钻井工程复习题
※<习题一>
第一章思考题与习题
1．简述地下各种压力的基本概念及上覆岩层压力、地层空隙压力和基岩应力三者之间的关系。 2．简述地层沉积欠压实产生异常高压的机理。
3．简述在正常压实的地层中岩石的密度、强度、空隙度、声波时差和dc指数随井深变化的规律。4．解释地层破裂压力的概念，怎样根据液压实验曲线确定地层破裂压力。
5．某井井深2000m，地层压力25MPa，求地层压力当量密度。
6．某井垂深2500m，井内钻井液密度为1.18g/cm3，若地层压力为27.5MPa，求井底压差。
7．某井井深3200m，产层压力为23.1MPa，求产层的地层压力梯度。
8．某井钻至2500m，钻进时所用的钻头直径为215mm，钻压160kN，钻速110r/min，机械钻速7.3m/h，钻井液密度1.28g/cm3，正常条件下钻井液密度为1.07g/cm3，求d和dc指数。
9．岩石的硬度与抗压强度有何区别？
10．岩石的塑性系数是怎样定义的？简述脆性、塑脆性和塑性岩石在压入破碎时的特征。
11．岩石在平行层理和垂直层理方向上的强度有何不同？岩石的这种性质叫什么？
12．岩石受围压作用时，其强度和塑脆性是怎样变化的？
13．影响岩石强度的因素有哪些？
14．什么是岩石的可钻性？我国石油部门采用什么方法评价岩石的可钻性？将地层按可钻性分为几级？
15．井底和井眼周围地层岩石受哪些力？
16．水平地应力是怎样产生的？它与上覆岩层压力的关系是怎样的？
17．什么叫有效应力、有效上覆岩层压力、各向压缩效应？
※<习题二>
第二章钻进工具
1．评价钻头性能的指标有那几项？
2．石油钻井钻头可分为哪几类？哪类钻头用量最大？
3．简述刮刀钻头破岩原理。
4．刮刀钻头其刀翼结构角有哪几个？有什么影响？如何取值？
5．铣齿牙轮钻头和镶齿牙轮钻头有哪些不同？
6．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？
7．牙轮钻头的储油润滑密封系统包括几部分？其作用是什么？
8．牙轮的超顶、移轴和复锥各产生哪个方向的滑动？
9．牙轮的布置方案有哪几种？
10．牙轮钻头在井底工作时有哪几种运动形式？
11．简述牙轮钻头破岩原理
12．国产三牙轮钻头有哪几个系列？试解释 HP5的含义。
13．IADC钻头编码的三位数各代表什么？解释"221”、“635"、的含义。
14．与牙轮钻头相比，金刚石材料钻头有哪些突出优点？
15．按切削齿材料可将金刚石钻头分为几种类型？
16．天然金刚石钻头及TSP钻头常用的水力结构有哪几种？各有何优点？
17．天然金刚石钻头是怎样破碎岩石的？适用钻什么样的地层？
18．“PDC”的含义是什么？有哪些特点？
19．PDC钻头的切削齿布置有哪几种方式？有何特点？
20．PDC钻头切削刃的后倾角和侧倾角各起什么作用？
21．PDC钻头是怎样破碎岩石的？适用于什么样的地层？
22．TSP钻头与PDC钻头相比有什么优点？
23．钻柱主要由哪几部分组成？其主要功用有哪些？
24．钻杆的API钢级有哪几种？
25．为什么钻柱下部使用钻挺而不使用钻杆？
26．内平、贯眼和正规三种接头的主要区别是什么？
27．钻柱在井下的运动形式可能有哪几种？
28．井下钻柱受到哪些力的作用？最主要的作用力是什么？
29．何谓钻柱的中性点？为什么要保证中性点落在钻挺上？
30．钻柱的哪些部位受力最严重？都受到什么载荷的作用？
31．钻柱设计应满足哪些要求？32．在条件允许的情况下，为什么要尽可能选用大尺寸钻柱？ 33．什么叫复合钻柱，使用复合钻柱有何优点？
34．钻杆柱设计主要考虑哪种力的作用？强度条件是什么？
35．什么叫最大安全静拉载荷？如何确定钻柱的最大安全静拉载荷？
36．某井用241mm钻头,178mm钻铤(线重1632N/m)和127mm钻杆(线重284.78N/m)，设计钻压为180kN,钻井液密度为1.28g/cm3,试计算所需钻挺长度。
37．已知井深1500m，钻压W=14t,钻井液密度为1.389/cm,，钻具结构为：216mm钻头+165mm 钻铤200m(线重136.24kg/m)+127mm钻杆1300m(线重29.04kg/m).求中性点所在井深。
38．试计算由114mm内外加厚，壁厚为10.92mm的E级钻杆和138mm内外加厚，壁厚为10.54mm 的E级钻杆组成的复合钻柱在密度为1.2g,/cm3的钻并液中的可下深度。若将138mm钻杆换成114mm 内外加厚，壁厚为10.92mm的95(X)级钻杆，可下深度又是多少？
39．某井用318mm钻头钻至3500m,试根据以下条件进行钻柱设计：
钻井液密度为1.25g/em3；钻压:W=200kN;拉力余量：MOP=450kN；安全系数:St=1.30；卡瓦长度Ls=406.4mm,正常润滑；井针角为6°；库存钻具：钻挺：229mm钻艇（线重2860N/m）27m,7in钻挺（线重1632N/m）81m，165mm钻挺(线重1362.4N/m)供应充足。钻杆:E级127mm钻杆(线重284.78N/m)900m，95(X)}及105(G)级127mm钻杆(线重284.78N/m)供应充足。
※<习题三>
第三章钻井液
1．钻井液与钻井工程关系如何？钻井液有哪些功用？
2．说明钻井液的一般组成及钻井液的分类。
3．大多数钻井液属什么流体类型，写出其流变方程。
4．说明静切力、动切力、表观粘度、塑性拈度的物理意义。怎样调整这些参数？
5．令有一种液体在管中作层流流动，管长L=15cm的管段两端压差△P＝3kPa，求半径R=3cm 处的液层所受的剪切应力是多少？
6．钻井液的流态对钻井作业影响如何？
7．今用旋转粘度计测得钻井液的Φ600=76，Φ300=5连，计算该钻井液的、、。
8．说明瞬时滤失、动滤失、静滤失各自的涵义。
9．从静滤失方程分析影响静滤失量的因素。
10．降滤失剂是如何起降滤失作用的？
11．引起井壁不稳定的因素有哪些？
12．从钻井液角度出发，为了防止井塌应采取什么措施？
13．说明钻井液固相对钻速的影响。
14．固相控制设备有几种，各自的使用范围如何？
15．引起油气储层损害的主要原因是什么？怎样预防。
16．哪些完井液适用于钻油气储层？
※<习题四>
第四章钻井参数优选
1．影响钻进速度的因素的可控因素的意义？主要包含哪些因素？
2．影响钻进速度的因素的不可控因素的意义？主要包含哪些因素？
3．门限钻压、牙齿磨损量、压持效应的概念
4．什么是水力净化系数？什么是压差影响系数？各自的取值范围？
5．某井用直径Φ200mm241型钻头钻进，钻压W=196kN，转速n=70r／min,井底净化条件较好，钻头工作14h以后起钻，已知Af=2.33×10-3。求牙齿磨损量hf。
6．某井用直径Φ200mm211型钻头钻进，钻压W=196kN,转速n=80r/min，钻头工作14h以后起钻，轴承磨损到B6级，求轴承工作系数b。
7．已知某井五点法钻进实验的结果如下表所示：
求该地区的门限钻压M和转速指数λ。
8．射流的概念及分类。
9．等速核内射流速度的分布如何？超过等速核长度范围轴心射流速度如何变化？
10．射流对井底有哪些作用？
11．射流对井底的清洗作用有几种作用形式？
12．射流水力参数包括那几个？
13．钻头水力参数包括哪些？钻头水功率与射流水功率有何关系？
14．提高钻头水功率有哪些途径？
15．最小携岩排量、岩屑运载比（岩屑举升效率）的概念。
16．在额定泵功率和额定泵压条件下获得最大钻头水功率的条件各是什么？
17．在额定泵功率和额定泵压条件下获得最大射流冲击力的条件各是什么？
18．某井使用215.9mm钻头钻进，喷嘴流量系数C=0.96，井内钻井液密度为1.42g/cm3,排量为16L/s。若要求井底比水功率为0.418kW/cmz,且三个喷嘴中拟采用一个直径为9mm，另两个为等径。试求另两个喷嘴的直径，并计算射流水力参数和钻头水力参数。
19．某井钻进215.9mm井眼，使用127mm内平钻杆（内径108.6mm）,177.8mm钻铤(内径
71.4mm)100m。测得钻井液性能ρd=1.2g/cm3, PV=0.022Pa?s，pg=0.34Mpa，Q=22L/s。试求m、a 值及井深2000m时循环系统的压力损耗。
20．条件同题5，求允许泵压分别为17.3MPa,14.2MPa时钻头所可能获得的压降及相应的喷嘴当量直径（喷嘴流量系数C=0.96）和射流水力参数。
21．已知某井用215.9mm钻头钻进，井眼扩大处井径310mm，钻杆外径127mm,排童21L/s。钻井液密度1.16g/cm3,其范氏粘度计600、300r/min的读数分别为65、39。岩屑2.52g/cm3,平均粒径6mm。试校核岩屑举升效率。
22．某井采用15.9mm钻头钻进（喷嘴流量系数C=0.98）,177.8mm钻铤(内径71.4mm)120m,所用钻杆为127mm内平钻杆（内径108.6mm）。井队配备有两台NB-1000钻井泵，根据经验，对整个循环来统而言，地面泵压以不超过18MPa较合适；Kg取值1.07×10-3MPa?s1.8?L-1.8。预计钻进到4000m处钻并液密度为1.64g/cm3,塑性粘度0.0047Pa?s。试按最大钻头水功率方式对该井深处进行水力参数设计。要求环空返速不低于0.7m/s.
※<习题五>
第五章井眼轨道设计和轨迹控制
1．井眼执迹的基本参数有哪些？为什么将它们称为基本参数？
2．方位与方向的区别何在？请举例说明。井抖方位角有哪两种表示方法？二者之间如何换算？
3．水平投影长度与水平位移有何区别？视平移与水平位移有何区别？
4．狗腿角、狗腿度、狗腿严重度三者的概念有何不同？
5．垂直投影图与垂直剖面图有何区别？
6．为什么要规定一个浏段内方位角变化的绝对值不得超过1800?实际资料中如果超过了怎么办？
7．测料计算，对一个测段来说，要计算哪些参数？对一个浏点来说，需要计算哪些参数？测段计算与测点计算有什么关系？
8．平均角法与校正．平均角法有什么区别？实际计算结果可能有什么差别？
9．直井轨迹控制的主要任务是什么？
10．引起井抖的地质原因中最本质的两个因素是什么？二者如何起作用？
11．引起井抖的钻具原因中最主要的两个因素是什么？他们又与什么因素有关？
12．井径扩大如何引起井科？如何防止井径扩大？
13．满眼钻具组合控制井抖的原理是什么？它能使并针角减小吗？
14．钟摆钻具组合撞制井抖的原理是什么？为什么使用它钻速很慢？
15．定向井如何分类？常规二维定向井包括哪些？
16．从钻井工艺的角度看，定向井的最大井抖角是大点好还是小点好？
17．多靶三段式与三段式有何区别？轨道设计方法有何不同？
18．轨道设计的最终结果包括哪些内容？
19．动力钻具造钎工具有哪几种形式？他们的造针原理有何共同之处？
20．螺杆钻具在定向井造针方面有何优点？
21．变向器与射流钻头造针原理有什么不同？它们能连续造针吗？
22．BHA是什么意思？它有什么用途？
23．轨迹控制的三个阶段的主要任务各是什么？
24．高边方向线与装置方向线各是怎样形成的？这两条线是否处在同一平面上？
25．装置角有什么重要意义？当装笠角等于2400时，井眼轨迹将如何发展？
26．有了装置角为什么还要有装置方位角？它们之问有什么关系？
27．动力钻具反扭角是如何产生的？为什么友扭角总是使装置角减小？
28．什么是定向？定向的目的和意义是什么？
29．井下定向的工艺过程有哪些？
30．定向键法是如何使测量仪器中罗盘的“发线”与造料工具的工具面对准？
31．无磁钻艇在定向中的作用是什么？什么情况下需要使用无磁钻挺？
32．水平井分类的依据是什么？为什么要分类？
33．水平井的难度主要表现在哪些方面？引起这些难度的原因是什么？
34．井料方位角与象限角的换算：
(1)将下列方位角用象限角表示：50°,90°,175°,200°,315°,0°；
(2)将下列象限角用方位角表示:S13.5°E,S70°W,N50°E,N33°W。
35．满眼钻具组合中扶位呈的计算。已知条件为:Dh=216mm,Da=215mm,Dc=178mm(内径75mm)，E=20.594×1010Pa,pd=1.33k g/L,设计允许最大井针角3°。试求该组合的中扶正器距离钻头的最优距离。
36．钟摆钻具组合扶正器最优距离的计算。已知条件为:Dh=216mm,D扶=214mm,Dc=178mm(内径75mm)，E=20.594×1010Pa,pd=1.33kg/L,设计允许最大井料角3°,钻压p=120kN。试求该组合扶正器距离钻头的最优距离。
37．某井钻至2000m深处，井料角310，井针方位角102。根据轨迹控制要求，希望钻进100m 使井斜角达到33°，井斜方位角达到70°。求造斜工具的装里角和造斜率。
38．某井方位控制计算：已知目前井底井斜角22.5°,井斜方位角205°,造斜工具的造斜率为4.5°/30m,装里角定为95°,求钻进120m以后的井斜角和井斜方位角值。
※<习题六>
第六章油气井压力控制
1．在钻井中，确定钻井液密度的主要依据是什么？其重要意义是什么？
2．在实际钻井中，如何处理平衡压力钻井与安全钻井的关系？
3．简述欠平衡压力钻井的特点、适用性及局限性。
4．地层流体侵入的原因及其预防。
5．气使情况环空气液两相流流型分布特点。
6．基于方程（6-5），自行设置参教，对于同一钻井液泵入量、气体侵入量、钻井液密度及表面张力，模拟计算不同井深下气体上升速度分布值。
7．简述地层流体侵入井眼的征兆。
8．地层流体侵入井眼检测方法比较。
9．关井可以分为那几种？什么情况下采用硬关井？
10．什么叫压井？
11．如何准确地确定关井立压与套压？
12.根据关井压力恢复情况粗略判断井控难易的原理是什么？
13.井底常压法压井的原则是什么？
14.压井方法的选择依据是什么？
15．常规压井与非常规压井区别在哪里？
16．某井井深D=4000m；钻头尺寸为215.9mm；钻杆尺寸为114.3mm,24.72kg/m,壁厚8.6mm；钻井液密度,ρ =1.50g/cm3；244.5mm技术套管下至3000m,该处地层破裂压力梯度Gf=19.9kPa/m。根据溢流发生之前的记录，泵速30冲每分时，循环压力pci=12.00Mpa；钻井泵类型为3NB-900,缸套直径120mm,泵速30冲每分时排量Q=15.56L/s,最大泵压为33.27Mpa；发生井涌关井后10min，立管压力为4.67MPa,套压为6.65MPa；钻井液池内钻井液量增加4.5m3。利用司钻法及工程师法设计一压井施工单。
17．某井使用密度为1.25g/cm3的钻井液钻至4000m时发生井涌，关井后求得关井立管压力为4MPa，关井套管压力为5.5MPa。
（1）求压井用的钻井液密度；
（2）已知上一层套管下深2000m，该处地层破裂压力的当量密度为1.98g/cm3，假设侵入井眼的地层流体还没有上窜到套管环空内，求允许的最大关井套压。
※<习题七>
第七章固井与完井
1．简述套管的种类及其功用。
2．井身结构设计的原则是什么？
3．井身结构设计的内容有哪些？
4．什么是井涌允量？
5．某井油层位于2600m,预测地层压力的当量钻并液密度为1.30g/cm3,钻至200m下表层套管，液压实验刚得套管鞋处地层破裂压力的当量钻井液密度为1.85g/cm3,问不下技术套管是否可以顺利钻达油层？已知：Sb=0.038g/cm3，Sk＝0.05g/cm3，sf＝0.036g/cm3，Sg=0．04g/cm3。
6．套管柱设计包括哪些内容？设计原则是什么？
7．套管柱在井下可能受到哪些力的作用？主要有哪几种力？
8．目前主要有几种套管柱的设计方法？各有何特点？
9．何谓双向应力椭圆？何时考虑双向应力？
10．油井水泥的主要成分和性能是什么？
11．水泥桨性能与固井质量有何关系？
12．何谓前置液体系？有何作用？
13．注水泥设计的要求有哪些？
14．顶替效率、窜槽、水泥浆失重、稠化时间的概念。
15．提高注固井质量应该采取哪些措施？
16．提高注顶替效率应该采取哪些措施？
18．套管柱下部结构包括哪些部件？各有何作用？
19．油井完成的原则？
20．油井完成有几种方法？各有何特点？
21．什么是裸眼完井法？先期裸眼完井法与后期裸眼完井法的优缺点对比。
22．什么是射孔完井法？
23．某井用139.7mm,N-80钢级.9.17mm的套管，其额定抗外挤强度Pc=60881kPa，管体杭拉屈服强度为2078kN，其下部悬挂194kN的套管，试用查表法及线性法计算Pcc。
24．178mm,N-80钢级、9.19mm的套管允许杭外挤强度为37301kPa，如果抗挤安全系数为1.125,求在1.23g/cm3的钻井液中的允许下入深度。
25.井深2000m处下一层245mm的技米套管，钻井液密度1.209／cm3,水泥面高度在井深1600m 处，试用计算机程序进行套管强度设计（要求在下列给定的套管中选择套管）。
※<习题八>
第八章其他钻井技术及作业
1．什么叫井下复杂情况？什么叫钻井事故？
2．造成井喷的原因有哪些？井喷前有哪些预兆？
3．井喷失控着火后有IL种处理方法？各有何特点？
4．造成井漏的原因有哪些？有几种井漏类型？
5．常用的堵漏方法和堵漏剂有哪些？
6．什么现家称之为卡钻？常见的卡钻有几种类型？
7．压差卡钻（泥饼粘附卡钻）是如何造成的？如何判断及预防？
8．什么是键槽卡钻？如何判断及预防？
9．有几种处理卡钻的方法？各适用于哪些类型的卡钻？
10．O,J扣套铣解卡和爆炸倒扣套锐解卡有何特点，步骤如何？
1l．钻具事故包括哪些？常见的打捞工具有哪些？
12．公锥和母锥的打捞原理是什么？各适用于何种情况？
13．打捞井下落物时，常用哪几种工具？各有何特点？
14．取心的目的是什么？
15．取心钻进的几个环节是什么？
16．取心钻进的评价指标是什么？
17．取心工具包括哪几个主要部分？
18．取心钻头有哪几种类型、其结构如何？
19．岩心简的结构如何？
20．宕心筒的悬挂装置如何全
21．常规取心工具有哪些？各适用于哪些地层？
22．密闭取心用于何种情况，其工具的特点是什么？ 23．保压密闭取心工具有何特点？
24．为什么要进行定向取心？
25．套管开窗的用途是什么？
26．简易套管开窗工具的施工步骤有哪些？
钻井工程理论与技术复习题3
钻井工程理论与技术复习题 1. 静液压力由液柱自身的重力所引起的压力,其大小与液体的密度与液柱的垂直高度或深度有关。 2. 静液压力梯度的大小与液体中溶解的矿物或气体的浓度有关。 3.液柱的静液压力随液柱垂直高度的增加而增加 4．上覆岩层压力地层某处的上覆岩层压力是该处以上的岩石基质和岩石孔隙中流体的总重力所产生的压力。 5.上覆岩层压力随深度增加而增大。 6.地层压力指岩石孔隙中的流体所具有的压力，亦称地层孔隙压力。 7.异常高压超过正常地层静液压力的地层压力(Pp >Ph)称为异常高压。 异常低压低于正常地层静液压力的地层压力(Pp 第一阶段在线作业 单项选择题 第1题目前对地层压力等级的划分尚未有统一的明确的标准。应用我国石油工业的习惯用语，一般将地层压力分为四个级别。超高压地层压力PP为 A、0.90≤PP＜1.20 B、1.20≤PP＜1.40 C、1.40≤PP＜1.80 D、PP＞1.80 A、某一深度 B、套管鞋深度 C、单位井深 D、单位垂直深度 A、钻柱长度 B、测量井深 C、垂直井深 D、设计井深 A、地层破裂压力 B、循环压力 C、地层压力 D、回压 第5题井深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 第6题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 第7题正常压力地层中随着井深的增加，地层压力梯度（）。 A、增大 B、不变 C、减小 D、不确定 第8题上覆岩层压力是指某深度以上的( )所形成的压力。 A、岩石的重力 B、孔隙流体 C、岩石骨架应力 D、岩石基质和孔隙内流体的总质量 第9题当孔隙压力等于上覆岩层压力时，骨架应力( )。 A、大于零 B、等于零 C、小于零 D、不确定 第10题地层破裂压力一般随着井深的增加而( )。 A、不变 B、减小 C、增大 D、不确定 第11题地层破裂压力是确定( )的重要依据之一。 A、地层压力 B、抽吸压力 C、坍塌压力 D、最大允许关井套压 第12题地层坍塌压力指的是液柱压力由大向小到一定程度时井壁岩石发生剪切破坏造成井眼坍塌时的（）。 A、地层压力 B、基岩应力 C、液柱压力 D、地面压力 第13题地层漏失压力是指某一深度的地层产生（）时的压力。 A、地层破裂 B、钻井液漏失 C、岩石变形 D、地层坍塌 第14题对于正常压力的高渗透性砂岩，往往地层漏失压力比（）小得多。 A、地层坍塌压力 B、地层压力 C、地层破裂压力 D、实际允许关井套压 第15题对钻井来说，（）检测关系到快速、安全、低成本的作业甚至钻井的成败。 A、地层温度 B、地层压力 C、地层倾角 D、地层水密度 第16题只有掌握地层压力、地层破裂压力和（）等参数，才能正确合理地选择钻井液密度，设计合理的井身结构和井控设备。 A、岩石应力 1、磨锐式硬质合金钻头：指具有刃尖角的硬质合金切削具在钻进过程中被岩层不断磨钝,接触面增加,再次使用时需要重新修磨变锐,这类钻头称为磨锐式钻头。 2、自磨式硬质合金钻头：是指硬质合金切削具在钻进过程中虽经磨损,而接触面保持不变的钻头。 3、钻进规程：为提高钻进效率、降低成本、保证质量所采取的技术措施，通常指可由操作者人为改变的参数组合。 4、优质钻进规程：（最优规程）当地质技术条件和钻进方法已确定时，在保证钻孔质量指标（钻孔方向、岩矿心采取率等）的前提下，为获取最高钻速或最低每米钻进成本而选择的钻进参数搭配叫做最优规程。 5、强力钻进规程：（合理钻进规程）在给定的技术装备条件下，当钻进规程参数的选择受到某种制约时（例如设备功率不足，钻机的转速达不到要求，钻具强度不够，冲洗液泵量不足等），在保证钻孔质量指标的同时争取最大钻速的钻进参数组合叫做合理规程。 6、专用规程：为完成特种取心，矫正孔斜，进行定向钻进等任务所采用的参数搭配称之。 7、表镶金刚石钻头：将较大颗粒金刚石以一定的排列形式单层固嵌在钻头工作表面上的钻头。 8、孕镶金刚石钻头：较小颗粒金刚石埋藏于胎体中能实现“自锐”（自磨出刃）的钻头。 9、孕镶金刚石钻头的100%浓度：当金刚石的体积占胎体工作层体积的1/4时，其浓度即为100%浓度。 10、阀式正作用液动冲击器：它以液体压力推动冲锤下行进行冲击，而以弹簧力作用恢复其原位，故称之为正作用液动冲击器。 11、阀式反作用液动冲击器：它是利用高压液流的压力推动冲锤活塞上行，并压缩工作弹簧储存能量，经弹簧释能而作功。 12、阀式双作用冲击器：它的冲锤活塞正冲程和反冲程均由液体压力推动。 无阀射流式冲击器（无阀的还有射吸冲击器）：射流式冲击器是我国独创的一种采用双稳射流元件作为控制机构的新型钻具。 13、最优冲击间隔：使两次冲击间的岩脊能被全部剪崩或切削掉的最大间隔，一个回次：从往孔内下放钻具到钻进到从孔内提起钻具称之为生产循环中的一个回次。 14、岩石的研磨性：指在岩石与钻头接触的表面上，岩石和岩屑对钻头的磨损作用。（岩石磨损工具的能力） 15、岩石的各向异性：指天然岩体的物理力学性质随空间方位不同而异的特性，具体表现在它的强度及变形特性等各方面。 16、岩石的塑性：岩石破碎前呈现永久变形的性质叫岩石的塑性。 17、岩石的硬度：岩石抵抗外部更硬物体压入其表面的能力。 18、岩石破碎的三种方式：表层破碎、疲劳破碎、体积破碎 19、岩石的强度：固体物质在外载作用下抵抗破坏的能力。 专业班级 姓名 考试日期 2008年 1 月 3 日 一、判断题（对的打“√”，错的打“ ”，每题1分，共20分） 1．在计量井深时，一般以转盘面作为基准面。（）2．对泥砂岩剖面，用dc指数监测地层压力时，砂岩段的dc指数不作为计算点。（）3．在三轴应力条件下岩石的塑性会减小，强度会增大。（）4．PDC钻头一般适用于高转速、低钻压下工作。（）5．中和点处的轴向力为零，因此钻具一般不会在此处发生破坏。（）6．门限钻压的大小与水力因素有关，因此门限钻压可以为负值。（）7．在钻速方程中，转速指数λ的值一般大于1。（）8．压井过程过立管压力的大小是通过调节节流阀的开启度来实现的。（）9．钻井泵在额定功率工作方式下，最优排量即为泵的额定排量，泵压为额定泵压。（）10．满眼钻具组合就是采用大尺寸钻铤填满井眼，防止井斜。（）11．所谓井深结构实际上就是指各层套管的下深。（）12．发现井涌时，可采用循环观察方法确定井内情况后再进行关井。（）13．钻井过程中发生了井漏，说明地层已被压破。（）14．发生键槽卡钻后，可大力上提和下放的方法活动钻具，以求解卡。( ) 15．弯接头属于转盘造斜工具。（） 二、填空题（每空1分，共20分） 1．沉积岩可分为沉积和沉积两大类。 2．当钻遇压力过渡带或异常高压地层时，一般会出现机械钻速，dc指数的现象。3．在套管强度设计时，下部套管一般按设计，上部一般按。 4．牙轮钻头的移轴会产生滑动；超顶会产生滑动。 5．目前常用的全面钻进钻头类型有、和。 6．常用的固相控制设备包括、、和。7．在第一临界井深前，最优喷嘴直径随井深的增大而，在第一和第二临界井深间，最优喷嘴直径随井深的增大而。 8．在确定井眼轨迹时，可直接测量的参数有、和。 钻井工程试题（选择）一、选择题(每题4个选项，其中只有1个是正确的，将正确的选项填入括号内) 35、在正常压力地层，随着井深的增加，地层孔隙度减小，地震波传播速度（），当地震波到达油气层时，传播速度（）。 A、加快、变慢 B、变慢、加快 C、加快、加快 36、当地层软硬交错或地层倾角较大时易发生( )。 A、井喷 B、井斜 C、井漏 D、井径缩小 37、影响井斜的地质因素中起主要作用的是( )。 A、地层倾角 B、岩石的层状构造 C、岩石的软硬变化 D、岩石的各向异性38、地层倾角在( )之间时， 井眼轴线偏离不定。 A、10°～20° B、30°～40° C、45°～60° D、60°～70° 39、地层倾角小于( )时，井 眼轴线向地层上倾方向偏 斜。 A、60° B、70° C、45° D、10° 40、地层倾角大于( )时，井 眼轴线向地层下倾方向偏 斜。 A、40° B、60° C、80° D、90° 61、正常压力地层中随着井深的增加，地层压力梯度（）。A、增大B、不变 C、减小 D、不确定 62、地层破裂压力是确定（） 的最重要依据之一。 A、地层压力 B、抽吸压力 C、坍塌压力 D、最大允许关井套压 63、地层破裂压力与地层( )之比称为地层破裂梯度。 A、压力 B、温度 C、深度 D、温差 64、地层破裂压力一般随着井深的增加而（）。 A、不变 B、减小 C、增大 D、不确定 70、所有作用在环形空间的压力总合，就是（）。 A、井底压力 B、环空静液压力 C、环空流动阻力。71、井底压力( )地层压力是导致溢流发生的根本原因。 A、小于 B、等于 C、大于 D、近似于 77、关井后，气柱自2500m的井底滑脱上升，气柱上升到( )处，井底压力最大。 A、2000m B、1500m C、1000m D、井口 78、井底压差越大，对油气层损害( )。 A、越轻 B、越不明显 C、越严重 D、越稳定 79、增大井底压差，会使机械钻速( )。 A、不变 B、减小 C、增大 D、增加很小 80、抽吸压力发生在井内（）时，其结果是降低有效的井底压力。 A、起钻 B、下钻 C、循环 D、空井 81、起钻速度越快，抽汲压力（）。 A、越小 B、越大 C、不变 D、不一定 82、在( )过程中不及时向井 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 2006-2007 学年第二学期 《钻井工程》课程考试试卷（A卷）参考答案 一、名词解释（共20分，每题2分） 1、地层破裂压力（2分） 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，这个液体压力称为地层破裂压力。 2、岩石硬度（2分） 岩石抵抗其他物体表面压入或侵入的能力 3、TSP钻头（2分） 热稳定性聚晶金刚石钻头 4、水平投影长度（2分） 井眼轨迹上某点至井口的长度在水平面上的投影，即井深在水平面上的投影长度。 5、井斜方位角（2分） 在水平投影图上，以正北方位线为始边，顺时针方向旋转到井眼方位线上所转过的角度。 6、中性点（2分） 钻柱上轴向力等于零的点。 7、钻井液的定义（2分） 钻井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的流体称为钻井液。 8、工程师法压井（2分） 关井等候配置压井重钻井液，然后开启节流阀并开泵注入压井液；在一个循环周内将原来的钻井液替出，恢复地层－井眼系统的压力平衡。 9、平衡压力钻井（2分） 在有效地控制地层压力和维持井壁稳定的前提下，尽可能降低钻井液密度，使钻井液液柱压力刚好平衡或略大于地层压力，达到解放钻速和保护油气层的目的。这种钻井方法称为平衡压力钻井。 10、岩石可钻性（2分） 岩石抗破碎的能力 二、填空题（共15分，每空1分） 1、岩石强度的大小取决于(岩石的)内聚力、(岩石颗粒间的)内摩擦力。 2、射流对井底清洗主要作用形式有两种：一是射流的冲击压力作用（或冲击翻转），二是漫流的横推作用（或漫流横推）。 3、关井的方式有硬关井、软关井、半软关井三种。 4、钻柱在井眼内的旋转运动可能的形式有自转、公转、公转与自转的结合、无规则的旋转运动四类。 5、随着围压的增大，岩石表现出从脆性向塑性的转变。 6、钻井时从普通喷嘴喷出的射流属于淹没非自由连续射流（或淹没非自由射流）。 7、用井下动力钻具钻井时，钻柱上部所受扭矩小于钻柱下部所受的扭矩。 三、是非题（共15分，每题1.5分） 1、地层孔隙压力越高，则岩石基岩应力越小。是（√），否（） 2、由于气侵发生溢流关井，压力稳定后，立管压力小于关井套压。是（√），否（） 3、对于塑性岩石，塑性系数等于1。是（），否（√） 4、一般说来，垂直地层层面方向可钻性高，平行层面方向可钻性低。是（√），否（） 5、滤饼的渗透性是影响钻井液滤失量的主要因素。是（√），否（） 6、使用满眼钻具组合能够控制井斜角的大小。是（），否（√） 7、地层流体侵入井眼后，钻井液的电导率必然降低。是（），否（√） 8、牙轮的超顶和复锥会引起轴向滑动，剪切掉齿圈之间的岩石。是（），否（√） 9、井眼轨迹是指一口井钻完之后的井眼轴线形状。是（√），否（） 10、在钻柱下放时，可使井底液柱压力减小。是（），否（√） 四、简答题（共20分，每题4分） 1、简述地层沉积欠压实产生异常高压的机理 在沉积过程中，建立正常静液压力环境的条件受到影响，如沉积速度过快，岩石颗粒没有足够的时间去排列，孔隙内流体排出受到限制，基岩无法增加它的颗粒间的压力。随着上覆岩层继续沉积，负荷增加，孔隙中的流体必然开始部分地支撑本来应由岩石颗粒来支撑的那部分上覆岩层压力，从而导致异常高压。（2分） 异常压力的形成，还需要一个密封结构。最常见的密封结构是一个低渗透的岩层，该封闭结构降低了正常流体的散逸，从而导致欠压实和异常的流体压力。（2分） 2、简述国产三牙轮钻头有哪几个系列？试解释215.9MPB4的含义 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 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。 钻探高级工复习题与答 案 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY- 钻探高级工复习题 一．选择题 1、扩孔钻进时，为了减少施工程序，应该（ A ）。 Ａ、减少扩孔级数、增大扩孔级差 Ｂ、增多扩孔级数、减少扩孔级差 Ｃ、增多扩孔级数、增大扩孔级差 2、标准贯入器预贯入深度是（ A ）。 Ａ、15厘米Ｂ、20厘米Ｃ、30厘米 3、就岩石而言，对切削具的研磨主要取决于（ C ）。 A、岩石的强度 B、岩石的矿物硬度 C、岩石的组合硬度 4、冲击钻进方法可以钻进（ A）孔。 Ａ、垂直Ｂ、倾斜Ｃ、任意角度 5、泵吸反循环是依靠（ C ）来保持冲洗液的循环的。 Ａ、压缩空气Ｂ、射流的卷吸作用Ｃ、砂石泵的抽吸作用 6、对钻探影响最大的构造运动是（ C ）。 Ａ、产状Ｂ、层理Ｃ、断裂 7、安装泥浆泵时，要求泥浆泵皮带轮与动力机皮带轮（ B ）。 A、平行 B、在一条直线上下班 C、垂直 8、泥浆压力平衡钻进的目的是（ B ）。 A、平衡钻具压力 B、平衡地层压力 C、平衡地层水压力 9、岩石受水侵后强度降低的性能称为岩石的（）。 A、吸水性 B、软化性 C、液化性 10、属于断裂构造的是（ A ）。 A、节理 B、褶皱 C、褶曲 11、硬质合金破碎岩石主要靠轴向压力和回转力的作用，二者的关系为（ A ）。 A、轴向压力> 回转力 B、回转力>轴向压力 C、回转力=轴向压力 12、孕镶金刚石钻头破碎岩石属于（C ）。 A、剪切切削 B、压裂压碎 C、表面破碎 13、为预防和治理地质灾害，在工程上常用锚杆预先对不良地质体或建筑施加预应力进行加固，提高其稳定性，这种施工方法称（ A ）。 A、锚固工程施工 B、地下连续墙施工 C、灌注桩施工 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》期末复习题 一、判断题。 1.随着岩石围压的增大，岩石表现为由塑性向脆性转变。 ( ) 2.对塑性岩石，塑性系数等于１。 ( ) 3.金刚石材料钻头抗冲击性能好。 ( ) 4.方钻杆上端与水龙头连接部位的丝扣为正扣。 ( ) 5.钻井液密度不能过高，也不能过低。为提高钻速，在地层许可的情况下，应尽可能使用低密度钻井液。 ( ) 6.滤饼渗透性是影响钻井液静滤失量的主要因素。 ( ) 7.转速提高，钻头工作刃与岩石接触时间缩短，每次接触时的岩石破碎深度增加。 ( ) 8.目前在油田使用的磁性测斜仪以地球的地理北极为基准。 ( ) 9.一般来说，垂直地层层面方向可钻性高，平行于层面方向可钻性低。 ( ) 10.气侵关井后，关井套压不一定大于关井立压。 ( ) 11.井斜角越小方位越不稳定。 ( ) 12.所谓井眼轨道就是指实钻井眼轴线形状。 ( ) 13.地层的埋藏深度越深，岩石的密度越大，孔隙度越小，上覆岩层压力越小。 ( ) 14.钻井液密度的确定要根据地层压力并考虑井眼的稳定附加一定的安全值。( ) 15.泵压是克服循环系统中摩擦损失所需的压力。 ( ) 16.抽吸压力使井底压力减小。 ( ) 17.静液压力的大小与井眼的尺寸有关。 ( ) 18.声波测井是较普遍用于评价地层压力的一种电阻率测井方法。 ( ) 19.在钻井泵克服这个流动阻力推动钻井液向上流动时，井壁和井底也承受了该流动阻力，因此，井底压力增加。 ( ) 20.钻井液在环空中上返速度越大、井越深、井眼越不规则、环空间隙越小，且钻井液密度、切力越高，则环空流动阻力越大；反之，则环空流动阻力越小。 ( ) 21.若能尽早地发现溢流，则硬关井产生的“水击效应”就较弱，也可以使用硬关井。( ) 22.欠平衡钻井不仅能解决复杂的勘探开发问题，而且能及时发现和有效地保护油气层，是解决高压、高渗、高产能油气资源的一种有效的技术，也是提高产量，降低成本，提高勘探开发综合效益的技术。 ( ) 23.起钻不按规定及时灌注钻井液是造成井喷的直接原因之一。 ( ) 24.多分支井是指在一口主井眼的底部钻出两口或多口进入油气藏的分支井眼（一级井眼），不能再从一级井眼中钻出子井眼的钻井方式。（）25.小井眼井可以定义为为了降低钻井成本，钻井时90%以上的井段用小于Φ177.8钻头钻成所形成的比常规井径更小的井眼。（） 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 e指数法预报异常地层压力的原理 答：d e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 e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e. 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p n=1.1g/cm 3，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 ie = 75mm长L c=100m）组成，已知钻柱的密度为p 3 =7.85g/em 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： Le=S nWmax/qcKbco na p92 一、判断题 1.异常高压层段泥岩的声波时差值小于同深度正常压力层段泥岩的声波时差值。（） 2.井深2000m处的地层压力为25MPa，该地层为异常高压地层。（） 3.一般地讲，岩石的抗拉强度小于其抗压强度，大于其抗剪强度。（） 4.泥岩、砂岩和碳酸盐岩都属于碎屑岩。（） 5.牙轮的移轴布置是为了产生径向滑动剪切作用。（） 6.PDC钻头的切削齿向后倾斜一定角度，是为了更有效地破碎岩石。（） 7.深井钻杆柱由下而上，强度逐段增大。（） 8.粘土水化膨胀的强弱顺序为：蒙脱土﹥伊利地﹥高岭土。（） 9.转速越高，钻进速度越快，每米成本越低。（） 10.钻井泵的工作压力等于循环系统压耗和钻头压降之和。（） 11.定向井垂直剖面图上的纵坐标是垂深，横坐标是水平位移。（） 12.满眼钻具结合的主要功能是控制井眼曲率。（） 13.井内钻井液柱的压力对井底岩石的强度没有影响。（） 14.由井底钻头水眼喷出的射流是淹没自由射流。（） 15.气侵关井后，井口压力不断上升，说明地层孔隙压力在不断升高。（） 16.发现溢流后，在节流阀未打开的情况下关闭防喷器称为软关井。（） 17.采用司钻法压井时，在第一循环周应保持总立管压力不变。（） 18.套管柱在承受轴向拉应力时，其抗内压强度降低。（） ） 三、简答题（每题5分，共20分） 1.PDC钻头是怎样破碎岩石的？适合钻什么样的地层？ 2.简述钟摆钻具的纠斜原理信使用特点。 3.简述注水泥过程中提高顶替效率的主要措施。 4.简述钻井液在钻井工程中的作用。 四、计算题（四道题，共50分） 1.某井“二开”拟采用121/4”钻头钻进，并用塔式钻具防斜，井斜角控制在3o以内。设计钻压160KN，钻井液密度为1.2 g/cm3。现在已选用钻铤：9”（q c1=2860N/m）27m，7”钻铤（q c1=1632N/m）54米，还需多长的61/4”钻铤（q c3=1362N/m）。（安全系数取1.20，钻铤钢材密度取7.8 g/cm3）。（12分） 2.某井采用喷射钻井技术进行钻进，钻进到某一井深时泵压为18MPa，所用排量为30L/s，钻井液密度为1.3。此时循环系统的循环压耗系数KL=0.0223MPa（L/ s）1.8。已知钻头上使用3个等直径喷嘴，喷嘴的流量系数为0.96。试判断：此时钻头上喷嘴直径是多大？（12分） 3.某井钻至2600m井深时，测得井斜角35o，井斜方位角75o。现打算利用造作率为3.6o/30m 的弯外壳马达继续钻进某一深度后使井斜角达到40o，井斜方位角达到50o。求造斜工具的装置角应该为多少（不考虑反扭角）？扭方位的井段长度为多少？（13分） 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 2020年隧道施工技术考核试题【含答案】 一、选择题 1．施工中线控制桩的间距不宜小于(C)米。 A、50 B、100 C、200 2．防水板铺设时缓冲层搭接宽度不得小于（B） A）40mmB）50mmC）60mm 3．喷射混凝土终凝(B)h后，应喷水养护，时间不得小于14d.气温低于+5℃时不得喷水养护。 A、1.5 B、2 C、3 4．当工地昼夜平均气温连续3d低于（C）度或最低气温低于-3度时，应采取冬季施工措施。 A、0 B、3 C、5 5．爆破效果,验标规定光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率，硬岩不应小于(c)，中硬岩不应小于（A），并在开挖轮廓面上均匀分布。 A、60％ B、85％ C、80％ 6．钻孔施作及炮眼布置应符合规定，周边眼内圈眼与辅助眼的孔底应在同一垂直面上，掏槽炮眼应加深（A）cm。 A、10 B、8 C、5 7．隧道的爆破作业，应采用光面爆破，当岩石类别为硬岩时，周边眼间距不宜超过（A）cm。 A、65 B、75 C、80 8．隧道在流沙地段施工时，施工需采用（C）“密闭支撑”、“边控边封”的方法。 A、先挖后护 B、边护边挖 C、先护后挖 9．双侧壁导坑法施工时，侧壁导坑领先长度应根据现场具体情况确定，一般情况下宜为（C）米。 A、10～20 B、20～30 C、30～50 10．以下哪种施工方法不属于明挖法（C） A）沉管法B）盖挖法C）顶进法 11．施工中线控制桩测设后应进行检核，相邻中线控制点的相对点位误差与边长的比值不得大于（A）。 A、1/10000 B、1/5000 C、1/2000 12．以下那种施工方法是属于柱列式地下连续墙（B） A）连续挖槽分段灌注成墙法B）钻孔桩连接成墙法 C）分段挖槽灌注成墙法 13．洞类导线宜沿中线布设成多边形闭合导线，其闭合环边数应小于（C）条。 A、5 B、6 C、7 14．浅埋偏压隧道洞口加强段的开挖，根据围岩及周边环境条件，严禁采用（B）开挖。 A、中隔壁法 B、全断面法 C、双侧壁导坑法 15．当围岩地质条件差，围岩自稳时间较短时，开挖前应在拱部设计开挖轮廓线（B）进行 井控检查试卷 试卷类型：A 考试时间：40分钟 单位：岗位：姓名：成绩：一、判断题：（每小题1分，共35分） （）1、井控就是采用一定的方法平衡地层孔隙压力，即油气井的压力控制技术。 （）2、井喷失控是钻井工程中性质严重、损失巨大的灾难性事故，。 （）3、地层的埋藏深度越深，岩石的密度越大，孔隙度越小，上覆岩层压力越小。 （）4、地层漏失压力试验是指当钻至套管鞋以下第一个砂岩层时（或出套管鞋3～5m），用水泥车进行试验。 （）5、井底压力是不随钻井作业工况而变化的。 （）6、油水井的钻井液静液压力安全附加值为：1.5～3.5MPa。 （）7、无论是在国内钻井还是在国外钻井，是在海上还是在陆上，是在热带丛林还是在严寒地区钻井，都要遵守中国的有关规定。 （）8、合理的钻井液密度应该略大于（平衡）地层压力，大于漏失压力，而小于坍塌压力、破裂压力。 （）9、起钻过程中井筒内钻井液液面下降最大不允许超过50m。 （）10、硬关井的主要特点是地层流体进入井筒的体积多，即溢流量大。 （）11、下尾管时发生溢流，如果尾管已快接近井底，应尽力强行下到预定的位置。（）12、关井后要及时组织压井，如果是天然气溢流，可允许长时间关井而不作处理。（）13、压井时，为了实现井底压力与地层压力的的平衡，可以通过调节节流阀来控制立管压力。 （）14、压井时可以利用正常钻进时排量快速循环排除溢流。 （）15、压井钻井液密度的大小与关井立管压力有直接的关系。 （）16、每次开井后必须检查环形防喷器是否全开，以防挂坏胶芯。 （）17、打开闸板防喷器前，必须先逆时针旋转闸板防喷器锁紧轴两侧操纵手轮到位解锁。（）18、手动平板阀可以当节流阀使用。 （）19、H2S防护演习应保证至少两人在一起工作，禁止任何人单独出入H2S污染区。 （）20、钻具浮阀在正常钻井情况下，钻井液冲开阀盖进行循环。当井下发生溢流或井喷时，阀盖关闭达到防喷的目的。 （）21、球形胶芯环形防喷器，当井内有钻具时不能用切割胶芯的办法进行更换胶芯。（）22、若井喷与漏失发生在同一裸眼井段中，应先压井，后处理井漏。 （）23、一般情况下，井底通常是裸眼井段最薄弱的部分。 （）24、SY/T 5053.1《防喷器及控制装置防喷器》中规定我国液压防喷器的公称通径共分为9种。 （）25、5″半封闸板对5″钻具才能实现封井，否则不能有效密封。 （）26、地层破裂压力是指某一深度地层发生破裂和裂缝时所能承受的压力。 （）27、地层漏失压力试验时，如果压力保持不变，则试验结束。 （）28、地面压力的变化会影响井底压力的变化。 （）29、按规定，井口装置的额定工作压力要与地层压力相匹配。 （）30．从天然气侵入井内的方式来看，当井底压力大于地层压力时，天然气不会侵入井内。 二、单项选择题：（每小题1分，共35分） 1、地层流体无控制地涌入井筒，喷出转盘面（）米以上的现象称为井喷。 A、0.5 B、1 C、1.5 D、2 2、压力梯度是指( )压力的增加值。 A、某一深度 B、套管鞋深度 C、单位井深 D、单位垂直深度中石油钻井工程相关试题
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