(2024)井下井控練習(xí)題及答案一、選擇題1.當(dāng)井內(nèi)液柱壓力（）地層壓力時，井內(nèi)流體就會流入井眼，這種流動稱為溢流。A.大于B.小于C.等于D.不確定答案：B解析：根據(jù)井控基本原理，當(dāng)井內(nèi)液柱壓力小于地層壓力時，地層中的流體就會在壓力差的作用下流入井眼，形成溢流。如果液柱壓力大于地層壓力，能有效平衡地層壓力，防止溢流；液柱壓力等于地層壓力時，處于平衡狀態(tài)，也不會發(fā)生溢流。所以本題選B。2.下列哪項(xiàng)不屬于井控設(shè)備（）。A.防噴器B.泥漿泵C.節(jié)流管匯D.壓井管匯答案：B解析：井控設(shè)備是在鉆井過程中用于控制井口壓力、防止井噴等事故的設(shè)備。防噴器是井控設(shè)備的核心，用于封井；節(jié)流管匯和壓井管匯分別用于控制節(jié)流和向井內(nèi)注入壓井液等操作。而泥漿泵主要是用于循環(huán)泥漿，為鉆井提供動力，它不屬于專門的井控設(shè)備。所以本題選B。3.發(fā)生溢流后要求及時關(guān)井的目的是（）。A.防止井塌B.防止卡鉆C.保持井內(nèi)有盡可能多的液柱壓力D.防止鉆頭損壞答案：C解析：發(fā)生溢流后及時關(guān)井，能夠阻止地層流體繼續(xù)大量進(jìn)入井內(nèi)，保持井內(nèi)有盡可能多的液柱壓力，避免液柱壓力因流體不斷涌入而降低過多，從而為后續(xù)的壓井等處理措施創(chuàng)造有利條件。關(guān)井與防止井塌、卡鉆和鉆頭損壞沒有直接的因果關(guān)系。所以本題選C。4.關(guān)井后，關(guān)井立壓為零，關(guān)井套壓不為零，這時應(yīng)（）。A.壓井B.循環(huán)觀察C.節(jié)流循環(huán)除氣D.繼續(xù)鉆進(jìn)答案：B解析：關(guān)井立壓為零說明井底壓力基本能平衡地層壓力，關(guān)井套壓不為零可能是環(huán)空存在受污染的鉆井液等情況。此時不需要進(jìn)行壓井等復(fù)雜操作，可采用循環(huán)觀察的方法，通過循環(huán)將環(huán)空中受污染的鉆井液帶出，同時觀察井口壓力等參數(shù)的變化。節(jié)流循環(huán)除氣一般適用于氣侵等情況，而繼續(xù)鉆進(jìn)在溢流剛發(fā)生且套壓不為零的情況下是不安全的。所以本題選B。5.按照井控工作要求，在安裝防噴器開鉆前，應(yīng)進(jìn)行（）防噴演習(xí)。A.一次B.兩次C.三次D.四次答案：A解析：根據(jù)井控工作的相關(guān)規(guī)定和要求，在安裝防噴器開鉆前，必須進(jìn)行一次防噴演習(xí)，以檢驗(yàn)人員對防噴設(shè)備的操作熟練程度和應(yīng)急反應(yīng)能力，確保在實(shí)際發(fā)生溢流等情況時能夠正確、迅速地采取措施。所以本題選A。6.地層破裂壓力是指（）。A.地層漏失的壓力B.使地層產(chǎn)生裂縫時的壓力C.地層承壓的最大壓力D.地層坍塌的壓力答案：B解析：地層破裂壓力是指使地層產(chǎn)生裂縫時所需要的壓力。地層漏失壓力是指鉆井液開始漏入地層時的壓力；地層承壓的最大壓力表述不準(zhǔn)確；地層坍塌壓力是使地層發(fā)生坍塌的壓力。所以本題選B。7.當(dāng)發(fā)生氣侵時，井內(nèi)鉆井液密度自下而上（）。A.逐漸增大B.逐漸減小C.不變D.不確定答案：B解析：氣侵是指氣體進(jìn)入鉆井液中。由于氣體的密度遠(yuǎn)小于鉆井液的密度，當(dāng)發(fā)生氣侵時，氣體在井內(nèi)上升過程中，會使井內(nèi)鉆井液的密度自下而上逐漸減小。因?yàn)樵娇拷冢瑲怏w含量相對越高，對鉆井液密度的影響越大。所以本題選B。8.下列哪種工況下井底壓力最?。ǎ.起鉆B.下鉆C.鉆進(jìn)D.循環(huán)答案：A解析：在起鉆過程中，鉆柱不斷從井內(nèi)提出，井內(nèi)的鉆井液會隨著鉆柱的上提而減少，同時由于鉆柱的起出會產(chǎn)生抽汲壓力，抽汲壓力會使井底壓力降低。下鉆時，鉆柱下入井內(nèi)會產(chǎn)生激動壓力，使井底壓力增加；鉆進(jìn)和循環(huán)時，井底壓力相對比較穩(wěn)定，且一般能維持在一定水平。所以起鉆工況下井底壓力最小，本題選A。9.井控工作的三個主要階段是（）。A.一次井控、二次井控、三次井控B.開鉆、鉆進(jìn)、完井C.安裝防噴器、鉆進(jìn)、固井D.鉆井液配制、井控設(shè)備安裝、井控演習(xí)答案：A解析：井控工作主要分為一次井控、二次井控和三次井控三個階段。一次井控是指依靠合理的鉆井液密度來平衡地層壓力，防止地層流體進(jìn)入井內(nèi)；二次井控是指當(dāng)發(fā)生溢流或井噴后，通過及時關(guān)井和壓井等措施重新恢復(fù)對井的控制；三次井控是指在井噴失控后，采取一系列的搶險措施，重新恢復(fù)對井口的控制。開鉆、鉆進(jìn)、完井是鉆井作業(yè)的一般流程；安裝防噴器、鉆進(jìn)、固井是鉆井過程中的不同作業(yè)環(huán)節(jié)；鉆井液配制、井控設(shè)備安裝、井控演習(xí)是井控工作中的具體操作內(nèi)容，但不是井控工作的主要階段劃分。所以本題選A。10.液壓防噴器的關(guān)井液控油壓一般為（）MPa。A.8.5-10.5B.10.5-12.5C.12.5-14.5D.14.5-16.5答案：A解析：液壓防噴器的關(guān)井液控油壓一般為8.5-10.5MPa。這是根據(jù)液壓防噴器的設(shè)計和工作要求確定的，在此壓力范圍內(nèi)，能夠保證防噴器可靠地關(guān)閉井口，實(shí)現(xiàn)封井功能。所以本題選A。二、判斷題1.只要井內(nèi)液柱壓力等于地層壓力，就不會發(fā)生溢流。（）答案：√解析：溢流的產(chǎn)生是由于井內(nèi)液柱壓力小于地層壓力，導(dǎo)致地層流體在壓力差的作用下流入井眼。當(dāng)井內(nèi)液柱壓力等于地層壓力時，兩者處于平衡狀態(tài)，沒有壓力差促使地層流體流入井內(nèi)，所以不會發(fā)生溢流。因此本題說法正確。2.發(fā)現(xiàn)溢流后應(yīng)立即停止鉆進(jìn)，搶接方鉆桿旋塞，然后關(guān)井。（）答案：√解析：在鉆井過程中發(fā)現(xiàn)溢流后，及時采取措施控制井口非常關(guān)鍵。立即停止鉆進(jìn)可以防止更多的地層流體進(jìn)入井內(nèi)，搶接方鉆桿旋塞是為了在關(guān)井時能夠有效控制井口，防止鉆井液和地層流體噴出。然后進(jìn)行關(guān)井操作，阻止地層流體繼續(xù)涌入井內(nèi)。所以本題說法正確。3.關(guān)井后，井口壓力會隨著時間的增加而不斷上升。（）答案：×解析：關(guān)井后，井口壓力（關(guān)井立壓和關(guān)井套壓）一般不會隨著時間的增加而不斷上升。在關(guān)井初期，由于氣體的運(yùn)移等原因，井口壓力可能會有所上升，但當(dāng)達(dá)到一定程度后，井口壓力會趨于穩(wěn)定。如果井口壓力持續(xù)不斷上升，可能存在其他異常情況，如地層流體仍在不斷大量涌入等。所以本題說法錯誤。4.地層壓力是指作用在巖石孔隙內(nèi)流體上的壓力。（）答案：√解析：地層壓力就是指作用在巖石孔隙內(nèi)流體（如油、氣、水等）上的壓力。它是井控工作中需要重點(diǎn)關(guān)注的參數(shù)之一，準(zhǔn)確掌握地層壓力對于合理設(shè)計鉆井液密度、防止溢流和井噴等事故至關(guān)重要。所以本題說法正確。5.鉆井液密度越高，越能保證井控安全。（）答案：×解析：雖然適當(dāng)提高鉆井液密度可以增加井內(nèi)液柱壓力，有助于平衡地層壓力，防止溢流發(fā)生，但并不是鉆井液密度越高越好。如果鉆井液密度過高，會增加對地層的壓力，可能導(dǎo)致地層破裂，引起井漏等問題，同時也會增加鉆井成本和設(shè)備的負(fù)荷。因此，需要根據(jù)地層壓力等實(shí)際情況合理確定鉆井液密度，而不是單純追求高密度。所以本題說法錯誤。6.井控設(shè)備安裝好后，不需要進(jìn)行試壓檢查。（）答案：×解析：井控設(shè)備安裝好后，必須進(jìn)行試壓檢查。試壓檢查的目的是檢驗(yàn)井控設(shè)備的密封性能和承壓能力是否符合要求，確保在實(shí)際使用過程中能夠可靠地工作。如果不進(jìn)行試壓檢查，設(shè)備可能存在密封不嚴(yán)等問題，在發(fā)生溢流等情況時無法有效地控制井口，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的事故。所以本題說法錯誤。7.起鉆時發(fā)生溢流，應(yīng)立即停止起鉆，搶下鉆具到井底再關(guān)井。（）答案：×解析：起鉆時發(fā)生溢流，應(yīng)立即停止起鉆，搶接鉆具內(nèi)防噴工具（如鉆桿回壓閥等），然后關(guān)井。搶下鉆具到井底再關(guān)井會浪費(fèi)大量時間，在這段時間內(nèi)地層流體可能會大量涌入井內(nèi)，使情況變得更加危險。所以本題說法錯誤。8.氣侵后的鉆井液不能用于壓井。（）答案：×解析：氣侵后的鉆井液經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚?，如除氣等操作，使其性能符合要求后，是可以用于壓井的。并不是氣侵后的鉆井液就絕對不能使用，關(guān)鍵是要對其進(jìn)行處理和檢測，確保其能夠滿足壓井的需要。所以本題說法錯誤。9.二次井控的關(guān)鍵是及時發(fā)現(xiàn)溢流并正確關(guān)井。（）答案：√解析：二次井控是在發(fā)生溢流或井噴后采取措施重新恢復(fù)對井的控制。及時發(fā)現(xiàn)溢流能夠在早期采取行動，減少地層流體進(jìn)入井內(nèi)的量；正確關(guān)井可以阻止地層流體繼續(xù)涌入井內(nèi)，為后續(xù)的壓井等操作創(chuàng)造有利條件。所以及時發(fā)現(xiàn)溢流并正確關(guān)井是二次井控的關(guān)鍵。本題說法正確。10.所有的井控設(shè)備都需要定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。（）答案：√解析：井控設(shè)備在鉆井過程中起著至關(guān)重要的作用，其性能的好壞直接關(guān)系到井控安全。定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題，保證設(shè)備的正常運(yùn)行和可靠性。如果井控設(shè)備得不到定期維護(hù)保養(yǎng)，可能會出現(xiàn)故障，在需要使用時無法發(fā)揮作用，從而引發(fā)嚴(yán)重的井噴等事故。所以本題說法正確。三、簡答題1.簡述發(fā)生溢流的主要原因。答案：發(fā)生溢流的主要原因有以下幾點(diǎn)：（1）鉆井液密度不夠：在鉆井過程中，如果所使用的鉆井液密度低于地層壓力所要求的密度，就無法有效地平衡地層壓力，地層流體就會在壓力差的作用下流入井內(nèi)，從而導(dǎo)致溢流。例如，在鉆遇高壓油氣層時，如果沒有及時調(diào)整鉆井液密度，就容易發(fā)生溢流。（2）起鉆抽吸：起鉆時，鉆柱向上運(yùn)動，會在鉆柱周圍形成一個抽吸作用，使井底壓力降低。如果抽吸壓力過大，超過了井內(nèi)液柱壓力與地層壓力的差值，就會導(dǎo)致地層流體進(jìn)入井內(nèi)，引發(fā)溢流。特別是在起鉆速度過快、鉆柱結(jié)構(gòu)不合理等情況下，起鉆抽吸的影響會更加明顯。（3）井漏：當(dāng)井內(nèi)發(fā)生井漏時，井內(nèi)鉆井液的量會減少，導(dǎo)致井內(nèi)液柱壓力下降。如果液柱壓力下降到低于地層壓力時，地層流體就會流入井內(nèi)，造成溢流。井漏可能是由于地層的孔隙度、滲透率較大，或者鉆井液性能不合適等原因引起的。（4）地層壓力異常：在某些地質(zhì)條件下，地層壓力可能會出現(xiàn)異常升高的情況。例如，在斷層附近、鹽丘等地質(zhì)構(gòu)造中，地層壓力可能會比正常情況高很多。如果在鉆井前沒有準(zhǔn)確預(yù)測到地層壓力異常，所使用的鉆井液密度無法平衡異常地層壓力，就容易發(fā)生溢流。（5）其他因素：如鉆井過程中的操作不當(dāng)，如開泵過猛、下鉆速度過快產(chǎn)生激動壓力等，可能會破壞井內(nèi)的壓力平衡；或者在固井、測井等作業(yè)過程中，由于施工不當(dāng)也可能導(dǎo)致溢流的發(fā)生。2.簡述關(guān)井的方法及各自的優(yōu)缺點(diǎn)。答案：關(guān)井方法主要有硬關(guān)井、軟關(guān)井和半軟關(guān)井三種，以下是它們各自的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)：（1）硬關(guān)井硬關(guān)井是指在發(fā)現(xiàn)溢流后，立即關(guān)閉防噴器的關(guān)井方法。優(yōu)點(diǎn)：關(guān)井迅速，能夠在最短的時間內(nèi)阻止地層流體繼續(xù)進(jìn)入井內(nèi)，減少地層流體的侵入量，有利于保持井內(nèi)的壓力平衡，為后續(xù)的壓井作業(yè)創(chuàng)造有利條件。缺點(diǎn)：關(guān)井時井口壓力會迅速上升，產(chǎn)生較大的水擊壓力，可能對井控設(shè)備和井口裝置造成損壞。特別是在氣體溢流的情況下，水擊壓力的影響更為明顯，可能導(dǎo)致套管損壞、井口失控等嚴(yán)重后果。（2）軟關(guān)井軟關(guān)井是指在發(fā)現(xiàn)溢流后，先打開節(jié)流閥，再關(guān)閉防噴器，最后關(guān)閉節(jié)流閥的關(guān)井方法。優(yōu)點(diǎn)：關(guān)井過程中可以通過節(jié)流閥控制井口壓力的上升速度，避免產(chǎn)生過大的水擊壓力，對井控設(shè)備和井口裝置的沖擊較小，能有效保護(hù)設(shè)備。同時，在關(guān)井過程中可以通過節(jié)流閥對井口壓力進(jìn)行監(jiān)測和調(diào)整，使關(guān)井操作更加平穩(wěn)和安全。缺點(diǎn)：關(guān)井時間相對較長，在關(guān)井過程中地層流體可能會繼續(xù)進(jìn)入井內(nèi)，導(dǎo)致侵入量增加。而且操作相對復(fù)雜，需要操作人員具備較高的技能水平和經(jīng)驗(yàn)。（3）半軟關(guān)井半軟關(guān)井是介于硬關(guān)井和軟關(guān)井之間的一種關(guān)井方法。它是先適當(dāng)打開節(jié)流閥，然后關(guān)閉防噴器，接著關(guān)閉節(jié)流閥的關(guān)井方式。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)合了硬關(guān)井和軟關(guān)井的部分優(yōu)點(diǎn)，既能夠在一定程度上減少水擊壓力對設(shè)備的影響，又能相對較快地關(guān)井，減少地層流體的侵入量。缺點(diǎn)：與軟關(guān)井類似，操作也需要一定的技巧和經(jīng)驗(yàn)，并且在關(guān)井效果上可能不如硬關(guān)井迅速和軟關(guān)井平穩(wěn)。3.簡述壓井的基本原理和常用的壓井方法。答案：（1）壓井的基本原理壓井的基本原理是通過向井內(nèi)泵入高密度的壓井液，以增加井內(nèi)液柱壓力，使其大于或等于地層壓力，從而重新建立井內(nèi)的壓力平衡，阻止地層流體繼續(xù)流入井內(nèi)，并將侵入井內(nèi)的地層流體排出井外。在壓井過程中，需要根據(jù)關(guān)井立壓、關(guān)井套壓等參數(shù)準(zhǔn)確計算壓井液的密度和壓井施工參數(shù)，確保壓井操作的安全和有效。（2）常用的壓井方法①司鉆法司鉆法又稱二次循環(huán)法。第一循環(huán)周，用原鉆井液循環(huán)排出井內(nèi)被污染的鉆井液；在第二循環(huán)周，將配制好的壓井液泵入井內(nèi)，替換原鉆井液，使井內(nèi)液柱壓力平衡地層壓力。該方法操作相對簡單，易于掌握，但需要進(jìn)行兩次循環(huán)，壓井時間較長。②工程師法工程師法又稱一次循環(huán)法。在發(fā)現(xiàn)溢流關(guān)井后，直接計算出壓井液密度和壓井施工參數(shù)，然后一次性將壓井液泵入井內(nèi)，在一個循環(huán)周內(nèi)完成壓井作業(yè)。這種方法壓井時間短，對地層的擾動小，但計算和操作要求較高，需要準(zhǔn)確掌握地層壓力等參數(shù)。③邊循環(huán)邊加重法邊循環(huán)邊加重法是在循環(huán)過程中，逐漸向井內(nèi)加入加重材料，使鉆井液密度逐漸升高，直到達(dá)到平衡地層壓力所需的壓井液密度。該方法適用于溢流不太嚴(yán)重、地層壓力相對穩(wěn)定的情況，但加重過程需要嚴(yán)格控制加重速度和鉆井液性能，防止因加重過快導(dǎo)致壓力波動過大。四、計算題1.已知某井垂直井深為3000m，地層壓力為45MPa，試計算平衡該地層壓力所需的鉆井液密度。（g取10m/s2）答案：根據(jù)地層壓力計算公式$P=\rhogH$（其中$P$為地層壓力，$\rho$為鉆井液密度，$g$為重力加速度，$H$為井深），可推導(dǎo)出鉆井液密度計算公式為$\rho=\frac{P}{gH}$。已知$P=45MPa=45\times10^6Pa$，$g=10m/s2$，$H=3000m$。將數(shù)值代入公式可得：$\rho=\frac{45\times10^6}{10\times3000}=1.5\times10^3kg/m3=1.5g/cm3$所以，平衡該地層壓力所需的鉆井液密度為$1.5g/cm3$。2.某井發(fā)生溢流后關(guān)井，關(guān)井立壓為3MPa，關(guān)井套壓為5MPa，井深為2500m，原鉆井液密度為1.2g/cm3，試計算壓井液密度。（g取10m/s2）答案：根據(jù)壓井液密度計算公式$\rho_{壓}=\rho_{原}+\frac{P_{立}}{gH}$（其中$\rho_{壓}$為壓井液密度，$\rho_{原}$為原鉆井液密度，$P_{立}$為關(guān)井立壓，$g$為重力加速度，$H$為井深）。已知$\rho_{原}=1.2g/cm3=1.2\times10^3kg/m3$，$P_{立}=3MPa=3\times10^6Pa$，$g=10m/s2$，$H=2500m$。將數(shù)值代入公式可得：$\rho_{壓}=1.2\times10^3+\frac{3\times10^6}{10\times2500}=1.2\times10^3+120=1.32\times10^3kg/m3=1.32g/cm3$所以，壓井液密度為$1.32g/cm3$。五、案例分析題某井在鉆進(jìn)過程中，鉆井液出口流量突然增加，井口有輕微溢流現(xiàn)象。現(xiàn)場操作人員立即停止鉆進(jìn)，進(jìn)行關(guān)井操作。關(guān)井后測得關(guān)井立壓為2MPa，關(guān)井套壓為3MPa，井深為2000m，原鉆井液密度為1.1g/cm3。（1）分析此次溢流可能的原因。（2）計算壓井液密度。（3）簡述壓井的操作步驟（采用司鉆法）。答案：（1）此次溢流可能的原因①鉆井液密度不夠：原鉆井液密度可能不足以平衡地層壓力，隨著井深的增加或鉆遇高壓地層，地層壓力增大，導(dǎo)致井內(nèi)液柱壓力小于地層壓力，從而引發(fā)溢流。②起鉆抽吸：如果在鉆進(jìn)過程中有起鉆等操作，起鉆速度過快或鉆柱結(jié)構(gòu)不合理可能產(chǎn)生較大的抽吸壓力，使井底壓力降低，導(dǎo)致地層流體進(jìn)入井內(nèi)。③地層壓力異常：該井可能鉆遇了地層壓力異常升高的區(qū)域，如斷層、鹽丘等地質(zhì)構(gòu)造，事先沒有準(zhǔn)確預(yù)測到地層壓力的變化，使得鉆井液密度無法平衡異常地層壓力。④井漏：井內(nèi)可能發(fā)生了部分井漏，導(dǎo)致井內(nèi)鉆井液量減少，液柱壓力下降，進(jìn)而引發(fā)溢流。（2）計算壓井液密度根據(jù)壓井液密