钻井解答题
（一）*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上覆岩层压力、地层压力和基岩应力等。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。不管什么原因使基岩应力降低时，都会导致孔隙压力增大，地层压力：岩石空隙中的流体所具有的压力
2．简述地层沉积欠压实产生异常高压的机理。
（1.沉积物的快速下降，压实不均匀2.水热增压3.渗透作用4.构造作用）
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。
在稳定沉积过程中，若保持平衡的任意条件受到影响，正常的沉积平衡就被破坏。如果沉积速度很快，岩石颗粒就没有足够的时间去排列，孔隙内流体的排出受到限制，基岩无法增加它的颗粒与颗粒之间的压力。由于上覆岩层继续沉积，负荷增加，而下面基岩的支撑能力没有增加，孔隙中的流体必然开始部分地支撑本来应由岩石颗粒所支撑的那部分上覆岩层压力，从而导致了异常高压。
*3．简述在正常压实的地层中岩石的密度、强度、孔隙度、声波时差和dc指数随井深变化的规律。
答：正常压实的地层中，随着地层的沉降，上覆沉积物重复的增加，下覆岩层就逐渐的被压实。所以随着地层埋藏深度的增加，即随井深的增加，地层中岩石密度逐渐变大，而岩石的空隙度变小。而随着地层埋藏深度的增加，围压增大，对所有岩石，当围压增大时强度均增大，即随着井深的增加，岩石的强度增大。常用声波到达井壁上不同深度的两点所用的时间之差来表示声波在地层中传播的快慢，即声波时差。在正常地层压力井段，随着井深增加，岩石的空隙度减小，声波速度增大，声波时差减小。在正常地层压力情况下，机械钻速随井深增加而减小，d指数随井深增加而增大。因为dc指数只是对d指数因钻井液密度不同而做的修正，所以dc指数也随井深的增加而增大。
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。
答：在井下一定深度的裸露地层，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。在确定地层破裂压力的液压试验曲线中，开始偏离原始直线点的压力称为漏失压力。试验曲线上达到最高点时的压力称为破裂压力，这时地层开始破裂。通常将漏失压力与第一个砂层深度的比值作为该处砂层的地层破裂压力梯度，并以此作为确定井控作业的关井压力依据。
5．岩石的硬度与抗压强度有何区别？
答：硬度只是固体表面的局部对另一物体压入或侵入时的阻力，而抗压强度则是固体抵抗固体整体破坏时的能力。
6．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性。
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。塑性岩石在外力压入时，岩石只改变形状和大小而不破坏自身的连续性；脆性岩石当外力压入时，岩石直至破碎无明显的形状改变；而塑脆性岩石受外力作用时首先发生形状改变，当外力达到一定程度后岩石破碎。
*7．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？
答：垂直层理方向上的强度较低，平行层理方向上的强度较高。即垂直层理方向上的可钻性高，平行层理方向上的可钻性低。岩石的这种性质叫做地层可钻性的各向异性。
8．岩石受围压作用时，其强度和塑脆性是怎样变化的？
答：当岩石受到围压作用时，所有岩石的强度均增大，但压力对砂岩和花岗岩强度的影响要比石灰岩、大理岩大；在开始增大围压时，岩石强度的增加比较明显，再继续增加围压时，相应的强度增量就变得越来越小，最后当压力很高时，有些岩石的强度便趋于常量。随着围压的增大，岩石表现从脆性向塑性的转变，并且围压越大，岩石破碎前所呈现的塑性也越大。9．影响岩石强度的因素有哪些？
答：影响岩石强度的因素可以分为自然因素和工艺技术因素两类：自然因素方面包括：岩石的矿物成分、矿物颗粒的大小、岩石的密度和空隙度。同种岩石的空隙度增加，密度降低，岩石的强度也随之降低。一般情况下，岩石的空隙度随着岩石的埋藏深度的增加而减小；因此，岩石的强度一般情况下随着埋藏深度的增加而增加。工艺技术方面包括：岩石的受载方式不同，相同岩石的强度不同；岩石的应力状态不同，相同岩石的强度差别也很大；此外还有外载的速度、液体介质性质等等。10．什么是岩石的可钻性？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？
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。我国石油系统岩石可钻性分类方法是用微钻头在岩样上钻孔，通过实钻钻时（即钻速）确定岩样的可钻性。将地层按可钻性分为10级。11．井底和井眼周围地层岩石受哪些力？
答：井眼周围地层岩石受力包括：上覆岩层压力、岩石内空隙流体的压力（地层压力）、水平地应力、钻井液液柱压力。12．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？
答：水平地应力由两部分组成，一部分是由上覆岩层的重力作用引起的，它是岩石泊松比的函数；另一部分是地质构造力，它随着埋藏深度的增加而线形增大，和有效上覆岩层压力成正比。有效上覆岩层压力指上覆岩层压力和岩石内孔隙流体压力的差。
13．某井井深2000m，地层压力25MPa，求地层压力当量密度。
答：根据公式：Pp=0.00981×ρhρ= Pp∕0.00981×h=25MPa∕(0.00981×2000m)=1.27g∕cm3
（二）*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。牙轮钻头由钻头体、亚爪（巴掌）及牙轮轴、亚轮及牙齿、轴承、储油润滑密封系统、喷嘴等部分组成。牙轮钻头轴承有大、中、小和止锥四副。根据轴承的密封与否，可分为密封和非密封两类。根据轴承的结构，可分为滚动轴承和滑动轴承两类。滚动轴承结构: 滚柱—滚珠—滚柱—止推；滚柱—滚珠—滑动—止推；滑动轴承结构：滑动—滚珠—滑动—止推；滑动—滑动（卡簧）—滑动—止推；
6．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。
7.国产三牙轮钻头有哪几个系列？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英寸的铣齿滑动密封喷射式三牙轮钻头
*8．井下钻柱受到哪些力的作用？最主要的作用力是什么?
答：钻柱在井下受到多种载荷的作用，在不同的工作状态下，不同部位的钻柱受力是不同的。
（1）轴向压力和拉力（2）在转盘钻井时，受到扭矩（3）在钻压超过钻柱临界值时等情况下，将受到弯曲力距。（4）当钻柱绕井眼轴线公转时，将产生离心力。（5）钻杆测试时，钻杆将受到很大的外挤压力。
（6）钻进时会引起钻柱的纵向振动。（7）在某一临界转速下钻头将出现横向摆振。
*9．金刚石钻头有哪些突出优点？
答：（1）是一体性钻头，没有结构薄弱的环节，因而可以使用较高的转速，可以承载较大的侧向载荷而不发生井下事故，（2）金刚石钻头在正确使用的情况下，耐磨且寿命长，适合于深井及研磨性地层。（3）在高温下，牙轮密封易失效，金刚石钻头则不会出现此问题。（4）金刚石钻头不受空间尺寸的限制，适合于小井岩钻井。（5）在钻牙受限的情况下可以使用金刚石钻头。（6）结构设计制造比较灵活，生产设备简单，能满足非标的需要。（7）PDC钻头是一种切削型钻头，实践表明在适应地层可以取得很高的经济效益。（8）由于热稳定性的限制，必须保证充分的冲洗和冷却。（9）金刚石钻头抗载荷、抗冲击能力较差，使用时必须岩严格的规程。（10）金刚石材料价格较高。
*10．何谓钻柱的中性点？为什么要保证中性点落在钻铤上? 08
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届点。在管柱的设计中，我们希望中性点始终落在刚度大，抗弯能力强的钻挺上，使钻杆一直处于受拉伸的直线稳定状态。
*11．钻柱的哪些部位受力最严重？都受到什么载荷的作用?
答：钻柱在两端口处受力最严重，在上端口受到在大拉力，在井底处受到最大压力。
（三）*1．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
2．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。
3． 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
* 4． 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；如急需降低可加水稀释。如果要提高体系的塑性粘度可加入高分子有机聚合物增粘剂。
*5． 引起油气储层损害的主要原因是什么？怎样预防。
答：（1） 外来流体中的固相颗粒对储层的损害：钻井液、完井液等外来流体中的颗粒在井内液柱压差下在滤饼形成前会侵入储层，造成储层油气流通道堵塞，储层渗透性降低。预防措施：a 、实施屏蔽暂堵技术b 、使用无固相清洁盐水做完井液。（2）储层内部微粒运移造成的损害：在流体的作用下，特别是流体的流速超过临界流速时，储层中附着在岩石表面的矿物微粒会从孔壁冲刷下来，随流体运移到孔喉处，对孔喉造成堵塞或桥堵。预防措施：首先要控制流体（包括储层内流体和外来流体）的流速低于临界流速；另外在入井流体中使用粘土微粒防运移剂。（3）储层内粘土水化膨胀，引起孔喉堵塞。预防措施：减少入井流体的滤失量，提高滤液的矿化度（提高滤液的抑制性）和使用粘土防膨剂。（4） 流体的不配伍性对储层的损害：不同流体相遇后会产生沉淀物，这些沉淀物会堵塞储层孔隙喉道，造成储层损害。预防措施：入井前对入井流体进行配伍性试验，对配伍性差的流体进行改性。（5） 水锁效应：油流中的水滴在通过狭窄的孔隙喉道时，孔喉两侧必须有一定的压差水滴才能通过，否则孔喉就被水滴堵塞。水锁效应是可以叠加的。故会导致油流阻力大大增加。尽量控制外来流体滤失量是防止发生水所效应的有效措施。
（四）*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；钻进类型、钻井液性能、水力参数、钻压、钻速等可控变量。 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。密度，粘度，固相含量，分散性
钻压：增加钻压，提高机械钻速
钻速：增加钻速，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：H p R pc C C C n M W K v 211)(+-=λ其中： —钻速，m/h; W —钻压，KN ；M —门限钻压，KN ； n
— 转速，r/min ; 其他为无因次量
钻速方程考虑的因素对钻井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：转速的增加钻压增加（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？喷射钻井能大幅提高钻速的主要原因是什么？
解：简单地说喷射钻井就是充分利用钻井液通过喷射钻头所形成的高速射流的水力作用，以提高机械钻速的一种钻井方法。喷射钻井的一个显著特点，是从钻头喷嘴中喷出强大的钻井液射流。它具有很高的喷射速度，具有很大的水力功率，它能给予井底岩屑一个很大的冲击力，从而使岩屑及时迅速地离开井底，始终保持井底干净，另当钻井液射流水力功率达到一定程度时，它还具有辅助钻头机械破岩的作用，从而使机械钻速更进一步地提高。
11.提高钻头水里的参数的途径?
答:钻头的水力参数包括:钻头压力降和钻头水功率.
途径:1.提高泵压ps 和泵功率Ps 。2.降低循环压耗系数KL （1）使用低密度钻井液（2）减小钻井液粘度（3）适当增大管路直径。3.增大钻头压降系数Kb （唯一有效的途径是减小喷嘴直径）。4.优选排量Q 。
12.根据排量的大小可以将钻井泵的工作状态分为那几种？在不同的工作状态下泵压、排量是怎样变化的？如何发挥泵的能力？
答：根据泵排量的大小，可将钻井泵的工作分为两种工作状态：（1）额定泵压工作状态
当Q 钻进泵的实际工作状态取决于所用的钢套大小。只有当泵排量等于额定的排量时，钻井泵才能同时达到额定输出功率和额定泵压。因此，应尽量选用额定排量和实用排量相近的缸套。 13、在不同的钻井泵工作状态下如何才能获得最大钻头水功率？ pc v 答：水力参数优化标准是获得最大钻头水功率或最大射流冲击力。能否获得上述标准，取决于排量，喷嘴直径和钻井泵的工作状态。因此，水力参数优化设计的主要任务是确定钻井液排量，选择合适的钻头喷嘴直径和泵缸套直径。 *15、水力参数设计的主要任务是什么？如何进行水力参数优化设计？ 答：主要任务：水力参数标准是获得最大钻头水功率或最大水力射流冲击力。能否获得上述标准，取决于排量，喷嘴直径和钻井泵的工作状态。因此，水力参数优化设计的主要任务是确定钻井液排量，选择合适的钻头喷嘴直径和泵的钢套直径。确实携岩要求的最小排量（2）计算循环压耗系数（3）选择缸套直径，确定额定泵压，排量，（4）最优排量和喷嘴直径计算（5）计算各井段的射流水力参数和钻头水力参数。 （五）*1．井眼轨迹的基本参数有哪些？为什么将它们称为基本参数？ 答：井眼轨迹基本参数包括：井深、井斜角、井斜方位角。这三个参数足够表明井眼中一个测点的具体位置，所以将他们称为基本参数。 2．方位与方向的区别何在？请举例说明。井斜方位角有哪两种表示方法？二者之间如何换算？ 答：方位都在某个水平面上，而方向则是在三维空间内（当然也可能在水平面上）。 方位角表示方法：真方位角、象限角。 3． 答：水平投影长度是指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。水平位移是指轨迹上某点至井口所在铅垂线的距离，或指轨迹上某点至井口的距离在水平面上的投影。在实钻井眼轨迹上，二者有明显区别，水平长度一般为曲线段，而水平位移为直线段。 视平移是水平位移在设计方位上的投影长度。 *4．狗腿角、狗腿度、狗腿严重度三者的概念有何不同？ 答：狗腿角是指测段上、下二测点处的井眼方向线之间的夹角（注意是在空间的夹角）。狗腿严重度是指井眼曲率，是井眼轨迹曲线的曲率。 5．垂直投影图与垂直剖面图有何区别？ 答：垂直投影图相当于机械制造图中的侧视图，即将井眼轨迹投影到铅垂平面上；垂直剖面图是经过井眼轨迹上的每一点做铅垂线所组成的曲面，将此曲面展开就是垂直剖面图。 6．测斜计算，对一个测段来说，要计算那些参数？对一个测点来说，需要计算哪些参数？测段计算与测点计算有什么关系？ 答：测斜时，对一个测段来说，需要计算的参数有五个：垂增、平增、N坐标增量、E坐标增量和井眼曲率；对一个测点来说，需要计算的参数有七个：五个直角坐标值（垂深、水平长度、N坐标、E坐标、视平移）和两个极坐标（水平位移、平移方位角）。 轨迹计算时，必须首先算出每个测段的坐标增量，然后才能求得测点的坐标值。 9．直井轨迹控制的主要任务是什么？ 答：直井轨迹控制的主要任务就是要防止实钻轨迹偏离设计的铅垂直线。一般来说实钻轨迹总是要偏离设计轨道的，问题在于能否控制井斜的度数或井眼的曲率在一定范围之内。 *10．引起井斜的地质原因中最本质的两个因素是什么？二者如何起作用？ 答：最本质的两个因素是地层可钻性的不均匀性和地层的倾斜。 沉积岩都有这样的特征：垂直层面方向的可钻性高，平行层面方向的可钻性低。在地层倾斜的情况下，当地层倾角小于45°时，钻头前进方向偏向垂直地层层面的方向，于是偏离铅垂线；当倾角超过60°以后，钻头前进方向则是沿着平行地层层面方向下滑，也要偏离铅垂线；当地层倾角在45°～60°之间时，井斜方向属不稳定状态。 *11．引起井斜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？ 答：钻具导致井斜的主要因素是钻具的倾斜和弯曲。导致钻具倾斜和弯曲的主要因素：首先，由于钻具直径小于井眼直径，钻具和井眼之间有一定的间隙。其次，由于钻压的作用，下部钻具受压后必将靠向井壁一侧而倾斜。 13．满眼钻具组合控制井斜的原理是什么?它能使井斜角减小吗？08 答：满眼钻具组合采用在钻铤上适当安装扶正器（近钻头扶正器、中扶正器、上扶正器、第四扶正器），采用扶正器组合的办法解决井斜问题。满眼钻具组合并不能减小井斜角，只能做到使井斜角的变化（增斜或将斜）很小或不变化。 15．定向井如何分类？常规二维定向井包括哪些？ 答：根据轨道的不同，定向井可分为二维定向井和三维定向井两大类，按照井斜角的大小，可将定向井分为三类：井斜角在15°～30°的属小倾斜角定向井；井斜角在30°～60°的属中倾斜角定向井；井斜角超过60°的属大倾斜角定向井。常规二维定向井轨道有四种类型：三段式、多靶三段式、五段式和双增式。 17．多靶三段式与三段式有何区别？轨道设计方法有何不同？ 答：多靶三段式的轨道给定条件中，没有目标的水平位移。多靶三段式在设计中需要求出目标点的水平位移，确定地面上的井位，所以被称为“倒推设计法”。 18．轨道设计的最终结果包括哪些内容？ 答：设计结果包括：井斜角/°、垂增/m、垂深/m、平增/m、平移/m、段长/m和井深/m。 19．动力钻具造斜工具有哪几种形式？他们的造斜原理有何共同之处？ 答：动力钻具又称井下马达，包括涡轮钻具、螺杆钻具、电动钻具三种。动力钻具接在钻铤之下，钻头之上。在钻井液循环通过动力钻具时，驱动动力钻具转动并带动钻头旋转破碎岩石。动力钻具以上的整个钻柱都可以不旋转。这种特点对于定向造斜非常有利。 20．螺杆钻具在定向井造斜方面有何优点？ 答：螺杆钻具的扭矩与压力降成正比。压力降可从泵压表上读出，扭矩则反映所加钻压的大小，所以可以看着泵压表打钻。根据泵压表上的压力降还可以换算出钻头上的扭矩，从而可以较为准确的求得反扭矩。这是螺杆钻具在定向钻井应用中的突出优点。 *21．变向器与射流钻头造斜原理有什么不同？它们能连续造斜吗？ 答：变向器是钻出小井眼扩眼并增斜来钻井的，射流钻头是利用一个大喷嘴中喷出的强大射流形成的冲击来造斜的，它们不能连续造斜。 22．BHA是什么意思？它有什么用途？08 答：BHA（Bottom Hole Assembly）为靠近钻头的那部分钻具，称为“底部钻具组合”。BHA是定向造斜的关健，通过它进行定向井轨迹控制。 *23．轨迹控制的三个阶段的主要任务各是什么？ 答：（1）打好垂直井段。在钻垂直井段时要求实钻轨迹尽可能接近铅垂线，也就是要求井斜角尽可能小。 （2）把好定向井造斜关。如果定向造斜段的方位有偏差，则会给以后的轨迹控制造成巨大困难。所以定向造斜是关键。（3）跟踪控制到靶点。从造斜段结束，至钻完全井，都属于跟踪控制阶段。这一阶段的任务是在钻进过程中，不断了解轨迹的变化发展情况，不断地使用各种造斜工具或钻具组合，对井眼轨迹进行控制，原则就是既要保证中靶，又要加快钻速。24．高边方向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? 答：我们假设造斜工具放在井内时不受井眼地限制，钻头将在井底地外面。旋转钻柱，则钻头中心点将画出一个与井底圆同心地圆。井底圆上地最高点与圆心的连线称为“高边方向线”，转头中心与圆心的连线称为“装置方向线”。两条线都在井底平面上。 25．装置角有什么重要意义？当装置角等于240 时，井眼轨迹将如何发展？ 答：可以根据装置角算出钻具的高边，确定钻头的位置。 26．有了装置角为什么还要有装置方位角？它们之间有什么关系？ 答：装置方位角可以正确指出弯接头在井下的装置角的大小。装置方位角是装置角与井斜方位角之和。 27．动力钻具反扭角是如何产生的？为什么反扭角总是使装置角减小？ 答：动力钻具在工作中，液流作用于转子并产生扭矩，传给钻头去破碎岩石。液流同时也作用于定子，使定子受到一反扭矩。此反扭矩将有使钻柱旋转的趋势，但由于钻柱在井口处是被锁住的，所以只能扭转一定的角度，此角度称为反扭角。（六）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? 答：确定钻井液密度的主要依据是地层孔隙压力和地层破裂压力。 在实际钻井中，钻井液密度应不小于地层孔隙压力当量密度，以避免地层流体侵入井眼，造成溢流，发生井喷；钻井液密度应不大于地层破裂压力当量密度，以避免压漏地层，造成井漏。 2．气侵情况环空气液两相流流型分布特点. 答：（1）钻采过程中的井筒气液两相流动 地层气体进入井底后，天然气与钻井液密度不同，依重力分离原理，气体相对钻井液将滑脱上升。先进入井眼的气体，将先行滑脱上升，不可能待气体积聚成气柱再上升。在气体上升过程中，虽然后边大气泡上升速度快，可能与沿程小气泡发生合并，但并不能在井底形成一连续气柱。 根据气液两相流理论，气侵后在环空内出现的典型的气液两相流流型分布可以用下图表示。 （2）微小气侵量下的流型分布 上图（a）是微小气侵量下的环空流型分布，整个环空为泡状流。在井眼下部，气泡体积小。在地面可以看到钻井液槽内有气泡，但无明显井涌现象。如果油气层薄，环空中可能只有在某一段钻井液中气泡。 （3）小气侵量下的流型分布 上图（b）是小气侵量下的环空流型分布。在环空中的中、下部均为泡状流，但在上部为段塞流。在井口可以看到含大量气体的钻井液涌出。它既可以由上图（a）情况演变而来，也可能由于地下进气量增加所致。 （4）中气侵量下的流型分布 上图（c）是中气侵量下的环空流型分布。在井底为泡状流，在井眼中上部为段塞流，而在井口为搅拌流（又称过渡流）。在井口可出现连续的喷势，成为较强的井喷。这种情况井底压力与地层压力的负压差较大，并且地层的渗透率较高。同时它也可以由图（b）演变而来。 （5）大气侵量下的流型分布 上图（d）是大气侵量下的环空流型分布。对于高压裂缝性或溶洞气藏，如果负压差差较大，进入井眼的气体流量可能很大，在井的底部可能会出现段塞流，但这并不等于连续气柱而且也不可能形成连续气柱。在井的中上部出现搅拌流，井的上部可出现环状流。在地面可以看到强烈的井喷。图（c）情况如果控制不当，可以导致此种情况。 以上四种情况基本上是以单位时间内气侵量多少划分的。而实际上的气侵量可以落到某两种情况之间，并且有许多种情况。因此，在井眼环空中，尽管气液两相流流型分布如上图所示，但每种流型在环空中的位置却差别很大，详细描述环空中流型分布，则需要求解一组偏微分方程组。 *6．简述地层流体侵入井眼的征兆。 答：地层液体侵入井眼的征兆有： （1）钻时加快；（2）钻井液池液面增高；（3）钻井液返出流量增加；（4）返出钻井液温度增高；（5）返出钻井液密度变低；（6）返出钻井液电导率变化；（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（Hook Load）增大。 *8．地层流体侵入井眼检测方法比较。 答：（1）钻井液池液面检测法：主要是测量地层流体侵入的累计量，在地层流体侵入速度较低时可以测得其变化量，但地层流体侵入速度较高时反映比较滞后。 （2）返出钻井液流量检测法：利用测量返出钻井液流量比测量钻井液池液面发现井涌快。 （3）声波气侵早期检测法：鉴于声波在气液两相流中速度明显低于在纯钻井液中的速度，可以利用声波法早期检测气侵。它可以及早的检测到气侵。 9．什么情况下采用硬关井？08 答：（1）井口井涌速度不高；（2）盐水侵入量越大，井壁越不稳定，尽可能采用此方法；（3）井口装置能够承受较大压力。 10．气侵情况下如何准确地确定关井立压与套压？ 答：每隔2～4min记录一次立压和套压；以时间为横坐标，以立压、套压为纵坐标，做曲线；当曲线变化平滑时，其拐点处，即可读为关井立压与关井套压；对于低渗油气藏，关井后立压和套压较长时间不出现平稳段及拐点，可取最高压力值，然后再根据井眼及地层情况，适当增加钻井液密度附加值。 *13．压井方法的选择依据是什么？ 答：压井的目的是恢复井眼内压力平衡，即井底压力等于或稍大于地层压力，并且还必须把地层进入井眼中的流体安全的排出井眼，或安全的再压回地层。压井的原则是保持井底常压，就是在压井过程中，井底压力略地层压力并且使井底压力保持不变。选择压井方法，应保证以最短的时间压住井，循环排出流体，即不损毁井口装置即套管，又不压裂地层，并且压井循环结束后，保证井底压力大于地层压力 （七）*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。 *4．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。 5．套管柱在井下可能受到哪些力的作用？主要有哪几种力？08 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。 * 11．油井完成有几种方法？各有何特点？ 答：（1）裸眼完井法：完井时井底的储集层是裸露的，只在储集层以上用套管封固的完井方法。这种方法的优点是储集层直接与井眼连通，油气流进入井眼的阻力最小。但缺点是适应面狭窄，投产后难以实施酸化、压裂等增产措施。 （2）射孔完井法：下入油层套管固产层后再用射孔弹将套管、水泥环、部分产层射穿，形成油气流通道的完井方法。它适合于各种储集层，但最适用于非均质储集层，是目前主要的完井方法。 （3）防砂完井：某些砂岩储集层在生产过程中，由于砂岩胶结不良等原因导致出砂，严重时会影响产量，使井报废，所以必须采用防砂完井。常见的方式有：裸眼砾石充填完井、管内砾石充填完井、人工井壁完井。 *12.合理完井方法应该满足要求？ （1）最大限度的保护储集层，防止对储集层造成伤害（2）减小油气流入井筒内的流动阻力（3）有效的封隔油气水层，防止各层之间的相互干扰（4）克服井塌或油层出砂，保障油气层长期稳产，延长井的寿命（5）可以实施注水、压裂、酸化等增产措施（6）工艺简单、成本低 13.裸眼完井法的适用条件？ （1）岩石坚硬致密，井壁稳定不坍塌的碳酸盐岩或砂岩储层（2）无气顶，无底水，无含水夹层即易塌夹层的储层（3）单一厚储层，或压力岩性基本一致的多储层（4）不准备实施分隔层段，选择性处理的储层 年集团公司井控检查-钻井监督试题及答案 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 2018年集团公司井控检查试题-监督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. 当钻井液中含有气体时，可先后分别经过( )脱掉气侵钻井液中的气泡。 A、液气分离器、真空除气器 B、真空除气器、液气分离器 C、液气分离器、远程点火装置 D、真空除气器、离心机 2. 按习惯，一般按照（）将地层压力分为正常地层压力和异常地层压力。 A、压力梯度 B、井底压力 C、地层流体类型 D、钻井液密度 3. 控制装置投入工作时，应( )检查远程控制台气泵油杯油面一次。 A、每班 B、每天 C、每周 D、半月 4. 井控培训合格证持证者，每( )年培训考核一次，考核不合格者，应吊销井控培训合格证。 A、一 B、二 C、三 D、四 5. 调节( )的开启度，就可以控制关井套压、立压的变化。 A、平板阀 B、节流阀 C、单流阀 D、液动放喷阀 6. 按照SY/T5087-2005《含硫化氢油气井安全钻井推荐作法》规定，硫化氢监测仪的第二级报警值应设置在( )，达到此浓度时，现场作业人员应佩带正压式空气呼吸器，并采取相应的措施。 A、10ppm B、20ppm C、100ppm D、50ppm 7. 为防止发生井下气侵而形成气柱，应尽可能减少( )时间。 A、钻进 B、循环钻井液 C、停止循环时间 D、划眼 8. 井口装置在现场安装好后，需做( )MPa 的低压试压。 A、0.7～1 B、1.4～2.1 C、2.4～3.1 D、5～10.5 9. 顶驱钻机起下钻铤过程关井程序中：发信号，停止起下钻铤作业，后一步动作是( )。 A、开放喷阀（HCR） B、关防喷器 C、抢接防喷立柱或防喷单根 D、抢接顶驱 10. 下钻时，进入油气层前( )米要控制下钻速度，避免因压力激动造成井漏。 A、50 B、100 C、300 D、200 11. 一般情况下关井，最大允许关井套压不得超过井口装置额定工作压力、套管抗内压强度的80%和薄弱地层的（）所允许的关井套压值三者中最小值。 A、地层坍塌压力 B、上覆岩层压力 C、地层压力 D、地层破裂压力 12. 非特殊情况，不能用环形防喷器封闭( )。 A、钻杆 B、钻铤 C、套管 D、空井 13. 液压防喷器的公称通径应与套管头下( )的尺寸相匹配。 A、套管 B、钻杆 C、方钻杆 D、钻铤 14. 在待命工况下，半封闸板防喷器的三位四通换向阀处于( )位，旁通阀处于( )位。 A、中、开 B、关、关 C、开、关 D、关、开 15. 对不同尺寸的钻具，只需更换闸板防喷器的密封胶芯和闸板压块，其余零件可通用互换的闸板是( )闸板。 A、单面 B、双面 C、组合 D、多功能 二、多选题(第16题～第25题。选择一个或多个正确的答案，将相应的字母填入题内的括号中。每题2.0分，满分 20.0分。) 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 编号：AQ-ST-00987 ( 安全试题) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 钻井工考试安全试题 Safety test questions for driller examination 钻井工考试安全试题 安全试题的作用：“安全员是经过培训及考核取得上岗资格的安全管理人员。根据安全发的规定，具有一定规模的企业必须配备专职安全员，重点工序必须有安全员进行检查监督” 一、填空题： 1、钻机所有机械运转部位必须设置安全罩 。 2、当上下两节井壁的法兰盘接缝进入泥浆面1 米深时，门式起重机应停止钩头的下放工作，安排专人对焊接处检查，无漏水现象后方可继续下沉。 3、泥浆平衡池及井口设置安全警示牌、安全绳 ，闲杂人等不得靠近。 4、在配制防水防腐涂料时，防水防腐的材料应涂抹均匀 ，宽度符合要求。 5、吊运井壁时各起吊点要受力均匀，严禁急停急落 。 6、井壁堆放后，技术人员和专职安全员应定期检查 井壁有无下沉或倾斜偏大等情况，如有应及时汇报并采取措施及时处理。 7、岩石钻进应选用大 钻压、高 转数、大 冲洗量。 8、每次吊具使用完毕后，必须检查油缸 、柔性吊带 、卸扣 、及承力构件 的安全情况。 9、在用安全阀的检验周期是1年 。 10、在吊运过程中，严禁操作人员站在被吊运井壁上 跟随门吊一起行走。 二、单项选择题 1、钻头下放时，将两半封口平车打开，打开距离至少大于钻头直径（C）米。 A.0.2 B.0.3 C.0.5 2、钻机开动过程中，仔细观察倾听钻机的运转情况，发现异常立即(C) A.汇报 B.减速 C.停机检查 3、起钻时，钻机提升速度不得大于（C）米/分钟 A.6 B.9 C.4 4、当吊具与井壁吊环连接好后，将井壁吊离地面（A）高度观察有无溜车，必要时可反复起升几次。 A.200mm B.500mm C.800mm 5、吊运井壁起落过程中必须采用（B）操作，严禁急停急落。 A.高速档 B.低速档 C.中速档 6、滑车组两滑车的最小距离应是(A)。 A．不小于轮径的5倍B．不小于轮径的3倍C．不小于轮径的10倍 钻井监督考核试卷一 （闭卷考试，总分100分，答卷时间90分钟）姓名监督部分数 一、名词解释（每题5分，共20分） 1. 地层压力：地层岩石孔隙内流体的压力。 2. 井斜角:井眼方向线与铅垂线之间的夹角。 3. 垂深：是指井眼轨迹上某点至井口所在水平面的距离。 4、定向井：沿着预先设计的井眼轨道，按既定的方向偏离井口垂线一定距离，钻达目标的井 二、填空题（每空1分，共20分） 1、有井漏的井要填写（井漏深度）、（层位）、（漏失量）、堵漏天数、 （打水泥次数）等。 3、防喷器控制系统安装在面对井架左侧，距井口不少于（25 ) m，并在周围留有不少于（ 2 ）m的人行通道，周围（10 ）m内不得堆放易燃、易爆、腐蚀物品。 4、所有作用在环形空间的压力总和，就是（井底压力。） 5、钻井工程质量:主要是指（井身质量）、（取芯质量）和（固井质量）。 6、油井常规井中靶半径≤（30m）。 7、中石油钻井队持（中石油单位）颁发的有效井控培训合格证；中石化及民营钻井队持（长庆油田公司）颁发的有效井控培训合格证。 9、钻井队要建立坐岗记录并有（专人坐岗），记录数据要真实有效，一般在 （15 ）分钟记录一次。 10、法兰连接螺栓未上紧螺栓未上全扣（3000 ）元。 11、消防器材应配备推车式（MFT35）型干粉灭火器4具、MFZ型8kg干粉灭火器10具、5kgCO2 灭火器7具、消防斧2把、消防锹6把、消防桶8只消防毡10条、消防沙不少于（4m3）、消防专用泵1台、（Φ19mm）直流水枪2只、消防水龙带100m。 三、选择题（每题2分，共20分） 1 、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 2、溢流关井后，一般情况下关井套压（C ）关井立压。 A、等于 B、小于 C、大于 3、关井程序中的“四、七”动作中，关防喷器的信号是（B ）。 A、一声长笛 B、两声短笛 C、三声短笛 4、单井平均取心收获率 C ，视为取心质量合格。 A、85% B、90% C、95% D、97% 5、固井质量合格率100％，声幅相对值 D 为合格。 A、≤15％ B、≤30％ C、≤35％ D、≤40％ 6、钻遇高压油层发生井喷的先期预兆是 B 。 A、粘度增加 B、钻时加快 C、密度下降 D、槽面有油花 7、油井当量钻井液密度的附加范围是：油井（A）g/cm3或控制井底压差( C )MPA； A、0.05～0.10 B、0.07～0.15； C、1.5～3.5 D、3.0～5.0 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 石油工程课后习题 第二章岩石与钻头 1)岩石抗压强度和硬度有何区别？ 2)试述岩石抗拉伸强度的实验方法及原理。 3)什么叫岩石的研磨性和可钻性？如何测试？ 4)圆柱压头作用下岩石破碎的机理是什么？ 5)试述三轴应力条件下岩石机械性能的变化特点。 6)岩石的硬度、塑性系数如何测试？ 7)刮刀钻头的破岩原理是什么？ 8)试述刮刀钻头刀翼几何形状与地层的适应关系。 9)试述牙轮钻头的运动学规律及破岩原理。 10)牙轮钻头牙轮及牙齿的布置原则有哪些? 11)PDC钻头的破岩原理是什么？ 12)PDC钻头的胎体及切削齿如何选择？ 13)三轴应力条件下岩石的破碎特点及强度如何确定？ 第三章井眼轨道设计与控制 1)油气井分哪几类？ 2)设计井眼轨道的原则是什么？ 3)什么情况下要进行绕障或防碰设计？ 4)常用钻井工具有哪些？ 5)下部钻具有哪几种？ 6)钻柱受哪些力的作用？ 7)怎样判断钻柱是否屈曲？ 8)井眼轨道控制理论包括哪两大部分？ 9)在实际钻进时，如何控制井眼轨道？ 10)短曲率半径水平井和径向水平井有哪些特点和用途？ 第四章钻井液 1)试比较常见粘土矿物的组成及特点。 2)用扩散双电层理论解释电解质对钻井液稳定性的影响。 3)钻井液有哪些功用？其中最基本的功用是什么？ 4)钻井液密度对钻井工程有什么影响？如何选择加重材料？ 5)钻井工程对流变性有哪些要求？如何调整钻井液的流变参数？ 6)影响滤失量的因素有哪些？降低滤失量可采取哪些措施？ 7)离子交换吸附有哪些特点？ 8)什么是阳离子交换容量？其影响因素有哪些？ 9)钻井液选择的基本原则是什么？ 10)如何根据井的类别、地层情况选择钻井液？ 11)高温对钻井液性能有何影响？ 12)试述常用钻井液的组成、特点、适用范围及维护方法。 第五章优选参数钻井 1)试述射流对井底的净化作用机理? 2)试述射流水力参数与钻头水力参数的关系。 3)影响钻进速度的主要因素有哪些？其影响规律如何？ 4)循环系统总压力损失受哪些因素限制？ 5)泥浆泵为何有两种工作状态？ 6)试推导并论述喷射钻井的工作方式及其临界井深、最优排量。 7)在实际钻井中为什么不能始终用理论给出的最优排量和最优喷嘴直径？ 8)某油田2800m井段的地层研磨系数A f=3.22×10-3，用φ251mm钻头钻进，钻压20×104N，转速110r/min，试求10h后的齿高磨损量（有关系数：D2=6.44，D1=1.433×10-5，Q1=1.5，Q2=0.653×10-4，C1=5）。 9)某井用φ220mm的21型牙轮钻头钻进，钻压、转速分别始终为25×104N和60r/min。钻头工作15小时后起钻，按磨损分级标准，该钻头牙齿磨损为T2级（相应齿高磨损量为1/4），轴承磨损为B6级（相应轴承磨损量为3/4）。试求该钻头的轴承工作系数。 40)某井段的地层可钻性系数为2.3×10-6，研磨性系数为2.28×10-3，门限钻压1.0×104N，转速指数为0.68，拟用φ251mm的21型钻头钻进（D2=6.44，D1=1.433×10-5，Q1=1.5，Q2=6.53×10-5，C1=5，C2=3.68，C H=1，C p=1）。钻头成本为900元，钻机作业费用为250元/h，起下钻时间为5.75h，试求转速为50r/min，h f=1.0时的最优钻压、钻头寿命和钻进成本。 41)试求题10中钻压为22×104N，且牙齿全部磨损（h f=1）时的最优转速及其相应的钻头寿命和钻进成本。 第六章油气井压力预测与控制 12)假设：井深为3048m，井眼直径为0.20m，钻杆直径为0.1143m，表层套管深度609.60m，609.60m 处破裂压力梯度为17.542×10-3MP a/m（有问题？？？），钻井液密度为1150.33kg/m3.钻柱下至井 1、外包监督主要职责包括组织外部钻井队施工作业井各次开工验收，并签署（B ）。 A、作业许可 B、开工指令 C、动火许可 2、外包监督对作业过程中存在违章指挥、违章作业行为的队伍和人员有（C ）。 A、建议权 B、整改权 C、处罚权 3、工程技术分公司在外包监督管理方面负责组织外包监督培训、（A ）和管理。 A、考核 B、考察 C、审核 4、企业在外包监督管理方面负责本企业外包监督的（B ）、业务培训、考核及管理。 A、选拔 B、选派 C、培养 5、外包监督必须具有（A）以上钻井队工作经历。 A、2年 B、3年 C、4年 6、外包监督应掌握钻井专业基础理论和专业技术，熟悉钻完井新技术、新工艺、有关（C ）、规范和规定，了解地质、测录井、机械等相关专业知识。 A、行业标准 B、规章制度 C、技术标准 7、钻井队施工业务外包监督证书有效期为（B）。 A、1年 B、2年 C、3年 8、监督工作内容包括检查所监督的钻井队生产技术管理情况、（B），检查现场安全、井控管理措施落实情况等。 A、人员情况 B、分析总结邻井事故复杂情况 C、应急预案情况 9、监督工作中执行的文件。包括井控和安全岗位操作规程、（A）、健康安全环境（HSE）“两书一表”、特殊作业应急计划等。 A、井控和安全指令 B、监督工作所需的表格 C、作业计划 10、施工结束后，外包监督工作总结应包括以下主要内容：监督工作概述，任务目标完成情况评价，（ C ），发现的问题及改进意见和建议等。 A、作业应急计划 B、监督记录式样 C、经验与体会 11、外包监督的培训内容包括安全生产的法律、法规、技术标准和健康安全环境（HSE）管理及（C）等 A、人员持证 B、消防管理 C、应急预案 12、外包监督应忠于职守，精通业务，敢于管理，勇于负责，具有严谨的工作态度和（B）精神。 A、勤俭节约 B、艰苦奋斗 C、任劳任怨 1、二级外包监督可承担总承包监督管理、巡井和住井监督工作。（×） 2、工程技术分公司在外包监督管理方面不负责外包监督管理体系建设。（×） 3、外包监督主要职责是检查生产进度，不需要参与施工相关方协调管理。（×） 4、外包监督在发现重大事故隐患或问题时，有要求钻井队停工整改权。（√） 5、外包监督实行分级管理，分为四级、三级、二级和一级。（×） 6、外包监督应具有组织、协调现场作业施工和较强的安全、井控管理能力。（√） 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、水平孔。 D 根据钻孔位置的分类——地表钻探、水上(河、湖、海)钻探、地下坑道钻探。 E 根据钻孔布置方法分类——丛状钻探、多井筒钻探、多孔底钻探 F 根据破岩形式分类 (1)物理方法破岩：①高温（1400℃～3500℃）、高压（200~250MP ａ）破岩；②用超声波和低声波破岩； ③用爆破、高压水射流等方法破岩。 (2)化学方法破岩：此法使用较少，如溶解、软化岩石等。 (3)机械方法破岩：使用最为广泛，其分类如图1.5所示 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； ◆ 泡沫钻进； ◆ 雾化钻进； ◆ 充气泥浆钻进(降低泥浆比重，以防漏失) 2.为何大直径灌注桩需使用反循环成孔？（10分） 反循环：泥浆由孔口进入，利用泵吸、气举等措施抽吸泥浆，泥浆携带钻渣由钻杆上升进入泥浆池 反循环本身所具有的特点，给提高成孔效率、成桩质量和综合经济效益等方面带来一系列的好处。 3.试比较液动冲击钻进与风动冲击钻进的特点？ 液动冲击器与气动冲击器的比较 冲击钻进 手动冲击钻进 机械冲击钻进 冲击器钻进 钻机钻进 液动冲击器钻进 风动冲击器钻进 回转钻进 手动回转钻进 机械回转钻进 深井回转钻进 硬质合金钻进 钻粒钻进 金刚石钻进 螺旋钻进 震动钻进 转盘钻进 井底发动机钻进 涡轮钻进 螺杆钻进 电钻进 其它 冲击回转钻进 图1.5 机械破碎岩石的钻探方法分类 《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。（） 一、填空题 1、在钻进中遇到溶洞，钻具突发放空，此时应警惕（井漏）、（溢流）、（卡钻）等复杂情况的发生。 2、为了保证安全钻进，钻井液环空流变参数选择应考虑的因素是（携带岩屑）和（稳定井壁）。 3、典型的完井方法有裸眼和射孔两大类，油层套管串中应接有（短套管），便于用磁定位测井校正射孔深度。 4、按固井技术要求，测固井质量的声幅值在（10%）以下为优质，（30%）以下为合格。 5、套管头的主要功能是支撑（套管）重量，并为安装（采油树）提供过度连接。 6、处理卡电缆事故的最有效办法是（穿心打捞）。 7、钻进过程中，钻井液密度逐渐下降，出口液量增加，粘度上升，氯根含量增加，可能是钻遇（盐水层）。 8、下钻到底，开泵困难，经多次转动和上下活动钻具后，泵压逐渐恢复正常，主要是（井下沉沙）造成的。 9、般土是钻井液中常用的处理剂之一，它的主要作用是（提粘切）和（降滤失）。 10、钻头选型应主要考虑所钻地层的（岩性）和（地层可钻性）。 11、下表层套管口袋不大于（1）米。 12、指重表上直接反映的参数：（悬重）和（钻压）。 13、钻进参数主要包括（钻压）、（转速）、（流量）、（泵压）及其它水力参数。 14、排量通常以（升/秒）为单位。 15、在钻进过程中，方钻杆在转盘补心面以下的长度称为（方入）；在补心面以上的方钻杆有效长度称为（方余）。 16、将井下的钻柱从井眼内起出来称为（起钻）。将钻具下到井眼内称为（下钻），整个过程称为（起下钻）。 17、常用5″钻杆的扣型：（411/410） 18、地质年代：S和C分别代表哪个系：S：（志留）系，C：（石炭）系。 二、选择题 1、近平衡压力钻井的概念是钻井液静液柱压力（ C ）地层孔隙压力。 A、稍小于 B、等于 C、稍大于 2、影响定向井井眼轨迹的最主要因素是（ C ）。 A、地层倾角 B、下钻钻具组合 C、钻井参数 3、水力参数的临界设计是以（ A ）为依据的。 A、泵的额定泵压 B、泵的额定排量 C、泵的缸套大小 4、在大段砾岩、砂砾岩地层钻进时，应选用（ C ）钻头。 A、PDC B、钢齿钻头 C、研磨型镶齿钻头 5、在含硫化氢井上，电器开关距井口的最小允许距离是 2012年华北石油局职工培训中心 井控培训试题(A类) 考试须知: 考试时间120分钟。 除题目有特殊要求以外，所有题目只有一个正确答案。 当考生做完试题或发现问题时，请举手示意监考人员以寻求必要的帮助。 考生单位：学员姓名：考试成绩：考试时间: 一、井控装备(每题1分共计50分，请将正确的选项号填入括号内) 1. 手动操作杆与防喷器手动锁紧轴中心线的偏斜应不大于（）。 A、450 B、300 C、600 2. 14.剪切闸板由钻井队（）操作。 A. 副司钻 B、司钻 C、值班平台经理 3.防喷器组合的通径必须一致，其大小取决于井身结构设计中的所联（）尺寸。 A、套管； B、钻杆； C、钻头 4. 远程控制台储能器应充氮气压力（）。 A、21MPa±0．7MPa B、7MPa±0．7MPa C、10MPa±0．7MPa 5.当井内压力不断升高时，可以打开环形防喷器泄压。( ) A、错； B、对 6. 井控设备是指实施油气井( )所需的一整套装臵、仪器、仪表和专用工具。 A.压力控制 B.油气控制 C.地层控制 7.可利用环形防喷器进行强行下钻作业。( ) A、错； B、对 8.在环形防喷器中，井压助封。（） A、错； B、对 9.以下哪几种存放方法对胶芯最好（）(3个答案) A、靠近有腐蚀性的物品； B、室温状态； C、接近高压带电设备； D、在光线较暗又干燥的室内； E、单个平放 10. 液压防喷器的公称通径指液压防喷器能通过的（）的外径。 A.最小钻具 B.最大钻具 C.合适尺寸钻具 11.密封圈失效后压注二次密封脂不可过量，以观察孔不再泄漏为准。( ) A、对； B、错 12. 液压防喷器的特点是:动作迅速、操作方便、（ )、现场维修方便等特点。 A.省力 B.安全可靠 C.成本低廉 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。 2019年司钻作业（钻井作业）安全生产模拟考试题库 及答案（三） 第1题、【判断题】为保证钻井泵有效地工作,在现场使用时钻井液池或循环罐应尽量远离钻井泵。 A、正确 B、错误 正确答案：B 第2题、【判断题】为提高固井质量,顶替水泥浆应采用紊流。 A、正确 B、错误 正确答案：A 第3题、【判断题】为节省资源,外来人员用电可以与井队使用同一闸刀用电。 A、正确 B、错误 正确答案：B 第4题、【判断题】为避免水龙头脱钩,在挂水龙头时,一定要检查大钩与水龙头的挂合情况是否牢靠,把大钩锁销锁牢。 A、正确 B、错误 正确答案：A 第5题、【判断题】为预防大绳打扭,冬季钻进时,快速启动转盘,用低速挡活动好水龙头。 A、正确 B、错误 正确答案：B 第6题、【判断题】为预防砂桥卡钻发生,井筒的井径扩大率应控制在10%~15%以内。 A、正确 B、错误 正确答案：A 第7题、【判断题】为预防粘吸卡钻,使用水基钻井液(一般为阴离子钻井液)时,一般要求钻柱静止时间不允许超过8~10min。 A、正确 B、错误 正确答案：B 第8题、【判断题】为预防缩颈,在蠕变地层钻进可使用偏心PDC钻头,把井眼钻大,或在钻头以上的适当部位接牙辊扩大器,以修整缩小的井眼。 A、正确 B、错误 正确答案：A 第9题、【判断题】为预防顶天车事故发生,如遇高低速放气失灵,应立即摘开总车离合器,合上气刹车开关或踏下防碰天车,紧急制动。 A、正确 B、错误 正确答案：A 第10题、【判断题】为预防顿钻事故发生,起下钻铤时一定要按规定卡好安全卡瓦。 A、正确 B、错误 正确答案：A 第11题、【判断题】事故处理“四不放过”原则,即事故原因没有查清不放过;事故责任者没有严肃处理不放过;广大职工没有受到教育不放过;防范措施没有落实不放过。 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 第一章 钻井的工程地质条件（P41） 1、简述地下各种压力的基本概念及上覆岩层压力、地层压力和基岩应力三者之间的关系。答：P6～P8 2、简述地层沉积欠压实产生异常高压的机理。答：P10 答：地层在沉积压实过程中，能否保持压实平衡主要取决于四个因素：（1）上覆岩层沉积速度的大小，（2）地层渗透率的大小，（3）地层孔隙减小的速度，（4）排出孔隙流体的能力。 在地层的沉积过程中，如果沉积速度很快，岩石颗粒没有足够的时间去排列，孔隙内流体的排出受到限制，基岩无法增加它的颗粒和颗粒之间的压力，即无法增加它对上覆岩层的支撑能力。由于上覆岩层继续沉积，岩层压力增加，而下面的基岩的支撑能力并没有增加，孔隙流体必然开始部分地支撑本应有岩石颗粒所支撑的那部分上覆岩层压力。如果该地层的周围又有不渗透的地层圈闭，就造成了地层欠压实，从而导致了异常高压的形成。 3、简述在正常压实地层中岩石的密度、强度、空隙度、声波时差和dc 指数随井深变化的规律。 答：密度、强度、dc 指数随井深增加而增大（见P10上、P25下、P15中）； 空隙度、声波时差随井深增加而减小（见P12下）。 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？ 答：地层破裂压力：P17中。 根据液压实验曲线确定地层破裂压力：见P21中（步骤4、5）。 5、某井井深2000m ，地层压力25MPa ，求地层压力当量密度。 解：根据P13、式（1-12），地层压力D p p p ρ00981.0= 地层压力当量密度 )/(274.12000 00981.025 00981.03m g D p p p =?= = ρ 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）集团公司井控检查-钻井监督试题及标准答案
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