2025年大學《海洋技術》專業(yè)題庫——海洋水下定向鉆井技術研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題后的括號內）1.下列哪種鉆井方式不屬于海洋水下定向鉆井的范疇？(A)定向井(B)水平井(C)大位移井(D)直井2.在海洋水下定向鉆井中，隨鉆測井（LWD）相比隨鉆測量（MWD）的主要優(yōu)勢在于？(A)測量數據實時性更高(B)能測量更深的井段(C)獲取的參數類型更豐富(D)系統成本更低3.旋轉導向系統在水下定向鉆井中的核心作用是？(A)實現井下動力鉆具的旋轉(B)測量井眼軌跡的角度(C)精確控制井眼軌跡的走向和深度(D)傳遞鉆壓和扭矩4.適用于深水環(huán)境的水下鉆井平臺通常是？(A)塊狀平臺(B)浮式生產儲卸油裝置（FPSO）(C)張力腿平臺(D)導管架平臺5.水下定向鉆井中，狗腿度主要反映了？(A)井眼軌跡的彎曲程度(B)鉆頭切削刃的磨損情況(C)地層壓力的變化(D)鉆柱的彈性變形6.下列哪種工具是實現旋轉鉆進（滑動鉆進的反向操作）的關鍵？(A)測量短節(jié)(B)導向短節(jié)(C)旋轉導向系統(D)鉆鋌7.海洋水下定向鉆井面臨的主要環(huán)境挑戰(zhàn)不包括？(A)高溫高壓(B)海水腐蝕(C)水下高壓甲烷(D)地表風浪影響8.水下井口裝置（WOB）的主要功能是？(A)控制鉆井液循環(huán)(B)連接水下鉆井工具(C)實現井口與水面設施的連接(D)進行隨鉆測量9.影響海洋水下定向井軌跡控制精度的主要因素之一是？(A)鉆井液密度(B)地層傭塌(C)導向工具的造斜能力(D)水下井口的位置10.深海（通常指水深超過300米）水下定向鉆井相比淺水的主要技術難點在于？(A)鉆井平臺穩(wěn)定性要求更高(B)鉆井工具的水下作業(yè)能力要求更高(C)對井眼軌跡控制精度要求更低(D)鉆井液性能要求更簡單二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在題后的橫線上）1.海洋水下定向鉆井技術是為了滿足海洋油氣田開發(fā)中______、______等井別部署的需求而發(fā)展起來的。2.隨鉆測量（MWD）系統通常通過______將測量數據傳輸到水面。3.水下定向鉆井中常用的井眼軌跡控制方法有______鉆進、______鉆進和旋轉鉆進。4.影響定向鉆井井眼軌跡控制的關鍵參數之一是______。5.旋轉導向系統通常由______、______和______三部分組成。6.海洋水下定向鉆井的井身結構通常比陸地直井更復雜，需要考慮______和______等因素。7.為了補償水下的壓力環(huán)境，水下鉆井工具通常采用______結構。8.井眼軌跡的彎曲程度通常用______來量化。9.水下定向鉆井中，為了防止井壁失穩(wěn)，需要維持合適的______。10.隨著勘探開發(fā)向深海進軍，水下定向鉆井技術正朝著______、______的方向發(fā)展。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述MWD系統和LWD系統的基本工作原理及其主要區(qū)別。2.簡述旋轉鉆進（旋轉導向）和水下滑動鉆進的主要特點和應用場景。3.海洋水下定向鉆井相比于陸地定向鉆井，主要有哪些不同的技術挑戰(zhàn)？4.簡述水下井口裝置（WOB）在水下定向鉆井作業(yè)中的重要作用。四、計算題（共15分）已知某水下定向井段，設計井斜角從0°逐漸增加至10°，狗腿度標準為3°/30m。假設鉆進速度為20米/小時，使用旋轉導向系統進行鉆進。請計算：(1)鉆進該井段需要多長時間？(2)若實際鉆進過程中，某段井段的狗腿度達到了5°/30m，超出了標準，簡要分析可能的原因及相應的處理方法。五、論述題（共30分）結合當前海洋油氣勘探開發(fā)的發(fā)展趨勢，論述水下定向鉆井技術在提高采收率、降低開發(fā)成本、開發(fā)深水和復雜構造油氣藏等方面的重要作用，并分析該技術目前面臨的主要技術瓶頸以及未來的發(fā)展方向。試卷答案一、選擇題1.(D)2.(C)3.(C)4.(C)5.(A)6.(C)7.(D)8.(C)9.(C)10.(B)二、填空題1.直井水平井2.鉆桿3.轉動滑動4.造斜率5.導向短節(jié)旋轉導向工具動力鉆具6.水下作業(yè)環(huán)境水下井口安裝7.隔水導管8.狗腿度9.壓力平衡10.智能化綠色化三、簡答題1.解析思路：MWD通過電纜將測量短節(jié)傳出的井斜、方位數據實時傳輸到水面。LWD將測量儀器直接下到鉆柱底部附近，通過隨鉆鉆具組合獲取更豐富的參數（如電阻率、聲波等），數據通常通過隨鉆鉆具組合的泥漿脈沖或電磁波等方式傳輸，或通過電纜傳輸。主要區(qū)別在于測量位置（底部附近vs底部）、數據類型（基本角度vs豐富的地質參數）、傳輸方式（電纜/泥漿脈沖/電磁波vs電纜）、獲取信息實時性（MWD實時性高，LWD相對較慢但參數豐富）。2.解析思路：旋轉鉆進是利用旋轉導向系統，在鉆進過程中持續(xù)旋轉鉆柱，使鉆頭保持旋轉狀態(tài)，從而可以連續(xù)、平滑地改變井眼軌跡，控制精度高，適用于復雜井段和長水平段。水下滑動鉆進是先鉆一個直井段，到達目標層位后，起出鉆柱，下入測量短節(jié)和導向短節(jié)組合，通過控制滑動鉆具的上下運動來改變井斜角和方位角，鉆進時鉆頭不旋轉，容易產生摩阻和扭矩，且軌跡控制精度相對較低，通常用于淺層或簡單井段。3.解析思路：主要挑戰(zhàn)包括：更深的水深（對平臺、設備、作業(yè)能力要求更高）、更復雜的海底地形（影響平臺定位和臍帶敷設）、更高的水壓（對設備密封性、材料強度要求更高）、更惡劣的海況（影響平臺穩(wěn)定性和作業(yè)窗口）、更復雜的井身結構（需要考慮水下的井口安裝和完井方式）、更嚴格的環(huán)保要求（廢棄物處理等）、以及深水地質條件下的不確定性等。4.解析思路：WOB是連接水下井口與海底鉆井樹、海底處理平臺或FPSO的關鍵樞紐。其作用包括：承受并傳遞鉆柱的重量和鉆壓、扭矩；提供鉆井液進出口通道，實現循環(huán)控制；連接隨鉆測量和隨鉆地質導向系統；為水下機器人（ROV）提供操作接口和工具部署點；是水下井口裝置的核心部件，直接影響井口作業(yè)的安全性和效率。四、計算題(1)解析思路：計算時間=井段長度/鉆進速度。題目未明確井段長度，但計算時間本身是基于速度的，故若假設鉆進速度恒定為20米/小時，則時間與鉆進長度成正比。若題目意在考察時間概念，可視為已給定條件下的簡單除法。若需具體數值，需補充井段長度。(2)解析思路：分析狗腿度超標原因需從鉆具組合、井眼軌跡、地層特性、鉆井參數等方面考慮?？赡茉颍簩蚨坦?jié)造斜能力不足或工作不穩(wěn)定；鉆具組合設計不合理，摩阻扭矩過大導致無法有效控制；地層硬度不均或存在硬地層導致鉆速變化和扭矩增加；鉆井液性能不佳，潤滑性差或密度不合適；鉆壓、轉速控制不當。處理方法：優(yōu)化鉆具組合，增加造斜率或使用更靈活的工具；調整鉆井參數（如降低鉆壓、優(yōu)化轉速）；改善鉆井液性能；必要時進行中途測試或調整井位。五、論述題解析思路：論述題需從多個維度展開。作用方面：強調水下定向鉆井技術是實現海上油氣高效、經濟開發(fā)的關鍵。通過精確控制井眼軌跡，可以鉆達海上直井難以到達的油田（如水下構造、灘海區(qū)、薄儲層），提高采收率；減少井數，降低鉆井成本和平臺建設成本；開發(fā)深水（水深超過300-500米）油氣資源，拓展資源勘探范圍；鉆水平井或大位移井，優(yōu)化井位，縮短井筒長度，提高生產效率。結合趨勢，可提及在非常規(guī)油氣（如深海層間縫、鹽下儲層）開發(fā)中的重要作用。瓶頸方面：分析當前技術面臨的挑戰(zhàn)，如深水環(huán)境下的高壓、高溫、強腐蝕對設備材料和性能的要求極高；深水長水平段鉆進的高摩阻、高扭矩問題；復雜地層條件下的井眼軌跡精確控制難度大；水下井口裝置的安裝、維護和完