDC”是聚晶金刚石复合片钻头的简称，它是金刚石材料钻头的一种。 中性点的概念是由鲁宾斯基提出来的。他认为中性点时钻柱受拉和受压的分届点。 2．何谓钻柱的中性点？ 答： 中性点的概念是由鲁宾斯基提出来的。他认为中性点时钻柱受拉和受压的分界点。3．什么叫复合钻柱？ 答： 即采用不同尺寸（上打下小）、或不同壁厚（上后下薄）、不同钢号（上高下低）的钻杆组成的钻杆柱。 4．什么叫最大安全静拉载荷？ 答： 指允许钻杆所承受的由钻柱重力（浮重）引起的最大载荷。 四、简答题 1．评价钻头性能的指标有那几项？ 答： 钻头进尺，钻头工作寿命，钻头平均机械钻速，钻头单位进尺成本。 2．简述刮刀钻头破岩原理。 答： 刮刀钻头刀翼在钻压W和扭转力T的作用下，一方面作向下的运动，一方面围绕钻头轴线旋转，刀翼以正螺旋面吃入并切削岩层，井底平面与水平面成?角。刮刀钻头主要以切削和挤压方式破碎地层，具体方式主要取决于钻头的切削结构及所钻地层的岩性。由于这几种破岩方式主要要克服岩石的抗剪强度，所以它比克服岩石的抗压强度的破岩方式要容易得多。 3．刮刀钻头其刀翼结构角有哪儿个？有什么影响？如何取值？ 答：
刃尖角、切削角、刃前角、刃后角。 刃尖角β、切削角α、刃前角φ、刃后角ψ；刃尖角表示刀翼的减为尖锐程度。从吃入岩石和提高钻速出发，刃尖角越小越好，但是强度不能保证。一般要根据上述因素及岩石性能确定角的大小。岩石软时，β角可以稍小，较硬时硬适当增大，夹层多，井较深时，β角应适当增大。切削角α刀以前刃和水平面之间的夹角，在其他情况一定时，α越大，吃入深度越深，但α过大时，刃前岩石剪切破碎困难，钻进憋劲大。一般情况下，松软地层α=70度；软地层α=70—80度；中硬地层，α=80—85度。刃后角ψ=α-β。刃后角必须大于井底角。刃前角与切削角互为补角，刃前角φ=90-α 4．铣齿牙轮钻头和镶齿牙轮钻头有哪些不同？ 答： 牙轮钻头按材料不同分为铣齿（钢齿）和镶齿（硬质合金齿）两大类。 铣齿牙轮钻头的牙齿石油牙轮毛胚铣削加工而成，主要是楔型齿，齿的结构参数要兼顾有利于破岩和齿的强度。一般软地层牙轮钻头的齿高、齿宽、齿距都较大，硬地层则相反。通常要在齿的工作面上敷焊硬质合金以提高齿的耐磨性，在背椎部位业要敷焊硬质合金层已达到保径的目的。镶齿牙轮钻头是在牙轮上钻出孔后，将硬质合金材料制成的齿镶入孔中。其齿型较多，如楔型齿、圆锥形齿、球型齿、勺型齿、主要依据岩石的性能和齿材料性能、强度、相撞工艺等。目前向齿牙轮钻头在软地层、中硬地层及坚硬地层中都得到了广泛应用。 5．牙轮钻头有哪几副轴承？按结构不同可分为几类？滑动轴承有什么特点？ 答： 有大、中、小和止推轴承。钻头轴承按结构分为滚动轴承和滑动轴承两大类。 6．牙轮钻头的储油滑密封系统包括几部分？其作用是什么？ 答： 储油囊、护膜杯、压盖、密封圈。 7．牙轮的超顶、移轴和复锥各产生哪个方向的滑动？ 答： 由于牙轮的超顶、移轴、复锥，使牙轮在滚动的同时在井底产生滑动。 超顶和复锥引起沿切线方向滑动，这种作用除了冲击、压碎作用破碎岩石外，还可以剪切掉同一齿圈相邻牙齿破碎坑之间的岩脊；移轴产生轴向方向的滑动，可以剪切掉齿圈之间的岩脊。 8．国产三牙轮钻头有哪个系列？试解释81／2HP5的含义？ 答： 普通钻头、喷射式钻头、密封钻头、密封保径钻头、滑动轴承钻头、滑动保径钻头、乡齿密封钻头、镶齿滑动轴承钻头8个系列。表示用于中硬地层、直径为81/2英寸的铣齿滑
中国石油大学在线考试期末考试《 钻井工程》答案
中国石油大学（北京）远程教育学院 期末考试 《钻井工程》 学习中心：_______ 姓名：________ 学号：_______ 关于课程考试违规作弊的说明 1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。 2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。 3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。 一、名词解释（每小题5分，共20分） 1.井斜方位角 2.硬关井 3.欠平衡钻井 4.岩石的可钻性 二、简答题（每小题10分，共40分） 1.钟摆钻具组合的防斜原理 2.钻井液的功用 3. 射流清洁井底的机理 4. 钻柱的功用 三、课程设计（共40分） 设计任务：XX油区XX凹陷一口直井生产井的钻井与完井设计。 设计内容：（其中打“√”部分必须设计，其他部分可选做或不做）。 1.地质设计摘要（√）； 2.井身结构设计（√）； 3.固井工程设计：套管柱强度设计（√）； 4.钻柱组合和强度设计（√）； 5.钻机选择（√）；
6.钻进参数设计： （1）机械破岩参数设计（包括钻头选型，所有钻头选用江汉钻头厂牙轮钻头、选取钻压和转速）（√）； （2）钻井液体系及性能设计（仅设计钻井液密度，其它参数不作要求）（3）水力参数设计（√）； （4）钻柱与下部防斜钻具结构（√）。 考核方式及成绩评定 （1）格式、规范：4分，评分依据：工程设计规范；评分标准：4＊符合程度％。 （2）设计的依据与原则准确性：12分，评分依据：工程设计依据与原则；评分标准：12＊符合程度％。 （3）过程的参数选择的合理性和计算过程的可靠性：12分，评分依据：参数符合工程实际，计算过程可靠；评分标准：12＊符合程度％。 （4）结果准确性：12分。 基础数据： 1.地质概况：见后附设计样例表A－1。 2.设计井深：H=3000 + 4×100 + 学号的后二位数字×3 （m） 3.地层压力和破裂压力剖面：根据图A－1，地层压力梯度的当量钻井液密度由1.00g/cm3变为1.10g/cm3的井深按以下规律取值： H=3000 + 4×100 + 学号的后二位数字×3 （m） 4.设计系数：见表A-2和表A-3，其他数据查《钻井手册》（甲方）和参考书。 5.水力参数设计数据见表A-4。 6.钻柱设计数据见参数书2。 7.完井方式：先期裸眼完井，?177.8mm(7”)生产套管。 附录 1.地质概况
钻井工程试题及答案样本
第一章试题及答案 一、名词解释 1. 岩石的塑性系数是怎样定义的? 答: 岩石的塑性系数是用来定量表征岩石塑性及脆性大小的参数。塑性系数为岩石破碎前耗费的总功与岩石破碎前弹性变形功的比值。 2. 什么是岩石的可钻性? 答: 岩石的可钻性是岩石抗破碎的能力。即一定钻头规格、类型及钻井工艺条件下岩石抵抗钻头破碎的能力。 3. 什么叫有效应力、有效上覆岩层压力、各向压缩效应? 答: 在”各向压缩效应”试验中, 如果岩石孔隙中含有流体且具有一定的孔隙压力, 这种孔隙压力的作用降低了岩石的各向压缩效应, 这样, 把岩石所受外压与内压之差称为有效应力。 上覆岩层压力和岩石内孔隙流体压力的差称为有效上覆岩层压力。在三轴应力试验中, 如果岩石是干的或者不渗透的, 或孔隙度小且孔隙中不存在液体或者气体时, 增大围压则一方面增大岩石的强度, 另一方面也增大岩石的塑性, 这两方面的作用统称为”各向压缩效应” 。 4. 简述地下各种压力的基本概念 答: 地下压力包括静液压力P h 、上覆岩层压力Po、地层压力P p 和基岩应力等。静液压力是由液柱自身的重力所引起的压力, 它的大小与液体的密度、液柱的垂直高度或深度有关。地层某处的上覆岩层压力是指该处以上地层岩石基质和空隙中流体的总重力所产生的压力。基岩应力是指由岩石颗粒之间相互接触来支撑的那部分
上覆岩层压力, 也称有效上覆岩层压力或颗粒间压力, 这部分压力是不被孔隙水所承担的。 二、简答题 1．简述地下各种压力的基本概念及上覆岩层压力、地层孔隙压力和基岩应力三者之间的关系。 答: 地下压力包括静液压力P h、上覆岩层压力Po、地层压力P p 和基岩应力等。静液压力是由液柱自身的重力所引起的压力, 它的大小与液体的密度、液柱的垂直高度或深度有关。地层某处的上覆岩层压力是指该处以上地层岩石基质和空隙中流体的总重力所产生的压力。基岩应力是指由岩石颗粒之间相互接触来支撑的那部分上覆岩层压力, 也称有效上覆岩层压力或颗粒间压力, 这部分压力是不被孔隙水所承担的。 上覆岩层的重力是由岩石基质（基岩）和岩石孔隙中的流体共同承担的, 即上覆岩层压力是地层压力与基岩应力的和: P o P p 不论什么原因使基岩应力降低时, 都会导致孔隙压力增大。 2．简述地层沉积欠压实产生异常高压的机理。 答: 沉积物的压缩过程是由上覆沉积层的重力所引起的。随着地层的沉降, 上覆沉积物重复地增加, 下覆岩层就逐渐被压实。如果沉积速度较慢, 沉积层内的岩石颗粒就有足够的时间重新排列, 并使孔隙度减小, 空隙中的过剩流体被挤出。如果是”开放”的地质环境, 被挤出的流体就沿着阻力小的方向, 或向着低压高渗的方向流动, 于是便建立了正常的静液压力环境。这种正常沉积压实的地层, 随着地层埋藏深度的增加, 岩石越致密, 密度越大, 孔隙度越小。
钻井工程试题及答案(第八章)
第八章试题及答案 一、名词解释 1．什么叫井下复杂情况？什么叫钻井事故？ 答： 钻井中由于遇到特殊地层、钻井液的类型与性能性能不当、井身质量较差等原因，造成井下的遇阻遇卡、钻进时严重蹩跳、井漏、井涌等腰三角形不能维持正常的钻井和其他作业的现象，均称为井下复杂情况。由于操作失误、处理井下复杂情况的措施不当等都会造成钻 具折断、顿钻、卡钻、井喷、失火等钻井事故。 2．什么现象称之为卡钻？ 答： 钻井过程中，由于各种原因造成的钻具陷在井内不能自由活动的现象，称为卡钻。3．什么是键槽卡钻？ 答： 键槽卡钻多发生在硬地层中，井斜和方位变化大，形成了急弯（狗腿）的地方。钻进时，钻柱紧靠狗腿段旋转，起下钻时钻柱在狗腿井段上下拉刮，在井壁上磨出一条细槽（形如键槽），它比钻杆接头稍大但比钻头直径小，起钻时钻头拉入键槽底部被卡住。 二、简答题 1．造成井喷的原因有哪些？井喷前有哪些预兆？ 答： 井喷的原因有： （1）地层压力掌握不准； （2）钻井液压油压油降低； （3）钻井液液柱高度降低； （4）起钻时的抽汲作用。 井喷前的预兆： （1）钻时加快； （2）钻井液池液面升高； （3）钻井液返出流量增加； （4）返出钻井液温度升高； （5）返出钻井液密度变低； （6）返出钻井液密度变化； （7）返出钻井液粘度变化； （8）循环压力下降； （9）地面油气显示； （10）大钩负荷增大。
2． 井喷着火后有几种处理方法？ 答： 目前处理着火井喷的常用方法有两种，一是地面灭火，由原井口循环重钻井液压井；二是打定向救援井内向着火井输送重钻井液压井、灭火。 3． 井漏的原因有哪些？井漏一般发生哪种地层，井漏时会出现什么现象？ 答： 钻井过程中钻井液或水泥浆漏入地层中的现象即称为井漏。井漏是钻井中严重而又常见的井下复杂情况之一。 钻井过程中，井内钻井液液柱压力d P 大于地层破裂压力f P 便会发生井漏。引起井漏的 因素主要有两方面：一是井下地层破裂压力异常低，岩层孔隙度大、渗透性好，或有裂缝、溶洞等；另一方面是由于钻井工艺措施不当，如钻井液密度过大、压力过高，或开泵过猛以及下钻速度过快而造成井下压力激动等。 井漏可能会发生在以下四种地层中： （1）松散的或高渗透率的地层； （2）天然裂缝性地层； （3）诱导的裂缝性地层； （4）洞穴性地层。 井漏会造成钻井液池面下降，返出的钻井液量减小，严重的井漏则会使钻井液失去循环，只进不出，进而会导致井壁坍塌或井喷。 4． 根据漏层性质、漏速及发生井漏的原因简述井漏的类型。 答： 每小时钻井液的漏失量称为漏速，根据漏层性质、漏速及发生井漏的原因可将井漏 分为三大类。 （1）渗透性漏失。这种类型的井漏多发生在浅井段胶结疏松的砂、砾岩层中。由于这些地层的渗透性较好，在井内压差的作用下钻井液将会漏入岩层的空隙里，但泥饼的形成又会阻止或减弱其漏失的程度，因而渗透性漏失的漏速不大，一般在10m 3/h 以内。 （2）裂缝性漏失。钻井中钻遇的各种类型的岩层均可能存在着自然裂缝，在自然裂缝发育的地层中钻井，都会发生不同程度的钻井液漏失。在破碎带地层中钻进时，常会随着井下蹩跳、钻速加快等现象的出现而发生井漏，其漏速一般为20～100m 3 /h 不等。 （3）溶洞性漏失。在某些石灰岩地层中，经地下水长期溶蚀而形成大溶洞。当钻遇大溶洞时，会出现钻具放空，有时可达4～5m ，随之循环失灵，钻井液只进不出。漏速一般在100m 3/h 以上，井漏后往往会造成井喷或井塌卡钻事故，属最严重的井漏。
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钻井工程 第一次在线作业 单选题(共15道题) 展开 收起 1.（ 2.5分）计算钻井液的静液压力时，井深数值必须依据( )。 ?A、钻柱长度 ?B、测量井深 ?C、垂直井深 ?D、设计井深 我的答案：C 此题得分：2.5分 2.（2.5分）方钻杆的长度一般为（）。 ?A、9-10m ?B、10-11m ?C、11-12m ?D、12-14.5m 我的答案：D 此题得分：2.5分 3.（2.5分）地层压力是确定钻井液（）的依据。 ?A、密度 ?B、粘度 ?C、失水 ?D、切力 我的答案：A 此题得分：2.5分 4.（2.5分）在钻井中通常把方钻杆、钻杆、钻铤等用各种接头连接起来的人井管串称为( )。?A、钻柱 ?B、钻具 ?C、单根 ?D、立柱 我的答案：A 此题得分：2.5分 5.（2.5分）APl制接头类型IF表示( )。 ?A、内平接头 ?B、贯眼接头 ?C、正规接头 ?D、配合接头 我的答案：A 此题得分：2.5分 6.（2.5分）工程设计书应根据地质设计提供的资料进行钻井液密度设计，钻井液密度以各裸眼井段中的最高（）当量钻井液密度值为基准另加一个安全附加值。 ?A、地层坍塌压力 ?B、地层孔隙压力 ?C、地层破裂压力
我的答案：B 此题得分：2.5分 7.（2.5分）井深2800m，钻井液密度1.24g/cm3，下钻时存在一个1.76MPa的激动压力作用于井底，计算井底压力当量钻井液密度( )g/cm3。 ?A、1.3 ?B、1.24 ?C、1.18 ?D、0.064 我的答案：A 此题得分：2.5分 8.（2.5分）地层压力当量钻井液密度是指把( )折算成钻井液密度。 ?A、地层破裂压力 ?B、循环压力 ?C、地层压力 ?D、回压 我的答案：C 此题得分：2.5分 9.（2.5分）APl制接头类型REG表示( )。 ?A、内平接头 ?B、贯眼接头 ?C、正规接头 ?D、配合接头 我的答案：C 此题得分：2.5分 10.（2.5分）地层的（）是引起异常高压最根本、最主要的机理。 ?A、压实作用 ?B、构造作用 ?C、粘土成岩作用 ?D、密度差的压实 我的答案：A 此题得分：2.5分 11.（2.5分）静液压力的大小取决于流体的（）。 ?A、密度 ?B、高度 ?C、横截面积 ?D、体积 我的答案：A 此题得分：2.5分 12.（2.5分）在采用井下马达钻井系统代替转盘钻井系统钻小井眼时，为降低钻柱的纵向振动和减少井下钻具组合中所需的钻挺的数量，近年来开发出了（）。 ?A、柔性转盘 ?B、抗偏转的PDC钻头； ?C、液力加压器 ?D、顶驱钻机 我的答案：C 此题得分：2.5分 13.（2.5分）（）的作用是阻隔地层流体与外界连通，而保持高的压力状态。 ?A、生油层 ?B、出油层 ?C、运移
钻井井控考试理论题目(带答案).doc
井控学习练习题 一、单项选择 1. 落实坐岗制度，由专人定点观察溢流显示和循环池液面变化，定时将观察情况记录于(A )中，发现异常，立即报告司钻。 A、坐岗记录表 B、工程班报表 C、防喷演习记录表 2. 遥控关闭闸板防喷器时，同时扳动气源总阀和控制该防喷器的换向阀不少于（）。 A、2秒 B、5秒 C、20秒 D、25秒 3. 防喷器在现场试压时，应稳压(C)分钟，且不刺不漏，否则为不合格。 A、3 B、5 C、10～15 4. 通常人们把关井(A)作为判断地层压力或井底压力的压力计来使用。 A、立管压力 B、套管压力 C、节流管线压力 5. 导致井喷的大多数井涌发生在(B)时。 A、正常钻井 B、起钻 C、空井 6. 闸板防喷器用液压关井后，需长时间封井，(A)进行手动锁紧。 A、必须 B、也可以不 C、看情况 7. 欲使井口闸板防喷器处于关位，此时遥控装置上控制该闸板防喷器的换向阀应处于关位，气源总阀应处于()位。 A、关 B、开 C、任意 8. 闸板手动解锁的操作要领是（ D ）。 A、顺旋，到位 B、顺旋，到位，回旋 C、逆旋，到位 D、逆旋，到位，回旋 9. 对于（ A）溢流来说，更要强调及时发现溢流并迅速关井的重要性。 A、气体 B、液体 C、液气混合 D、油水 10. 油气井井口距民宅不小于(C)。 A、100m B、200m C、500m 11. 钻井队整班组防喷演习要达到：钻进和空井控制井口时间()以内。 A、2min B、3min C、5min 12. 环形防喷器试压时，井口压力规定为环形防喷器最大工作压力的()。 A、60% B、70% C、80% 13. 防喷器在现场试压时，应稳压不少于(C)，且不刺不漏，否则为不合格。 A、5 min B、8 min C、10 min 14. 在钻井的各种作业中，压力始终作用于井底，大部分是来自(压力。 A、井内液柱 B、地层流体 C、激动 15. 钻井液发生气侵，不能用(A)的密度值计算井内液柱压力。 A、钻井液出口 B、钻井液入口 C、原钻井液 16. 下钻时发生溢流的显示：返出的钻井液体积(B)下入钻具体积。 A、小于 B、大于 C、等于 17. 起钻时发生溢流的显示：灌入井内的钻井液体积(A)起出钻柱的体积。 A、小于 B、大于 C、等于 18. 拆换闸板完毕，在关闭侧门之前应将控制该闸板的换向阀手柄搬到()位。 A、开 B、中 C、关 19. 井内有钻具时只能用(A)闸板封钻杆本体，严禁用其封闭钻杆接箍、钻铤和方钻杆。 A、半封 B、全封 C、剪切 20. 不同的防喷器锁紧轴结构不同，但它们的“手动锁紧”与“手动解锁”的操作要领(B)。 A、不同 B、相同 C、不一定
钻井工程在线考试题及答案
钻井工程在线考试题及答案 一、名词解释（每小题5分，共20分） 1.井斜方位角 某测点处的井眼方向线投影到水平面上称为井眼方位线，以正北方向线为始边，顺时针旋转至井眼方位线所转过的角度称为井斜方位角。 2.硬关井 是指在没打开放喷闸门防喷的情况下，直接关闭防喷器的关井。 3.欠平衡钻井 欠平衡钻井又叫负压钻井，是指在钻井时井底压力小于地层压力，地底的流体有控制地进入井筒并且循环到地面上的钻井技术。 4.岩石的可钻性 是钻进时岩石抵抗机械破碎能力的量化指标。岩石可钻性是工程钻探中选择钻进方法、钻头结构类型、钻进工艺参数，衡量钻进速度和实行定额管理的主要依据。 二、简答题（每小题10分，共40分） 1.钟摆钻具组合的防斜原理 答：当钟摆摆过一定角度时，在钟摆上会产生一个向回摆的力，称作钟摆力。显然，钟摆摆过的角度越大，钟摆力就越大。 如果在钻柱的下部适当位置加一个扶正器，该扶正器支撑在井壁上，使下部钻柱悬空，则该扶正器以下的钻柱就好像一个钟摆，也要产生一个钟摆力，此钟摆力的作用是使钻头切削井壁的下侧，从而使新钻的井眼不断降斜。 2.钻井液的功用 答：（1）清除井底岩屑，并携带至地面。（2）冷却，润滑钻头和钻具，给地层以冲击力，加快破碎岩石速度。（3）悬浮岩屑。（4）平衡地层压力，防止井喷、井漏、井塌和卡钻等事故。（5）形成低渗透性泥饼巩固井壁。（6）涡轮钻具的井底动力液。（7）控制腐蚀。（8）承受部分钻柱和套管的重量。（9）帮助录井。（10）减少油气层伤害。 3. 射流清洁井底的机理
答：射流撞击井底后形成的井底冲击压力波和井底漫流是射流对井底清洗的两个主要作用形式。 （1）射流的冲击压力作用。射流撞击井底后形成的井底冲击压力波并不是作用在整个井底，而是作用在某些小圆面积上。就整个井底而言，射流作用的面积内压力较高，而射流作用的面积以外压力较低。在射流的冲击范围内，冲击压力也极不均匀，射流作用的中心压力最高，离开中心则压力急剧下降。另外，由于钻头的旋转，射流作用的小面积在迅速移动，本来不均匀的压力分布又在迅速变化。由于这两个原因，使作用在井底岩屑上的冲击压力极不均匀，极不均匀的冲击压力使岩屑产生一个翻转力矩，从而离开井底，这就是射流对井底岩屑的冲击翻转作用。 （2）漫流的横推作用，射流撞击井底后形成的漫流是一层很薄的高速液流层，它对井底岩屑产生一个横向推力，使起离开原来的位置，进入环空。 4. 钻柱的功用 答：（1）为钻井液由井口流向钻头提供通道；（2）给钻头施加适当的压力（钻压），使钻头的工作刃不断吃入岩石；（3）把地面动力（扭矩等）传递给钻头，使钻头不断旋转破碎岩石；（4）起下钻头；（5）根据钻柱的长度计算井深；（6）通过钻柱可以观察和了解钻头的工作情况、井眼状况及地层情况等；（7）进行取心、挤水泥、打捞井下落物，处理井下事故等特殊作业；（8）对地层流体及压力状况进行测试与评价，及钻杆测试等。 三、课程设计（共40分） 设计任务：XX油区XX凹陷一口直井生产井的钻井与完井设计。 设计内容：（其中打“√”部分必须设计，其他部分可选做或不做）。 1.地质设计摘要（√）； 2.井身结构设计（√）； 3.固井工程设计：套管柱强度设计（√）； 4.钻柱组合和强度设计（√）； 5.钻机选择（√）； 6.钻进参数设计： （1）机械破岩参数设计（包括钻头选型，所有钻头选用江汉钻头厂牙轮钻
钻井工程试题及答案(第四章)
第四章 试题及答案 一、简答题 1． 影响钻进速度的主要因素有哪些，哪些为可控制的因素？简要分析这些可控因素对钻进 速度的影响。 答： 影响因素：地质条件、岩层性质和钻井深度等客观因素；钻头类型、钻井液性能、水力参数、钻压、转速等可控变量。 钻头类型：因不同的钻头类型适用于不同的地层，选择好钻头可获得高的机械钻速。 钻井液性能：密度增加会降低机械钻速；粘度增加会降低机械钻速，固相含量增加会降低机械钻速，钻井液的分散性增加钻速降低。 钻压：增加钻压，提高机械钻速。 转速：增加转速，一般机械钻速提高，但当钻头齿的接触时间小于破碎岩石的接触时间时，钻速降低。 2． 写出修正的杨格模式钻速方程，简要分析该钻速方程中所列因素对钻进机械钻速的影响 规律。 答： 杨格模式钻速方程为： H P R pc C C h C n M W K 211)(+-=λ υ 式中 pc υ——钻速，m/h ； W ——钻压，kN ； M ——门限钻压，kN ； N ——转速，r/min ； R K 、λ、2C 、H C 、P C 、h 为无因次量。 钻速方程考虑的因素对钻进机械钻速的影响规律如下： （1）岩石可钻性：它包含了岩石强度，以及与可钻性有关的钻头类型和泥浆性能等对钻速的影响；可钻性越大钻速越高。 （2）井底压差：随着井底压差的增加钻速减小。 （3）单位钻压：随着单位钻压的增加钻速增加。 （4）转速：转速的增加钻速增加。 （5）水力净化和水力参数：随着井眼净化程度和水力能量的提高钻速增加。 （6）牙齿磨损：磨损量增加钻速降低。 3． 什么是喷射钻井？喷射钻井能大幅度提高钻速的主要原因是什么。 答：
石油大学钻井工程试题
第一章 4．岩石的硬度也就是岩石的抗压强度（f ）。 1．一般岩石的弹性常数随围压的增加而增大。（f ） 2．在动载作用下岩石呈现出的强度比静载作用下要大的多。（ f ） 1．什么是井底压差？ 答：井内液柱压力与地层孔隙压力之差。 3．d c指数法预报异常地层压力的原理 答：d c指数法预报异常地层压力的原理是根据机械钻速在正常、异常地层压力的差别，通过计算取得。叙述主要公式及公式中d c指数与机械钻速之间的关系。 5．岩石的硬度与抗压强度有何区别？ 答：硬度与抗压强度有联系，但又有很大区别。硬度只是固体表面的局部对另一 物体压人或侵入时的阻力，而抗压强度则是固体抵抗固体整体破坏时的阻力。 6．什么是各向压缩效应？ 答：在三轴应力试验中，如果岩石是干的或者不渗透的，或孔隙度小且孔隙中不存在液体或者气体时，增大围压则一方面增大岩石的强度，另一方面也增大岩石的塑性，这两方面的作用统称为“各向压缩效应”。 第二章7 3．牙轮钻头是以（ a ）作用为主破岩的钻头。 a.冲击 b.切削 c.研磨 4．已知钻具在泥浆中的总重量为100吨，钻进时需给钻头加压20吨，钻进时大钩负荷应该是80 吨。 4．某井井深2000米，地层压力27.5Mpa,井内钻井液密度为1.18 g/cm3，井底压差为-4.35 Mpa。 1．阐述牙轮钻头的工作原理。 1）牙轮钻头依靠牙齿破碎演示，固定在牙轮上的牙齿随钻头一起绕钻头轴线作顺时针方向的旋转运动，成为公转。（3分） 2）同时，牙齿绕牙轮轴线作逆时针方向的旋转成为自转。钻头在井底的纵向振动，与静载压入力一起形成了钻头对地层演示的冲击、压碎作用。（2分） 3）剪切作用由牙轮钻头的超顶、复锥和移轴三种结构特点引起。（2分） 1．某直井钻至井深L=1600m，井底地层压力16.4MPa，泥浆密度ρm=1.1g/cm3，钻进钻压为W=65kN，钻柱组成为5”钻杆（外径为d op=127mm、内径为d ip=110mm、长L p=1500m）＋7”钻铤（外径为d oc=177.8mm、内径为d ic＝75mm、长L c=100m）组成，已知钻柱的密度为ρ=7.85g/cm3。 求解： 1）计算钻柱轴向力零点井深。（4分） 2）画出钻柱轴向力分布示意图。（2分） 3）钻进时井底压差为多少？（2分） 解： 1）计算钻柱轴向力零点井深 计算钻铤浮重： Lc=SnWmax/qcKbcona p92
中国石油大学钻井工程复习题终极版答案
一、名词解释 1岩心收获率：在取心钻井过程中，实际取出岩心的长度与本次取心钻进进尺的百分比。2装置角：在井底平面上，以高边方向线为始边，顺时针旋转到装置方向线所转过的角度。 3、拉力余量法：在钻柱设计过程中，考虑钻柱被卡时的上提解卡力，钻杆柱的最大允许静拉力应小于其最大安全拉伸力的一定值（拉力余量）的设计方法。 4、压持效应：在钻井过程中，井内存在一定压差，在压差作用下井底的岩石碎屑难以离开井底，造成钻头重复破碎而导致钻进效率下降的现象。 5、窜槽：指在注水泥过程中，由于水泥浆不能将环空中的钻井液完全替走，使环形空间局部出现未被水泥浆封固的现象。 6、门限钻压：指钻头牙齿刚刚吃入岩石时的钻压，其值的大小主要取决于岩石的性质。 7、上覆岩层压力：指该层以上岩石基质和岩石孔隙内流体的总重力造成的压力。 8先期裸眼完井：钻至油气层上部下套管固井，然后钻开生产层的完井方法。 9、水泥稠化时间：指水泥浆从配置开始到其稠度达到其规定值（API规定 水泥浆稠度达100BC所用的时间。 10、钻柱中和点：指钻柱上轴向力为零的点。 11、岩屑运载比：岩屑在环空的实际上返速度与钻井液在环空上返速度之比。 12、欠平衡压力钻井：指在钻井过程中保持井内钻井液柱压力小于地层压力的钻井技 术。 13、岩石可钻性：岩石被钻头破碎的难易性，反映了岩石的抗钻能力。 14、水锁效应：钻井液中的水侵入油层，封锁孔喉，使油流阻力增大的效应。 15、井漏：钻井过程中钻井液或水泥浆漏入地层中的现象。 16、气窜 17井斜角：指该点在井眼轴线上的切线与铅垂线之间的夹角。 18、牙齿磨损量：钻头牙齿磨损掉的高度与牙齿原始高度之比。 19、工具面：弯接头的轴线是一条折线，折线构成的平面称为弯接头的工具面。 20、地层破裂压力：在井下一定深度裸露的地层，承受流体压力的能力是有限的，当液体压力达到一定数值时会使地层破裂，这个液体压力叫地层破裂压力。 21、表观粘度：在某一流速梯度下，剪切应力与相应流速梯度的比值。 22、卡钻：钻井过程中，由于各种原因造成的钻具陷在井内不能自由活动的现象。 23、岩石硬度：岩石抵抗其他物体表面压入或侵入的能力。 24、当量密度：对于某种压力用等高度或深度的钻井液液柱压力等效所需要的钻井液密度值称为当量密度。 25、定向钻井：沿着预先设计好的井眼轨道钻达目的层的钻进方法。 26、地层压力：岩石孔隙中流体所具有的压力。 27、等安全系数法：在套管柱强度设计过程中，使各个危险截面上的最小安全系数等于或大于规定的安全系数的设计方法。 28、平衡压力钻井：指保持钻井液液柱压力与地层压力相平衡条件下的钻井技术 29、固井：指在已打好的井眼内下入套管，并在套管与井壁之间注水泥。