「特種設(shè)備作業(yè)」2024年鉆探工考試題庫(kù)及答案1.【判斷】鉆探用Φ50mm地質(zhì)管材，其最小屈服強(qiáng)度不得低于380MPa。（）答案：√依據(jù)：GB/T98082021《地質(zhì)鉆探用無(wú)縫鋼管》表3，DZ50鋼級(jí)規(guī)定Rel≥380MPa。2.【判斷】在含H?S地區(qū)施工，鉆機(jī)主剎車必須采用氣動(dòng)鉗式剎車，禁止用帶式剎車。（）答案：√依據(jù)：SY/T50872020《含硫化氫油氣井安全鉆井規(guī)范》5.4.2。3.【單選】鉆進(jìn)中突然憋泵，泵壓由8MPa瞬間升至16MPa，最優(yōu)先采取的動(dòng)作是（）。A.立即停泵，關(guān)閉封井器B.上提鉆具至安全井段，再停泵檢查C.降低轉(zhuǎn)速，繼續(xù)循環(huán)觀察D.倒泵，用清水試壓答案：B解析：先上提鉆具防止卡鉆，再停泵可判斷是井內(nèi)堵還是地面堵，避免盲目憋漏地層。4.【單選】金剛石鉆頭工作唇面出現(xiàn)“拋光”亮帶，說(shuō)明（）。A.鉆壓過(guò)大，金剛石出刃被磨平B.轉(zhuǎn)速過(guò)高，胎體被甩磨C.鉆壓不足，金剛石未出刃D.沖洗液含砂量高，沖蝕胎體答案：C解析：亮帶為胎體與巖石打滑痕跡，表明金剛石未有效出刃，需適當(dāng)加大鉆壓或減小水量。5.【單選】鉆孔測(cè)斜數(shù)據(jù)：井深300m處頂角3.5°，方位185°；320m處頂角4.2°，方位190°。該井段井斜變化率為（）。A.0.35°/25mB.0.7°/25mC.1.05°/25mD.1.4°/25m答案：C解析：Δα=√[(4.23.5)2+(190185)2]=√(0.49+25)=5.05°，全角變化率5.05°/20m≈1.05°/25m。6.【單選】采用Φ75mm繩索取心鉆進(jìn)，回次進(jìn)尺4.6m，巖心長(zhǎng)4.35m，巖心采取率（）。A.89.1%B.92.4%C.94.6%D.96.8%答案：C解析：4.35/4.6×100%=94.6%。7.【單選】氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)時(shí)，若沉沒(méi)比降到0.35，最先出現(xiàn)的異常現(xiàn)象是（）。A.鉆桿內(nèi)巖屑返出量驟減B.空壓機(jī)排氣溫度升高C.孔口返水變清D.鉆具振動(dòng)加劇答案：A解析：沉沒(méi)比過(guò)低，氣舉效率下降，巖屑無(wú)法有效攜帶，表現(xiàn)為返渣量驟減。8.【單選】液壓擰管機(jī)最大擰緊扭矩為12kN·m，對(duì)應(yīng)Φ89mm鉆桿（APINC46）推薦最佳扭矩值是（）。A.6.8kN·mB.8.5kN·mC.10.2kN·mD.11.5kN·m答案：B解析：APIRP7G表3.12，NC46螺紋最佳扭矩為8.38.7kN·m，取中值8.5kN·m。9.【單選】鉆孔封閉注漿水泥漿密度1.85g/cm3，若采用水灰比0.5:1，其理論析水率為（）。A.3.2%B.5.1%C.7.4%D.9.6%答案：B解析：按絕對(duì)體積法計(jì)算，水灰比0.5:1時(shí)，游離水體積占比約5.1%。10.【單選】在破碎地層使用雙壁鉆桿氣舉反循環(huán)，為克服“環(huán)空堵塞”最有效措施是（）。A.增大注氣量B.降低鉆進(jìn)速度C.在雙壁鉆桿外環(huán)空注入泡沫劑D.改用PDC鉆頭答案：C解析：泡沫劑降低巖屑沉降速度，可有效防止環(huán)空堵塞，保持氣舉連續(xù)性。11.【多選】下列屬于鉆探現(xiàn)場(chǎng)“五圖一表”必須懸掛內(nèi)容的有（）。A.鉆孔地質(zhì)柱狀圖B.鉆孔結(jié)構(gòu)圖C.井控崗位責(zé)任圖D.逃生路線圖E.鉆井液性能記錄表答案：ABCD解析：SY/T62432020規(guī)定“五圖一表”不含鉆井液記錄表，后者單獨(dú)存放。12.【多選】導(dǎo)致鉆桿疲勞刺漏的主要工況包括（）。A.長(zhǎng)期低鉆壓高轉(zhuǎn)速B.鉆進(jìn)時(shí)鉆桿劇烈跳動(dòng)C.長(zhǎng)時(shí)間靜止懸重D.螺紋過(guò)緊導(dǎo)致應(yīng)力集中E.含Cl鉆井液腐蝕答案：ABDE解析：靜止懸重產(chǎn)生靜拉應(yīng)力，不會(huì)導(dǎo)致疲勞，其余均為交變應(yīng)力或腐蝕疲勞因素。13.【多選】關(guān)于繩索取心絞車鋼絲繩報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)，下列說(shuō)法正確的是（）。A.一個(gè)捻距內(nèi)斷絲數(shù)達(dá)6絲B.鋼絲繩公稱直徑減少7%C.麻芯外露D.鋼絲銹蝕出現(xiàn)麻坑E.受過(guò)火燒或電灼傷答案：BCDE解析：GB/T59722021表1，普通用途鋼絲繩一個(gè)捻距斷絲達(dá)10絲報(bào)廢，繩索取心絞車要求更高，但6絲未達(dá)報(bào)廢線。14.【多選】發(fā)生卡鉆后，采用泡油解卡時(shí)，需考慮的主要安全因素有（）。A.泡油段井溫應(yīng)低于原油閃點(diǎn)20℃B.井口必須安裝防噴器C.泡油前循環(huán)調(diào)整鉆井液性能D.泡油期間每2h活動(dòng)鉆具一次E.泡油結(jié)束后用稠漿替出原油答案：ABCD解析：泡油結(jié)束需用稀漿徹底替出原油，防止稠漿堵塞，E錯(cuò)誤。15.【多選】下列參數(shù)中，直接影響鉆孔彎曲強(qiáng)度的是（）。A.鉆鋌外徑B.鉆壓C.轉(zhuǎn)速D.鉆井液密度E.巖石可鉆性答案：ABD解析：鉆鋌外徑與鉆壓決定鐘擺力，鉆井液密度影響浮力從而改變有效鉆壓，轉(zhuǎn)速與巖石可鉆性主要影響機(jī)械鉆速。16.【填空】采用Φ130mm牙輪鉆頭鉆進(jìn)，鉆鋌外徑Φ178mm，長(zhǎng)度120m，鉆桿外徑Φ89mm，鉆井液密度1.15g/cm3，鉆壓控制在鉆頭直徑單位長(zhǎng)度________kN/cm時(shí)，鐘擺減斜效果最佳。答案：1.82.2解析：經(jīng)驗(yàn)公式P=(0.81.0)D，D=13cm，取1.82.2kN/cm。17.【填空】根據(jù)《地質(zhì)巖心鉆探規(guī)程》，鉆孔終孔后，進(jìn)行簡(jiǎn)易水文觀測(cè)，穩(wěn)定水位觀測(cè)時(shí)間應(yīng)不少于________min。答案：30解析：DZ/T0227202012.3.4。18.【填空】現(xiàn)場(chǎng)做API濾失量試驗(yàn)，在常溫、0.69MPa條件下，30min濾失量為8.5mL，則該鉆井液API濾失量記錄值應(yīng)記為________mL。答案：8.5解析：API標(biāo)準(zhǔn)直接讀取，無(wú)需溫度校正。19.【填空】采用水泥漿封孔，水泥標(biāo)號(hào)P.O42.5，水灰比0.6:1，每立方米水泥漿需水泥________kg。（保留整數(shù)）答案：1180解析：絕對(duì)體積法計(jì)算，水泥密度3.15g/cm3，水1.0g/cm3，解得水泥1180kg。20.【填空】氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)，沉沒(méi)比定義為________與________之比。答案：沉沒(méi)深度；氣液混合液柱高度21.【簡(jiǎn)答】說(shuō)明在極破碎花崗巖地層中，采用雙壁鉆桿氣舉反循環(huán)取心時(shí)，如何控制“堵心”與“磨心”矛盾，并給出三項(xiàng)具體措施。答案：（1）堵心源于巖屑重復(fù)破碎，磨心源于鉆頭與巖心相對(duì)位移。（2）措施：①選用“階梯式”水口金剛石鉆頭，增大外環(huán)沖洗量，減少巖心上返阻力；②在雙壁鉆桿內(nèi)管上部加裝“擋圈+尼龍錐套”組合，形成柔性限位，允許巖心緩慢進(jìn)入而阻止二次破碎；③采用“低鉆壓—高轉(zhuǎn)速—短回次”制度，鉆壓控制在810kN，轉(zhuǎn)速600800r/min，回次進(jìn)尺不超過(guò)0.8m，及時(shí)提鉆，減少巖心在孔內(nèi)滯留時(shí)間。22.【簡(jiǎn)答】某地?zé)峋@進(jìn)至2200m，井底溫度155℃，使用聚磺鉆井液體系，出現(xiàn)嚴(yán)重高溫增稠，粘度由48s升至92s，切力由8Pa升至22Pa。請(qǐng)分析原因并給出處理方案。答案：原因：①磺化瀝青、磺化褐煤在高溫下發(fā)生交聯(lián)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；②鉆井液中Ca2?、Mg2?與磺酸基團(tuán)生成不溶性鹽，加劇增稠。處理：①加入0.3%高溫降粘劑XY27（丙烯酸類共聚物）破壞網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；②用4%NaOH配合0.2%Na?CO?清除Ca2?、Mg2?；③補(bǔ)充2%抗高溫降濾失劑SMP2，維持HTHP濾失量≤12mL；④采用“白油+乳化劑”微乳液5%潤(rùn)滑，降低高溫膠凝風(fēng)險(xiǎn)。23.【計(jì)算】某鉆孔設(shè)計(jì)孔深800m，地層壓力梯度0.012MPa/m，采用1.25g/cm3鉆井液，若井口防噴器額定工作壓力21MPa，試核算當(dāng)量鉆井液密度安全系數(shù)，并判斷是否滿足井控要求。答案：地層壓力P=0.012×800=9.6MPa鉆井液液柱壓力P_m=0.00981×1.25×800=9.81MPa當(dāng)量密度ρ_e=9.6/(0.00981×800)=1.223g/cm3安全系數(shù)=1.25/1.223=1.022規(guī)范要求≥1.05，故不滿足，需將鉆井液密度提高至1.30g/cm3，此時(shí)安全系數(shù)=1.30/1.223=1.063，合格。24.【計(jì)算】采用Φ96mm金剛石繩索取心鉆頭，鉆進(jìn)回次4.0m，鉆速2.4m/h，泵量120L/min，巖心直徑62mm，巖心密度2.75g/cm3，計(jì)算巖屑體積濃度（巖屑體積/鉆井液體積）。答案：鉆進(jìn)時(shí)間t=4/2.4=1.667h=100min鉆井液總量Q=120×100=12000L巖心體積V_c=π×(0.062/2)2×4=0.0121m3=12.1L巖屑體積=巖心體積（假設(shè)無(wú)磨耗）=12.1L濃度=12.1/12000=0.101%25.【計(jì)算】某鉆探現(xiàn)場(chǎng)使用三缸單作用鉆井泵，缸套Φ120mm，沖程250mm，額定沖數(shù)65沖/min，泵效92%，若需維持泵量600L/min，求所需沖數(shù)（保留整數(shù)）。答案：理論排量q=(π/4)×0.122×0.25×3×65=0.551m3/min=551L/min實(shí)際排量=551×0.92=507L/min所需沖數(shù)n=600/(507/65)=77沖/min26.【案例分析】某頁(yè)巖氣水平井，井深垂深3200m，水平段長(zhǎng)1500m，使用油基鉆井液密度1.45g/cm3，鉆進(jìn)至4700m（測(cè)深）時(shí)，突然發(fā)生井漏，漏速18m3/h，此時(shí)井口返出量降至0，鉆井液池液面下降2.3m3/h?，F(xiàn)場(chǎng)立即停鉆，上提鉆具，發(fā)現(xiàn)鉆具懸重減少12t。試分析漏失類型，給出處理步驟及注意事項(xiàng)。答案：（1）漏失類型判斷：漏速>10m3/h，且懸重下降，表明井下出現(xiàn)“壓差性誘導(dǎo)裂縫漏失”，漏層為水平段頁(yè)巖裂縫。（2）處理步驟：①立即停止鉆進(jìn)，上提鉆具至套管內(nèi)，記錄漏點(diǎn)井深；②配制12m3密度1.25g/cm3、粒徑D50=200μm的“核桃殼+碳酸鈣”復(fù)合堵漏漿，加入2%纖維、1%片狀云母；③采用“靜止—擠壓—再靜止”方式，先替入堵漏漿8m3，余4m3作為頂替液，擠壓壓力控制在漏失當(dāng)量密度+0.15g/cm3；④靜止4h，低速開泵試漏，若漏速<2m3/h，逐步恢復(fù)鉆進(jìn)，密度降至1.38g/cm3。（3）注意事項(xiàng)：堵漏漿返出后需充分清洗振動(dòng)篩，防止核桃殼堵塞篩布；水平段鉆進(jìn)保持低排量、低轉(zhuǎn)速，減少激動(dòng)壓力；若重復(fù)漏失，考慮采用“化學(xué)固結(jié)+暫堵”組合技術(shù)。27.【案例分析】某地?zé)峋捎忙?16mm三牙輪鉆頭+Φ178mm鉆鋌120m+Φ127mm鉆桿組合，鉆進(jìn)至1800m發(fā)生卡鉆，卡點(diǎn)深度估計(jì)在1650m，鉆具懸重由120t降至85t，扭矩由12kN·m升至28kN·m，泵壓正常?，F(xiàn)場(chǎng)采用“泡油+震擊”解卡，泡油15m3柴油，浸泡8h后上擊20次無(wú)效。試分析卡鉆類型，給出下一步技術(shù)方案。答案：（1）卡鉆類型：泵壓正常、扭矩劇增，表明“壓差卡鉆”（泥餅粘吸卡鉆）。（2）原因：井底溫度160℃，鉆井液中膨潤(rùn)土高溫分散，形成厚泥餅，粘附鉆鋌。（3）下一步方案：①采用“酸—油復(fù)合解卡”，先替入10m35%HCl+1%HF+2%緩蝕劑，溶解泥餅中碳酸鹽及硅酸鹽，反應(yīng)2h；②再替入15m3柴油+3%乳化劑+1%潤(rùn)滑劑，繼續(xù)浸泡6h；③配合上擊器震擊，震擊力調(diào)至最大噸位；④若仍無(wú)效，采用“倒扣+套銑”，在卡點(diǎn)以上50m倒扣，下Φ206mm套銑筒套銑鉆鋌，套銑長(zhǎng)度不超過(guò)20m，再對(duì)扣打撈。28.【論述】結(jié)合深部礦產(chǎn)勘探（>2000m）特點(diǎn)，闡述“鉆井液高溫穩(wěn)定性”與“井壁穩(wěn)定性”耦合關(guān)系，并提出一套適用于2500m、井底溫度180℃的鉆井液體系設(shè)計(jì)思路，包括主劑配方、性能指標(biāo)、維護(hù)措施。答案：（1）耦合關(guān)系：高溫導(dǎo)致粘土顆粒分散、聚合物降解，鉆井液膠體穩(wěn)定性下降，濾失量增大，泥餅增厚且疏松，失去“封堵—抑制”協(xié)同作用，井壁水化應(yīng)力增加，引發(fā)井壁剝落或縮徑；井壁失穩(wěn)反過(guò)來(lái)使巖屑濃度升高，進(jìn)一步破壞鉆井液高溫穩(wěn)定性。（2）設(shè)計(jì)思路：①基漿：4%抗高溫膨潤(rùn)土（經(jīng)550℃焙燒活化）+0.3%Na?CO?預(yù)水化24h；②主處理劑：2%抗高溫降濾失劑SMP2（磺化酚醛樹脂）、1.5%SPNH（磺化褐煤樹脂）、1%納米二氧化硅（20nm）封堵微裂縫；③抑制劑：3%KCl+1%聚胺（PA1）協(xié)同抑制泥頁(yè)巖水化；④潤(rùn)滑劑：2%極壓潤(rùn)滑劑GR50（磷酸酯類），降低高溫摩擦系數(shù)；⑤pH緩沖：0.5%NaOH+0.2%Na?CO?，維持pH=9.510，防止高溫下聚合物水解。（3）性能指標(biāo)：密度1.181.22g/cm3，F(xiàn)V4555s，API濾失量≤5mL，HTHP（180℃）濾失量≤10mL，泥餅壓縮系數(shù)≤0.15，KCl抑制膨脹率≤20%，潤(rùn)滑系數(shù)≤0.12。（4）維護(hù)措施：每100m補(bǔ)充0.1%SMP2+0.05%SPNH，維持濾失量；每班檢測(cè)高溫高壓稠化性能，若稠度>70s，及時(shí)加入0.2%XY27降粘；每150m使用離心機(jī)清除劣質(zhì)粘土，保持固含<8%；井底溫度>170℃時(shí)，加入0.1%除氧劑Na?SO?，防止高溫氧化降解。29.【論述】在高原高寒地區(qū)（海拔>4500m，環(huán)境溫度25℃）進(jìn)行巖心鉆探，分析“低溫啟動(dòng)”對(duì)鉆機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)、鉆井液系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)的影響，并提出三項(xiàng)針對(duì)性技術(shù)措施，確保施工連續(xù)。答案：（1）影響：①柴油機(jī)低溫啟動(dòng)困難，進(jìn)氣溫度低導(dǎo)致壓縮終點(diǎn)溫度不足，燃油霧化差，啟動(dòng)失??；②鉆井液低溫稠化，表觀粘度升高35倍，泵壓升高，易憋泵；③空壓機(jī)低溫下潤(rùn)滑油粘度增大，轉(zhuǎn)子潤(rùn)滑不良，出現(xiàn)“抱軸”；壓縮空氣中含水結(jié)冰，堵塞管路。（2）措施：①動(dòng)力系統(tǒng)：采用“雙級(jí)進(jìn)氣預(yù)熱+火焰預(yù)熱塞”組合，啟動(dòng)前預(yù)熱進(jìn)氣至60℃；油箱加裝“電加熱棒+保溫套”，維持燃油溫度15℃；選用35℃低凝柴油，并加入0.1%低溫流動(dòng)性改進(jìn)劑。②鉆井液系統(tǒng)：基漿采用“低溫低粘”配方，取消膨潤(rùn)土，改用1%生物聚合物XC+0.5%抗凍劑乙二醇，使25℃表觀粘度<60s；泥漿泵吸入管線纏繞“電伴熱帶”，功率30W/m，維持溫度510℃；泥漿罐安裝“蒸汽盤管”，利用柴油機(jī)尾氣余熱加熱。③壓縮空氣系統(tǒng)：空壓機(jī)采用“合成酯類低溫潤(rùn)滑油”，傾點(diǎn)45℃；儲(chǔ)氣罐加裝“自動(dòng)排水+加熱棒”，定時(shí)排水并保溫；供氣管路采用“聚氨酯保溫層+電伴熱帶”，防止冰堵；啟動(dòng)前“空載暖機(jī)”10min，確保油溫>20℃再帶負(fù)荷。30.【綜合設(shè)計(jì)】某金屬礦普查孔，設(shè)計(jì)孔深1200m，終孔直徑Φ75mm，地層0200m第四系松散層，200800m砂巖、頁(yè)巖互層，8001200m花崗巖，巖石可鉆性ⅣⅥ級(jí)，礦區(qū)缺水，要求“無(wú)循環(huán)液”或“少循環(huán)液”工藝。請(qǐng)給出完整鉆孔結(jié)構(gòu)、鉆進(jìn)方法、取心工具、沖洗介質(zhì)、套管程序、質(zhì)量保障措施，并繪制鉆孔結(jié)構(gòu)示意圖（文字描述）。答案：（1）鉆孔結(jié)構(gòu)：Φ150mm開孔，下入Φ146mm套管至200m；Φ122mm二開至800m，下入Φ118mm技術(shù)套管；Φ98