石油工程鉆井技術習題集姓名_________________________地址_______________________________學號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.石油工程鉆井技術的基本原理是：

a.利用鉆井液將巖屑帶出井口

b.利用鉆井泵將巖屑從井底提升到井口

c.利用鉆井泵將鉆井液從井口壓入井底

d.利用鉆井液在井壁形成泥餅保護井壁

2.鉆井液的主要作用是：

a.帶出巖屑

b.冷卻鉆頭

c.防止井壁坍塌

d.以上都是

3.鉆井液密度增加會導致：

a.鉆井速度加快

b.鉆井液循環(huán)量減少

c.井壁穩(wěn)定性提高

d.鉆井液粘度降低

4.鉆井液粘度增加會導致：

a.鉆井液循環(huán)量增加

b.鉆井液攜巖能力降低

c.鉆井液穩(wěn)定性提高

d.鉆井液溫度升高

5.鉆井液濾失量過大，可能的原因有：

a.鉆井液粘度過低

b.鉆井液密度過高

c.鉆井液穩(wěn)定性差

d.以上都是

答案及解題思路：

1.答案：d

解題思路：石油工程鉆井技術的基本原理是通過鉆井液在井壁形成泥餅保護井壁，同時利用鉆井液將巖屑帶出井口，并使用鉆井泵將鉆井液從井口壓入井底。

2.答案：d

解題思路：鉆井液的主要作用是多方面的，包括帶出巖屑、冷卻鉆頭和防止井壁坍塌，因此選d。

3.答案：c

解題思路：鉆井液密度增加會提高井壁的穩(wěn)定性，從而減少井壁坍塌的風險。

4.答案：b

解題思路：鉆井液粘度增加會使得其流動性降低，循環(huán)量減少，而攜巖能力會隨之降低。

5.答案：d

解題思路：鉆井液濾失量過大可能是由于粘度過低、密度過高或穩(wěn)定性差等因素引起的，因此選d。二、填空題1.鉆井液的密度與鉆井液_________________有關。

答案：礦化度

解題思路：鉆井液的密度主要取決于其中的固體顆粒和溶解鹽的含量，即礦化度。礦化度越高，鉆井液的密度越大。

2.鉆井液的粘度與鉆井液_________________有關。

答案：溫度

解題思路：鉆井液的粘度受溫度影響較大，溫度升高，鉆井液的粘度通常會降低。這是因為溫度升高使得鉆井液中顆粒的運動速度加快，從而降低粘度。

3.鉆井液的穩(wěn)定性與鉆井液_________________有關。

答案：抑制性

解題思路：鉆井液的穩(wěn)定性主要與其抑制性有關。抑制性好的鉆井液能夠有效抑制地層流體上竄，保持鉆井液的穩(wěn)定。

4.鉆井液的攜巖能力與鉆井液_________________有關。

答案：粘度

解題思路：鉆井液的攜巖能力與其粘度密切相關。粘度越高，鉆井液的攜巖能力越強，因為高粘度的鉆井液可以更好地將巖屑攜帶到地面。

5.鉆井液在鉆井過程中起到_________________的作用。

答案：冷卻鉆頭、清洗井壁、平衡地層壓力、穩(wěn)定井壁

解題思路：鉆井液在鉆井過程中具有多種作用，包括冷卻鉆頭以防止鉆頭過熱、清洗井壁以清除巖屑、平衡地層壓力以防止井壁坍塌以及穩(wěn)定井壁以保持井壁的完整性。這些作用對于保證鉆井過程的順利進行。三、判斷題1.鉆井液密度越高，攜巖能力越強。（）

2.鉆井液粘度越高，攜巖能力越強。（）

3.鉆井液穩(wěn)定性越好，攜巖能力越強。（）

4.鉆井液密度增加，可以防止井壁坍塌。（）

5.鉆井液粘度增加，可以防止井壁坍塌。（）

答案及解題思路：

1.答案：√

解題思路：鉆井液密度增加，可以增大其攜巖能力，從而有效攜帶鉆頭切削下來的巖屑，防止其堆積在井底或井壁，提高鉆井效率。

2.答案：×

解題思路：鉆井液粘度雖然可以增加其攜巖能力，但過高的粘度會導致鉆井液循環(huán)困難，影響鉆頭切削效率，反而降低攜巖能力。

3.答案：√

解題思路：鉆井液穩(wěn)定性越好，即鉆井液的功能參數(shù)如粘度、密度、抑制性等相對穩(wěn)定，有利于保持鉆井液功能，提高攜巖能力。

4.答案：√

解題思路：鉆井液密度增加，可以提高其對井壁的穩(wěn)定性，從而有效防止井壁坍塌，保證鉆井作業(yè)的順利進行。

5.答案：×

解題思路：鉆井液粘度增加，雖然可以提高其對井壁的穩(wěn)定性，但過高的粘度會降低鉆井液的攜巖能力，反而可能導致井壁坍塌。因此，提高粘度并不是防止井壁坍塌的最佳方法。四、簡答題1.簡述鉆井液在鉆井過程中的作用。

答案：

鉆井液在鉆井過程中扮演著多重關鍵角色，包括：

帶出鉆頭切削下來的巖屑；

維持井壁穩(wěn)定，防止坍塌；

為鉆頭提供冷卻和潤滑；

監(jiān)測井下狀況，包括溫度、壓力和流體性質等；

調節(jié)井眼大小和形狀。

解題思路：

鉆井液是鉆井過程中的介質，它的多種作用是鉆井技術穩(wěn)定進行的基礎。需要理解每個作用的原理和實際應用。

2.簡述鉆井液密度、粘度、穩(wěn)定性對鉆井過程的影響。

答案：

密度：影響鉆井液的攜巖能力、井壁穩(wěn)定性及鉆井液循環(huán)壓力。

粘度：影響鉆井液的攜巖能力、潤滑性及鉆井速度。

穩(wěn)定性：影響鉆井液的長期使用效果，包括抗溫性、抗鹽性等。

解題思路：

分析密度、粘度和穩(wěn)定性對鉆井液功能的影響，進而推斷它們如何影響鉆井過程。

3.簡述鉆井液攜巖能力的影響因素。

答案：

鉆井液攜巖能力的影響因素包括：

鉆井液的密度和粘度；

鉆井液的流變性；

鉆頭切削下來的巖屑大小和形狀；

鉆井液的循環(huán)系統(tǒng)效率。

解題思路：

識別影響攜巖能力的各種因素，并理解它們如何相互作用。

4.簡述鉆井液在防止井壁坍塌中的作用。

答案：

鉆井液通過以下方式防止井壁坍塌：

增加井壁的支撐力；

減少井壁與鉆井液之間的摩擦力；

防止地下水和其他流體侵入井壁。

解題思路：

理解鉆井液如何通過其物理和化學特性來維護井壁的穩(wěn)定性。

5.簡述鉆井液在冷卻鉆頭中的作用。

答案：

鉆井液在冷卻鉆頭中的作用包括：

帶走鉆頭產(chǎn)生的熱量；

減少鉆頭與井壁的摩擦；

預防鉆頭過熱導致的磨損和失效。

解題思路：

認識到鉆井液的熱傳導和對鉆頭磨損的保護作用。五、論述題1.論述鉆井液密度、粘度、穩(wěn)定性對鉆井過程的影響。

鉆井液密度、粘度和穩(wěn)定性是鉆井液的重要功能指標，它們對鉆井過程有著直接的影響。

鉆井液密度：鉆井液密度決定了其對井壁的壓力，過高或過低的密度都會對鉆井過程產(chǎn)生不利影響。過高密度可能導致井壁坍塌，過低密度則可能引起井涌或井漏。

鉆井液粘度：粘度影響鉆井液的攜巖能力和循環(huán)效率。粘度過高會增加泵送阻力，降低循環(huán)效率；粘度過低則可能導致攜巖能力不足，影響鉆井速度。

鉆井液穩(wěn)定性：穩(wěn)定性是指鉆井液在循環(huán)過程中的穩(wěn)定功能，包括抗溫變性、抗鹽變性、抗酸堿性等。穩(wěn)定性差的鉆井液可能導致濾餅過厚，影響鉆井效率。

2.論述鉆井液攜巖能力的影響因素及其對鉆井過程的影響。

鉆井液的攜巖能力受到多種因素的影響，包括鉆井液的性質、鉆頭類型、井眼直徑等。

鉆井液性質：鉆井液的粘度、密度、濾失量等性質直接影響其攜巖能力。

鉆頭類型：不同類型的鉆頭對攜巖能力有不同的要求，如PDC鉆頭對攜巖能力要求較高。

井眼直徑：井眼直徑越大，攜巖能力越強。

攜巖能力不足會導致巖屑堆積，影響鉆井速度和井壁穩(wěn)定性。

3.論述鉆井液在防止井壁坍塌中的作用及其對鉆井過程的影響。

鉆井液在防止井壁坍塌中起著的作用。

鉆井液密度：通過提供足夠的壓力，防止井壁坍塌。

鉆井液濾餅：形成穩(wěn)定的濾餅，保護井壁。

鉆井液粘度：粘度高的鉆井液有助于形成濾餅，防止井壁坍塌。

井壁坍塌會嚴重影響鉆井速度，增加鉆井成本，甚至導致鉆井失敗。

4.論述鉆井液在冷卻鉆頭中的作用及其對鉆井過程的影響。

鉆井液在冷卻鉆頭中起到關鍵作用。

鉆井液循環(huán)：帶走鉆頭產(chǎn)生的熱量，防止鉆頭過熱。

鉆井液性質：合適的鉆井液性質有助于提高冷卻效果。

鉆頭過熱會導致鉆頭磨損加劇，降低鉆井效率，甚至損壞鉆頭。

5.論述鉆井液在提高鉆井速度中的作用及其對鉆井過程的影響。

鉆井液通過以下方式提高鉆井速度：

攜巖能力：提高攜巖能力，減少巖屑堆積，加快鉆井速度。

冷卻鉆頭：降低鉆頭溫度，減少鉆頭磨損，提高鉆井速度。

井壁穩(wěn)定性：保持井壁穩(wěn)定，減少因井壁坍塌導致的停工時間。

答案及解題思路：

答案：

1.鉆井液密度、粘度、穩(wěn)定性分別對鉆井過程的影響包括：密度影響井壁穩(wěn)定性，粘度影響攜巖能力和循環(huán)效率，穩(wěn)定性影響鉆井液的長期使用功能。

2.影響鉆井液攜巖能力的因素包括鉆井液性質、鉆頭類型和井眼直徑。攜巖能力不足會影響鉆井速度和井壁穩(wěn)定性。

3.鉆井液在防止井壁坍塌中的作用包括提供壓力、形成濾餅和保持粘度。井壁坍塌會嚴重影響鉆井速度和成本。

4.鉆井液在冷卻鉆頭中的作用包括循環(huán)帶走熱量和調節(jié)鉆井液性質。鉆頭過熱會導致磨損加劇，降低鉆井效率。

5.鉆井液在提高鉆井速度中的作用包括提高攜巖能力、冷卻鉆頭和保持井壁穩(wěn)定。

解題思路：

解題時，首先明確每個論述題的核心概念，然后結合實際案例和知識點，分析每個因素對鉆井過程的影響，最后總結出每個因素的作用和影響。解題過程應邏輯清晰，論述充分，保證答案的嚴謹性和準確性。六、計算題1.已知鉆井液密度為1.2g/cm3，求其質量為多少？

解答：

設鉆井液的體積為Vcm3。

鉆井液的質量m=ρ×V，其中ρ為密度，V為體積。

代入已知密度ρ=1.2g/cm3，得m=1.2g/cm3×Vcm3。

答案：m=1.2Vg。

2.已知鉆井液粘度為30mPa·s，求其動力粘度為多少？

解答：

動力粘度（η）是粘度的另一種表示方式，通常以Pa·s為單位。

已知粘度為30mPa·s，即30毫帕·秒。

動力粘度η=30mPa·s=30×10?3Pa·s。

答案：η=0.03Pa·s。

3.已知鉆井液穩(wěn)定性為80%，求其體積穩(wěn)定性為多少？

解答：

穩(wěn)定性通常指的是鉆井液在靜置條件下保持穩(wěn)定的能力，以百分比表示。

體積穩(wěn)定性是指鉆井液在靜置過程中體積的變化率。

若穩(wěn)定性為80%，則體積穩(wěn)定性VSt=100%穩(wěn)定性。

答案：VSt=100%80%=20%。

4.已知鉆井液攜巖能力為0.5m3/h，求其體積攜巖能力為多少？

解答：

攜巖能力通常指單位時間內鉆井液攜帶巖屑的能力。

已知攜巖能力為0.5m3/h，即每小時攜帶0.5立方米巖屑。

體積攜巖能力即為攜巖能力，單位為m3/h。

答案：體積攜巖能力=0.5m3/h。

5.已知鉆井液在鉆井過程中溫度升高了10℃，求其粘度變化率為多少？

解答：

粘度變化率通常指溫度變化引起的粘度變化百分比。

設初始粘度為η?，溫度升高后的粘度為η?。

粘度變化率Δη/η?=(η?η?)/η?×100%。

需要具體粘度隨溫度變化的函數(shù)或數(shù)據(jù)來計算具體數(shù)值。

答案：Δη/η?=(η?η?)/η?×100%。

答案及解題思路：

1.答案：m=1.2Vg。

解題思路：利用密度公式計算質量。

2.答案：η=0.03Pa·s。

解題思路：將毫帕·秒轉換為帕·秒。

3.答案：VSt=20%。

解題思路：穩(wěn)定性與體積穩(wěn)定性之間的關系。

4.答案：體積攜巖能力=0.5m3/h。

解題思路：攜巖能力的定義。

5.答案：Δη/η?=(η?η?)/η?×100%。

解題思路：粘度變化率的計算公式，需要具體粘度隨溫度變化的函數(shù)或數(shù)據(jù)。七、問答題1.如何提高鉆井液的攜巖能力？

答案：提高鉆井液的攜巖能力主要通過以下方法：

選擇合適的鉆井液基液和降濾失劑，增強鉆井液的濾失穩(wěn)定性；

調整鉆井液的粘度和切力，以提供足夠的攜巖能力；

添加足量的攜巖劑，如加重劑、懸浮劑等，以增加鉆井液的密度和顆粒攜帶能力；

使用新型的攜巖技術，如電化學攜巖、超聲波攜巖等；

加強鉆井液的攪拌和循環(huán)，以防止固體顆粒沉淀。

解題思路：首先明確提高攜巖能力的目的和重要性，然后從鉆井液性質、添加劑使用和工藝操作三個方面入手，分析并給出具體提高攜巖能力的措施。

2.如何防止鉆井液在鉆井過程中發(fā)生沉淀？

答案：防止鉆井液在鉆井過程中發(fā)生沉淀的措施包括：

保持鉆井液的穩(wěn)定性，避免鉆井液密度變化；

適當控制鉆井液的粘度和切力，避免顆粒沉降；

定期檢查鉆井液中的固體顆粒，及時清除沉淀物；

使用高效濾失劑和分散劑，降低濾失和沉淀風險；

控制鉆井液在井筒內的循環(huán)速度，減少沉積物沉積。

解題思路：從鉆井液的穩(wěn)定性和顆粒沉降兩個方面分析，結合鉆井液處理和循環(huán)的實際情況，提出防止沉淀的具體措施。

3.如何處理鉆井液在鉆井過程中發(fā)生泥漿漏失的情況？

答案：處理鉆井液在鉆井過程中發(fā)生泥漿漏失的方法有：

立即停止鉆進，調整鉆井液配方，增加鉆井液的穩(wěn)定性；

增加鉆井液的密度和粘度，提高鉆井液的攜巖能力；

添加適量的加重劑，調整鉆井液密度，減少漏失；

優(yōu)化鉆井液循環(huán)系統(tǒng)，加強循環(huán)攪拌，減少漏失；

使用堵漏材料，如水泥漿、纖維堵漏劑等，進行現(xiàn)場堵漏。

解題思路：首先識別泥漿漏失的原因，然后從鉆井液處理、調整和現(xiàn)場處理三個方面出發(fā)，提出具體的解決方案。

4.如何提高鉆井液的穩(wěn)定性？

答案：提高鉆井液的穩(wěn)定性可以通過以下途徑實現(xiàn)：

選用適合的鉆井液基液和添加劑，如濾失劑、穩(wěn)定劑等；

保持鉆井液化學性質的穩(wěn)定，避免發(fā)生水化、酸化等反應；

控制鉆井液的pH值，使其保持在中