高級(jí)鉆工考試題庫及答案2025一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共30分）1.在PDC鉆頭水力設(shè)計(jì)中，若噴嘴壓降達(dá)到7MPa，泵排量保持28L/s，則鉆頭水功率最接近下列哪一數(shù)值？A.140kW??B.196kW??C.220kW??D.260kW答案：B解析：水功率P=Δp·Q=7×10?Pa×0.028m3/s=196kW。2.鉆鋌發(fā)生縱振時(shí)，其臨界轉(zhuǎn)速nc（r/min）與鉆鋌長(zhǎng)度L（m）的關(guān)系可近似表示為：A.nc∝L2??B.nc∝1/L??C.nc∝√L??D.nc∝1/√L答案：D解析：縱振臨界轉(zhuǎn)速與長(zhǎng)度平方根成反比，nc≈K/√L。3.井下隨鉆測(cè)壓工具在井深5500m處測(cè)得環(huán)空當(dāng)量密度1.78g/cm3，若井口回壓2.5MPa，則地層孔隙壓力系數(shù)最接近：A.1.65??B.1.72??C.1.78??D.1.85答案：B解析：ppore=ρeqgH?psurface=1.78×9.81×5500?2.5×10?≈96MPa，系數(shù)=96/(9.81×5500)=1.72。4.采用“雙井徑+六臂”井壁成像儀，當(dāng)井眼直徑擴(kuò)大率≥15%時(shí)，其圖像識(shí)別裂縫寬度下限約為：A.0.5mm??B.1mm??C.2mm??D.5mm答案：B解析：現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)表明，六臂成像在15%擴(kuò)徑條件下，1mm以上裂縫識(shí)別率>90%。5.在鹽膏層鉆井中，若鉆井液Cl?濃度由180000mg/L突降至95000mg/L，最可能發(fā)生的井下復(fù)雜是：A.井壁剝落??B.鹽溶縮徑??C.石膏污染??D.泥包鉆頭答案：B解析：鹽膏層遇低Cl?鉆井液發(fā)生溶解，導(dǎo)致井徑縮小。6.鉆桿接頭NC50的抗扭屈服強(qiáng)度約為：A.45kN·m??B.65kN·m??C.85kN·m??D.105kN·m答案：C解析：NC50接頭經(jīng)調(diào)質(zhì)熱處理，屈服扭矩約85kN·m。7.當(dāng)井下泥漿馬達(dá)壓降提高1MPa，若馬達(dá)效率保持78%，則輸出扭矩增加比例約為：A.5%??B.10%??C.15%??D.20%答案：B解析：扭矩與壓降成正比，ΔT/T≈Δp/p，假設(shè)原壓降10MPa，則增加10%。8.采用“定點(diǎn)測(cè)斜”技術(shù)，若MWD儀器在30m井段內(nèi)采樣點(diǎn)不少于120個(gè)，則其井斜不確定度可控制在：A.±0.05°??B.±0.1°??C.±0.2°??D.±0.5°答案：B解析：統(tǒng)計(jì)誤差與采樣點(diǎn)平方根成反比，120點(diǎn)對(duì)應(yīng)±0.1°。9.在深水隔水管系統(tǒng)疲勞分析中，海況Hs=6m、Tp=9s時(shí)，其一年累積損傷度D≈0.3，則設(shè)計(jì)壽命20年需滿足：A.D≤0.05??B.D≤0.1??C.D≤0.15??D.D≤0.2答案：A解析：Miner法則，20年累積D≤1，故年損傷≤0.05。10.鉆頭水眼沖蝕實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)流速超過180m/s時(shí)，質(zhì)量損失速率與流速的幾次方成正比？A.1.5??B.2??C.2.5??D.3答案：C解析：高速?zèng)_蝕實(shí)驗(yàn)擬合指數(shù)約2.4~2.6，取2.5。11.鉆柱屈曲臨界載荷Fc與井斜角θ的關(guān)系，在θ>60°時(shí)可近似為：A.Fc∝sinθ??B.Fc∝cosθ??C.Fc∝tanθ??D.Fc與θ無關(guān)答案：B解析：高斜井段重力側(cè)向分力減小，F(xiàn)c主要與cosθ相關(guān)。12.采用“雙梯度鉆井”時(shí)，若海底泵回注泥漿密度1.2g/cm3，海面隔水管內(nèi)1.8g/cm3，井深3000m，則井底當(dāng)量密度為：A.1.50??B.1.55??C.1.60??D.1.65答案：C解析：按體積加權(quán)，(1200×1500+1800×1500)/3000=1.6g/cm3。13.在旋沖鉆井條件下，沖擊頻率30Hz、鉆壓120kN，則單次沖擊能量約為：A.40J??B.80J??C.120J??D.160J答案：B解析：功率P=120kN×0.02m/s=2.4kW，單沖能量E=P/f=2400/30=80J。14.鉆桿內(nèi)涂層厚度若低于200μm，其抗腐蝕壽命將縮短至原壽命的：A.30%??B.50%??C.70%?D.90%答案：B解析：電化學(xué)測(cè)試表明，<200μm涂層孔隙率急劇上升，壽命減半。15.采用“隨鉆地震”技術(shù)，若鉆頭震源主頻60Hz，地層速度3000m/s，則縱向分辨率約為：A.12.5m??B.25m??C.50m??D.100m答案：B解析：λ=v/f=50m，縱向分辨率≈λ/2=25m。16.在控壓鉆井中，若回壓泵響應(yīng)時(shí)間>3s，則對(duì)井底壓力波動(dòng)的影響幅度約為：A.±0.2MPa??B.±0.5MPa??C.±1.0MPa??D.±2.0MPa答案：B解析：現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，3s延遲對(duì)應(yīng)±0.5MPa壓力峰值。17.鉆柱減振器最佳安放位置一般距鉆頭：A.30m??B.60m??C.90m??D.120m答案：B解析：減振器位于鉆鋌上部，約60m可兼顧縱振與扭振衰減。18.采用“雙級(jí)固井”技術(shù)，若一級(jí)封固段長(zhǎng)1500m，水泥漿密度2.0g/cm3，則環(huán)空靜壓增量約為：A.15MPa??B.20MPa??C.25MPa??D.30MPa答案：C解析：Δp=ρgH=2000×9.81×1500≈29.4MPa，取25MPa。19.在頁巖水平井中，若井筒方位與最大水平主應(yīng)力夾角<30°，則井壁崩落寬度一般：A.<60°??B.60°~90°??C.90°~120°??D.>120°答案：D解析：平行主應(yīng)力鉆井，崩落寬度顯著增大，>120°。20.采用“旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向”系統(tǒng)，若推靠塊最大側(cè)向力8kN，井眼直徑215.9mm，則造斜率約可達(dá)：A.3°/30m??B.6°/30m??C.9°/30m??D.12°/30m答案：B解析：側(cè)向力與造斜率經(jīng)驗(yàn)公式，8kN對(duì)應(yīng)6°/30m。21.在超深井中，若地溫梯度3.2°C/100m，井深8000m，則井底靜止溫度約為：A.200°C??B.220°C??C.256°C??D.280°C答案：C解析：T=10+3.2×80=266°C，考慮地表恒溫帶，取256°C。22.鉆桿接頭螺紋采用Phosphatedcoating，其摩擦系數(shù)可降低至：A.0.08??B.0.12??C.0.18??D.0.25答案：B解析：磷化后μ≈0.12，顯著降低粘扣風(fēng)險(xiǎn)。23.在“井下聲波遙傳”中，若載波頻率12kHz，鉆桿外徑127mm，則每根鉆桿信號(hào)衰減約：A.0.5dB??B.1dB??C.2dB??D.4dB答案：C解析：實(shí)驗(yàn)測(cè)試，12kHz在127mm鉆桿衰減約2dB/根。24.采用“微流量控制”MPD系統(tǒng)，若質(zhì)量流量計(jì)精度±0.5%，則對(duì)0.1g/cm3密度變化的響應(yīng)時(shí)間約為：A.5s??B.10s??C.20s??D.40s答案：B解析：現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定，±0.5%精度下，10s可識(shí)別0.1g/cm3變化。25.在“鉆頭磨損分級(jí)”中，若內(nèi)錐磨損高度達(dá)8mm，則IADC碼第4位應(yīng)記為：A.3??B.4??C.5??D.6答案：C解析：IADC規(guī)定，內(nèi)錐8mm對(duì)應(yīng)5級(jí)。26.鉆柱疲勞裂紋擴(kuò)展速率da/dN與應(yīng)力強(qiáng)度因子幅度ΔK的關(guān)系，Paris區(qū)指數(shù)一般?。篈.2??B.3??C.4??D.5答案：B解析：鉆桿鋼P(yáng)aris指數(shù)約3。27.在“隨鉆環(huán)空壓力測(cè)量”中，若傳感器量程0~20MPa，精度0.1%FS，則絕對(duì)誤差為：A.±10kPa??B.±20kPa??C.±30kPa??D.±50kPa答案：B解析：0.1%×20MPa=20kPa。28.采用“雙驅(qū)頂驅(qū)”系統(tǒng)，若主電機(jī)功率1500kW，備用電機(jī)1000kW，則連續(xù)作業(yè)最大鉤載可提升：A.5%??B.10%??C.15%??D.20%答案：B解析：功率提升約10%，鉤載相應(yīng)增加10%。29.在“井壁取心”作業(yè)中，若取心槍發(fā)射壓力50MPa，則巖心直徑一般限制為：A.25mm??B.35mm??C.45mm??D.55mm答案：B解析：50MPa下，35mm為安全上限。30.采用“激光破巖”實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)功率密度>10?W/cm2時(shí)，比能最低可達(dá)：A.50J/cm3??B.100J/cm3??C.200J/cm3??D.500J/cm3答案：B解析：高功率激光比能可降至100J/cm3。二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）31.下列哪些措施可有效降低鉆柱縱振幅度？A.安裝液壓減振器??B.降低轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速至臨界轉(zhuǎn)速以下??C.增加鉆鋌外徑??D.采用輕壓吊打答案：A、B、C解析：輕壓吊打反而加劇振動(dòng)。32.關(guān)于“鹽巖蠕變”，下列描述正確的是：A.與溫度呈指數(shù)關(guān)系??B.與應(yīng)力差呈冪律關(guān)系??C.與晶粒尺寸無關(guān)??D.與含水率正相關(guān)答案：A、B、D解析：晶粒尺寸影響擴(kuò)散蠕變。33.在“控壓鉆井”中，導(dǎo)致井底ECD瞬間升高的因素有：A.開泵啟動(dòng)??B.滑動(dòng)鉆進(jìn)換旋轉(zhuǎn)??C.鉆柱上提速度過快??D.回壓閥失效答案：A、B、C解析：回壓閥失效導(dǎo)致壓力下降。34.下列哪些屬于“井下氣體分離器”性能評(píng)價(jià)指標(biāo)？A.分離效率??B.壓降損失??C.液相停留時(shí)間??D.氣相出口馬赫數(shù)答案：A、B、C、D解析：四項(xiàng)均為核心指標(biāo)。35.關(guān)于“旋沖鉆井”破巖機(jī)理，正確的有：A.沖擊產(chǎn)生體積裂紋??B.旋轉(zhuǎn)剪切清除巖屑??C.沖擊頻率越高越好??D.沖擊能量與鉆壓無關(guān)答案：A、B解析：頻率存在最優(yōu)值，能量與鉆壓相關(guān)。36.在“深水防噴器”年度試驗(yàn)中，必須進(jìn)行的項(xiàng)目包括：A.低壓試驗(yàn)??B.高壓試驗(yàn)??C.剪切試驗(yàn)??D.疲勞循環(huán)試驗(yàn)答案：A、B、C解析：疲勞試驗(yàn)非年度強(qiáng)制。37.下列哪些因素會(huì)加劇“鉆桿內(nèi)涂層剝落”？A.高速固體顆粒沖刷??B.鉆桿彎曲疲勞??C.高溫高壓??D.低pH值鉆井液答案：A、B、C、D解析：四項(xiàng)均為剝落誘因。38.關(guān)于“隨鉆地震”數(shù)據(jù)質(zhì)量，下列說法正確的是：A.鉆頭類型影響震源頻譜??B.鉆柱諧振會(huì)掩蓋信號(hào)??C.高泵速提高信噪比??D.深部接收需鎖相放大答案：A、B、D解析：高泵速增加噪聲。39.在“雙級(jí)固井”設(shè)計(jì)中，一級(jí)水泥返高必須考慮：A.地層破裂梯度??B.下套管懸重??C.環(huán)空臨界流速??D.候凝期油氣上竄答案：A、C、D解析：懸重與返高無直接關(guān)聯(lián)。40.下列哪些屬于“激光破巖”工業(yè)化的技術(shù)瓶頸？A.井下高能激光傳輸??B.巖屑高溫清除??C.激光頭壽命??D.比能高于牙輪鉆頭答案：A、B、C解析：激光比能已低于牙輪。三、判斷題（每題1分，共10分）41.鉆柱扭轉(zhuǎn)振動(dòng)固有頻率與鉆壓大小無關(guān)。答案：錯(cuò)解析：鉆壓改變接觸邊界，影響頻率。42.在鹽膏層鉆井中，提高鉆井液密度可完全抑制蠕變。答案：錯(cuò)解析：只能減緩，無法完全抑制。43.“微流量控制”MPD系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)井漏。答案：對(duì)解析：流量差值法可實(shí)時(shí)識(shí)別漏失。44.PDC鉆頭后傾角越大，其抗沖擊性能越差。答案：對(duì)解析：后傾角大，切削齒易崩缺。45.采用“雙驅(qū)頂驅(qū)”可消除鉆柱倒扣風(fēng)險(xiǎn)。答案：錯(cuò)解析：只能降低，無法消除。46.在深水隔水管系統(tǒng)，VIV抑制罩可完全消除渦激振動(dòng)。答案：錯(cuò)解析：只能抑制，無法完全消除。47.激光破巖過程中，巖屑粒度分布呈單峰特征。答案：錯(cuò)解析：呈多峰，含熱裂粉末。48.鉆桿接頭冷滾壓處理可提高疲勞壽命2倍以上。答案：對(duì)解析：表面壓應(yīng)力抑制裂紋萌生。49.在“隨鉆環(huán)空壓力測(cè)量”中，溫度補(bǔ)償可提高精度一個(gè)數(shù)量級(jí)。答案：對(duì)解析：溫漂占主導(dǎo)，補(bǔ)償后精度提升顯著。50.旋沖鉆井適用于所有巖性。答案：錯(cuò)解析：塑性地層效果差。四、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）51.簡(jiǎn)述“雙梯度鉆井”在深水作業(yè)中防止淺層流砂井噴的機(jī)理，并給出關(guān)鍵水力計(jì)算步驟。答案：雙梯度通過海底泵回注低密度泥漿，降低隔水管環(huán)空液柱壓力，使井底壓力低于上覆巖層破裂壓力，高于孔隙壓力，形成窄窗口安全密度窗口。關(guān)鍵步驟：1.計(jì)算孔隙壓力pp=ρpgH；2.計(jì)算破裂壓力pf=σv+KfgH；3.設(shè)定隔水管內(nèi)低密度ρ1，回注段長(zhǎng)度L1；4.建立壓力平衡方程：ρ1gL1+ρ2g(H?L1)+ppump=pp+Δpsafe；5.求解ρ1與泵壓ppump，確保ρ1<ρf。52.針對(duì)頁巖水平井“井壁崩落”導(dǎo)致卡鉆，請(qǐng)給出綜合防治技術(shù)方案。答案：1.優(yōu)化井眼軌跡：方位與最大主應(yīng)力夾角>60°，減小崩落寬度；2.提高鉆井液封堵性：加入納米二氧化硅+瀝青質(zhì)，形成致密泥餅；3.合理鉆井液密度：采用線性石蠟基油基泥漿，密度窗口1.45~1.55g/cm3；4.短起下劃眼：每鉆進(jìn)90m短起下一次，破壞崩落堆積；5.隨鉆擴(kuò)眼技術(shù)：采用雙心PDC鉆頭，擴(kuò)大環(huán)空間隙15%；6.實(shí)時(shí)成像監(jiān)測(cè)：利用六臂井徑+超聲成像，崩落寬度>120°立即調(diào)整參數(shù)；7.化學(xué)固壁：注入5%KCl+3%聚胺抑制劑，抑制水化膨脹。53.論述“激光破巖”深井應(yīng)用的能量傳輸瓶頸及現(xiàn)有解決方案。答案：瓶頸：1.高功率激光在光纖中受激布里淵散射（SBS）限制，單纖功率<5kW；2.井下高溫高壓導(dǎo)致光纖涂層失效，溫度>300°C時(shí)傳輸損耗>10dB/km；3.鉆柱旋轉(zhuǎn)彎曲引起光纖微彎損耗，疲勞壽命<100h。解決方案：1.多纖束并行：采用19芯光纖束，總功率>50kW；2.金屬涂層光纖：鍍金涂層，耐溫400°C，損耗<5dB/km；3.光纖滑環(huán)+無線能量補(bǔ)充：頂驅(qū)端滑環(huán)傳輸，井下?lián)戒A激光器本地增益；4.空芯光纖：氣體導(dǎo)光，SBS閾值提高10倍，實(shí)驗(yàn)傳輸功率達(dá)100kW；5.鉆柱內(nèi)鋼管導(dǎo)光：內(nèi)壁鍍高反射銀膜，損耗<1dB/100m，解決旋轉(zhuǎn)問題。五、計(jì)算題（每題15分，共30分）54.某超深井井深8000m，采用φ149.2mm鉆桿+φ177.8mm鉆鋌組合，鉆鋌長(zhǎng)度800m，鉆井液密度2.0g/cm3，鉆壓200kN，井口大鉤載荷1250kN。忽略浮力系數(shù)影響，求：（1）鉆柱總重量；（2）若采用“雙驅(qū)頂驅(qū)”提供額外150kN提升力，求大鉤實(shí)際載荷；（3）若鉆桿最大允許拉力3200kN，校核安全系數(shù)。答案：（1）鉆桿體積V1=π/4×(0.14922?0.12142)×7200=44.5m3，重量W1=44.5×7850×9.81=3427kN；鉆鋌體積V2=π/4×(0.17782?0.07142)×800=17.2m3，重量W2=17.2×7850×9.81=1325kN；總重W=3427+1325=4752kN。（2）雙驅(qū)頂驅(qū)提升150kN，井口大鉤載荷=1250?150=1100kN。（3）鉆柱最大拉力點(diǎn)在井口，T=1100kN<3200kN，安全系數(shù)n=3200/1100=2.9>1.8，合格。55.某