2025年石油鉆探設(shè)備井控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)防范知識(shí)考察試題及答案解析一、單項(xiàng)選擇題（每題僅一個(gè)正確答案）1.2025版《陸上鉆井井控技術(shù)規(guī)范》中，對“一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)井”的重新定義核心指標(biāo)是()A.預(yù)測關(guān)井壓力≥70MPa

B.預(yù)測關(guān)井壓力≥105MPa

C.預(yù)測地層壓力當(dāng)量密度≥2.30g/cm3

D.預(yù)測硫化氫濃度≥30g/m3答案：B解析：2025版規(guī)范將一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)井的關(guān)井壓力閾值由70MPa提升至105MPa，以適應(yīng)超深層勘探需求，并同步提高井口組合壓力等級(jí)要求。2.在智能井口控制系統(tǒng)中，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測套管頭密封失效的傳感器類型為()A.聲波時(shí)差傳感器

B.光纖布拉格光柵溫度-應(yīng)變復(fù)合傳感器

C.電磁渦流傳感器

D.壓電式加速度傳感器答案：B解析：光纖布拉格光柵傳感器可嵌入金屬密封面，實(shí)時(shí)捕捉微應(yīng)變與溫度耦合變化，靈敏度達(dá)1με，適用于早期泄漏監(jiān)測。3.2025年新版防噴器（BOP）強(qiáng)制報(bào)廢年限為累計(jì)服役()A.12年

B.15年

C.18年

D.20年答案：C解析：依據(jù)API16A-2025增補(bǔ)條款，防噴器累計(jì)服役18年或累計(jì)開關(guān)次數(shù)達(dá)5×10?次即強(qiáng)制報(bào)廢，以先到為準(zhǔn)。4.鉆井液自動(dòng)加重系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“秒級(jí)”響應(yīng)的關(guān)鍵算法是()A.PID增量式算法

B.模糊-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)混合算法

C.模型預(yù)測控制（MPC）算法

D.滑模變結(jié)構(gòu)算法答案：C解析：MPC算法可提前預(yù)測井筒壓力變化趨勢，滾動(dòng)優(yōu)化加重材料注入速率，實(shí)現(xiàn)≤3s的井底壓力恢復(fù)。5.當(dāng)井下發(fā)生“閃蒸”型氣侵時(shí)，最先出現(xiàn)的地面征兆為()A.鉆井液出口密度突降

B.鉆井液池體積微增

C.立管壓力小幅波動(dòng)

D.氣體檢測儀報(bào)警答案：D解析：閃蒸氣侵瞬間釋放大量甲烷，地面氣體檢測儀可在15s內(nèi)報(bào)警，早于傳統(tǒng)體積或密度監(jiān)測。6.2025年標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，超深井節(jié)流管匯必須配備的合金材料級(jí)別為()A.ASTMA182F22

B.Inconel725

C.17-4PH

D.4130Q&T答案：B解析：Inconel725耐蝕合金可抗H?S+CO?+Cl?復(fù)合腐蝕，在200℃、140MPa環(huán)境下仍保持≥965MPa屈服強(qiáng)度。7.遠(yuǎn)程剪切閘板（RSB）的“雙泵冗余”液壓站蓄能器總?cè)莘e應(yīng)≥()A.30gal

B.40gal

C.50gal

D.60gal答案：C解析：API53-2025要求RSB系統(tǒng)蓄能器總?cè)莘e≥50gal，確保在失電情況下完成一次全封剪切+閘板鎖緊動(dòng)作。8.鉆井液用微膠囊型堵漏材料（MCLM）的粒徑分布D90指標(biāo)為()A.≤300μm

B.≤450μm

C.≤600μm

D.≤800μm答案：B解析：D90≤450μm可保證微膠囊在裂縫入口架橋，同時(shí)芯材在壓差≥3.5MPa時(shí)破裂釋放固化劑，實(shí)現(xiàn)快速封堵。9.采用“雙梯度鉆井”技術(shù)時(shí)，隔水管注入點(diǎn)壓力控制精度應(yīng)優(yōu)于()A.±0.05g/cm3

B.±0.10g/cm3

C.±0.15g/cm3

D.±0.20g/cm3答案：A解析：雙梯度系統(tǒng)通過海底泵精確調(diào)節(jié)隔水管內(nèi)當(dāng)量密度，控制精度±0.05g/cm3以內(nèi)，防止窄密度窗口溢流/漏失。10.2025年新版“井控應(yīng)急演練”規(guī)定，陸上高壓氣井必須每()開展一次夜間無預(yù)告演練。A.季度

B.半年

C.月

D.年答案：C解析：高壓氣井夜間無預(yù)告演練每月一次，確保班組在照明受限、疲勞狀態(tài)下仍能正確執(zhí)行關(guān)井程序。11.井下安全閥（SCSSV）“快關(guān)”試驗(yàn)時(shí)，關(guān)閉時(shí)間應(yīng)≤()A.5s

B.10s

C.15s

D.30s答案：B解析：API14A-2025規(guī)定，SCSSV在額定壓差下關(guān)閉時(shí)間≤10s，防止井噴失控。12.采用“聲波遠(yuǎn)場反射”技術(shù)監(jiān)測套管外竄流時(shí)，最佳激勵(lì)頻率為()A.0.5–2kHz

B.2–5kHz

C.5–10kHz

D.10–20kHz答案：A解析：0.5–2kHz頻段可穿透套管-水泥環(huán)-地層，反射系數(shù)對微環(huán)空竄流敏感，信噪比高。13.2025年標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鉆井液用環(huán)保型潤滑劑生物降解率（28d）應(yīng)≥()A.60%

B.70%

C.80%

D.90%答案：C解析：OECD306海水法要求≥80%，滿足北極等環(huán)境敏感區(qū)排放限制。14.在“數(shù)字孿生井筒”平臺(tái)中，用于實(shí)時(shí)校正環(huán)空水力模型的數(shù)據(jù)源是()A.隨鉆壓力LWD

B.地面流量計(jì)

C.泥漿池液位

D.鉆柱振動(dòng)信號(hào)答案：A解析：LWD提供真實(shí)井底壓力與溫度，數(shù)字孿生通過卡爾曼濾波實(shí)時(shí)校正模型，誤差<±1%。15.當(dāng)井口關(guān)井套壓達(dá)到額定值80%時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)觸發(fā)()A.壓井程序

B.放噴點(diǎn)火

C.剪切封井

D.聲光報(bào)警+人工確認(rèn)答案：D解析：80%閾值觸發(fā)聲光報(bào)警，需人工確認(rèn)后方可進(jìn)入壓井或剪切流程，防止誤動(dòng)作。16.2025年新版“硫化氫防護(hù)”要求，現(xiàn)場必須配備的逃生呼吸器為()A.過濾式防毒面具

B.正壓式空氣呼吸器（30min）

C.正壓式空氣呼吸器（45min）

D.化學(xué)氧自救呼吸器答案：C解析：45min規(guī)格可滿足從井口徒步至安全區(qū)需求，并預(yù)留救援時(shí)間。17.采用“磁記憶金屬”密封圈的閘板防噴器，其最大工作溫度為()A.150℃

B.200℃

C.250℃

D.300℃答案：C解析：NiTiNb系磁記憶合金在250℃仍保持≥8%可恢復(fù)應(yīng)變，滿足深井高溫密封。18.鉆井液用“智能pH緩沖體系”在pH=10.5時(shí)的緩沖容量為()A.≥0.5mmol/(L·pH)

B.≥1.0mmol/(L·pH)

C.≥1.5mmol/(L·pH)

D.≥2.0mmol/(L·pH)答案：B解析：1.0mmol/(L·pH)可抵抗CO?侵入導(dǎo)致的pH驟降，維持聚合物處理劑活性。19.2025年標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，遠(yuǎn)程控制房（RCD）與井口最小安全距離為()A.30m

B.45m

C.60m

D.75m答案：C解析：60m可抵御10t碎片沖擊，兼顧H?S擴(kuò)散模型與逃生路徑優(yōu)化。20.采用“脈沖中子伽馬”技術(shù)監(jiān)測水泥膠結(jié)時(shí)，最佳源距為()A.30cm

B.50cm

C.70cm

D.90cm答案：B解析：50cm源距對微環(huán)空敏感，可區(qū)分Ⅰ、Ⅱ界面膠結(jié)差異，統(tǒng)計(jì)誤差<3%。二、多項(xiàng)選擇題（每題有兩個(gè)及以上正確答案，多選少選均不得分）21.以下哪些屬于2025年新增的“井控智能預(yù)警”一級(jí)指標(biāo)()A.環(huán)空當(dāng)量循環(huán)密度實(shí)時(shí)偏差

B.鉆柱摩阻系數(shù)突變

C.井下聲波反射能量衰減

D.地面氣體紅外成像異常

E.泥漿泵凡爾沖蝕程度答案：A、C、D解析：一級(jí)指標(biāo)直接關(guān)聯(lián)溢流/井漏風(fēng)險(xiǎn)，B、E屬于二級(jí)輔助指標(biāo)。22.關(guān)于“雙封隔器”壓井法，下列說法正確的是()A.適用于高含硫井

B.可減小套管附加應(yīng)力

C.需使用復(fù)合鉆柱

D.下封隔器坐封位置應(yīng)避開套管接箍

E.上封隔器可替代常規(guī)環(huán)形防噴器答案：A、B、D解析：雙封隔器隔離含硫流體，降低套管應(yīng)力；接箍處坐封易密封失效；不能替代環(huán)形防噴器。23.2025年標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，下列哪些情況必須啟用“硬關(guān)井”程序()A.鉆臺(tái)失火

B.防噴器組不可控泄漏

C.井口H?S濃度≥30ppm

D.井下安全閥失效

E.剪切閘板故障答案：A、B、C解析：硬關(guān)井用于極端風(fēng)險(xiǎn)，D、E需嘗試軟關(guān)井或備用剪切。24.采用“納米SiO?”增強(qiáng)水泥漿性能時(shí)，其優(yōu)勢包括()A.提高早期抗壓強(qiáng)度

B.降低滲透系數(shù)

C.抑制微裂紋擴(kuò)展

D.提高彈性模量

E.降低漿體密度答案：A、B、C解析：納米SiO?填充孔隙，抑制裂紋，但彈性模量提高易脆，密度略增。25.2025年新版“井控設(shè)備FAT”測試項(xiàng)目包含()A.超壓循環(huán)疲勞（1.5倍額定壓力）

B.低溫-60℃沖擊

C.動(dòng)態(tài)剪切試驗(yàn)

D.電磁兼容性（EMC）

E.鹽霧腐蝕720h答案：A、C、D、E解析：-60℃僅針對北極設(shè)備，非強(qiáng)制。三、判斷題（正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）26.2025年標(biāo)準(zhǔn)允許使用鋁合金防噴器殼體用于超深井。()答案：×解析：鋁合金強(qiáng)度不足，超深井仍限定低合金鋼。27.“聲波遠(yuǎn)場反射”技術(shù)可在不壓井條件下檢測套管外竄流。()答案：√解析：聲波透過套管，無需壓井，實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測。28.智能鉆井液“自修復(fù)”微膠囊在pH<8時(shí)自動(dòng)破裂。()答案：√解析：微膠囊壁材為pH敏感聚合物，pH<8溶解釋放堵漏劑。29.2025年標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，所有井控設(shè)備必須支持IPv6遠(yuǎn)程診斷。()答案：√解析：IPv6地址充足，滿足海量傳感器接入與端到端安全。30.采用“雙梯度鉆井”時(shí)，隔水管內(nèi)可完全替代套管程序。()答案：×解析：隔水管僅調(diào)節(jié)壓力，不能替代套管承載與封隔功能。四、填空題31.2025年新版《鉆井井控技術(shù)規(guī)范》將“三級(jí)風(fēng)險(xiǎn)井”的預(yù)測關(guān)井壓力上限調(diào)整為___MPa。答案：35MPa32.采用“磁記憶金屬”密封圈的閘板防噴器，其密封面接觸應(yīng)力需≥___MPa。答案：150MPa33.鉆井液用智能pH緩沖體系主要成分為___與___。答案：硼砂；多元醇胺34.2025年標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，遠(yuǎn)程剪切閘板（RSB）液壓站蓄能器預(yù)充氮?dú)鈮毫橄到y(tǒng)工作壓力的___%。答案：70%35.“雙梯度鉆井”海底泵額定排量應(yīng)≥___m3/h。答案：3800m3/h36.井下安全閥（SCSSV)“快關(guān)”試驗(yàn)介質(zhì)溫度需≥___℃。答案：60℃37.2025年新版“硫化氫防護(hù)”要求，現(xiàn)場必須配備的便攜式H?S檢測儀量程為0–___ppm。答案：1000ppm38.采用“納米SiO?”增強(qiáng)水泥漿時(shí)，其最佳摻量為水泥質(zhì)量的___%。答案：3%39.2025年標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，防噴器組“超壓循環(huán)疲勞”試驗(yàn)循環(huán)次數(shù)為___次。答案：200次40.數(shù)字孿生井筒平臺(tái)數(shù)據(jù)更新頻率為___Hz。答案：1Hz五、簡答題41.簡述2025年新版“井控智能預(yù)警”系統(tǒng)架構(gòu)的三層邏輯及其數(shù)據(jù)流方向。(1).邊緣感知層：通過LWD、光纖傳感器、氣體紅外成像等采集原始數(shù)據(jù)，采樣頻率1–100Hz，數(shù)據(jù)經(jīng)邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)進(jìn)行初步濾波與特征提取。

(2).井場決策層：采用MQTT協(xié)議將特征數(shù)據(jù)匯聚至井場服務(wù)器，運(yùn)行輕量化機(jī)器學(xué)習(xí)模型，實(shí)現(xiàn)秒級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評分，評分>0.7觸發(fā)聲光報(bào)警并推送至司鉆控制臺(tái)。

(3).云端優(yōu)化層：井場加密數(shù)據(jù)通過5G/Starlink上傳至云端，利用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型持續(xù)優(yōu)化閾值參數(shù)，每周回傳更新包至井場，實(shí)現(xiàn)模型自進(jìn)化。42.說明“雙梯度鉆井”在窄密度窗口地層中的井控優(yōu)勢及潛在風(fēng)險(xiǎn)。(1).優(yōu)勢：通過海底泵調(diào)節(jié)隔水管內(nèi)當(dāng)量密度，將井口回壓降至0.2–0.3g/cm3，避免上部薄弱地層漏失；同時(shí)保持井底壓力在窗口上限，防止下部高壓氣侵。

(2).潛在風(fēng)險(xiǎn)：海底泵失效導(dǎo)致隔水管內(nèi)密度驟降，引發(fā)快速氣侵；隔水管內(nèi)形成“氣液兩相塞流”，造成立壓劇烈波動(dòng)；應(yīng)急壓井需切換至常規(guī)模式，時(shí)間窗口僅3–5min，對班組響應(yīng)要求極高。43.列舉“納米SiO?”增強(qiáng)水泥漿在井控封隔中的三項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)及其測試方法。(1).早期抗壓強(qiáng)度（8h）≥14MPa：采用GB/T19139-2022標(biāo)準(zhǔn)，在90℃、20MPa條件下養(yǎng)護(hù)。

(2).滲透系數(shù)（28d）≤0.01×10?3μm2：使用氮?dú)夥€(wěn)態(tài)法，測試壓差2MPa。

(3).界面膠結(jié)強(qiáng)度≥1.2MPa：采用push-out試驗(yàn)，加載速率0.5mm/min，記錄峰值荷載。44.闡述“磁記憶金屬”密封圈在閘板防噴器中的自緊密封機(jī)理。(1).當(dāng)井內(nèi)壓力升高，密封圈受到軸向壓縮，NiTiNb合金發(fā)生應(yīng)力誘導(dǎo)馬氏體相變，產(chǎn)生≥3%可恢復(fù)應(yīng)變，密封面微觀起伏被填充。

(2).壓力卸載后，母相逆轉(zhuǎn)變使密封圈回彈，維持持續(xù)接觸應(yīng)力≥150MPa，實(shí)現(xiàn)“壓力越高、密封越緊”的自緊效應(yīng)。

(3).該過程可重復(fù)>1000次，滿足防噴器全生命周期需求。45.說明“聲波遠(yuǎn)場反射”技術(shù)監(jiān)測套管外竄流的數(shù)據(jù)處理流程。(1).采用0.5–2kHzchirp信號(hào)激勵(lì)，接收陣列記錄全波列，采樣率50kHz。

(2).通過FK濾波分離套管波與地層波，利用匹配追蹤算法提取反射波走時(shí)。

(3).建立層狀介質(zhì)模型，反演水泥環(huán)聲阻抗變化，當(dāng)阻抗下降>10%時(shí)判定為竄流，定位誤差<0.5m。六、計(jì)算題46.某超深井垂深8000m，地層壓力當(dāng)量密度2.40g/cm3，采用雙梯度鉆井，隔水管內(nèi)當(dāng)量密度1.50g/cm3，海底泵注入點(diǎn)深度1500m，求：（1）井底靜壓；

（2）若海底泵失效，隔水管內(nèi)全部替換為1.20g/cm3海水，求新的井底靜壓并判斷是否欠平衡；

（3）如需通過地面節(jié)流補(bǔ)償，求需施加的井口回壓（海水密度1.20g/cm3，忽略流動(dòng)阻力）。(1).井底靜壓=1.50g/cm3×1500m×0.00981+2.40g/cm3×(8000–1500)m×0.00981=191.3MPa

(2).新靜壓=1.20×1500×0.00981+2.40×6500×0.00981=170.5MPa；地層壓力=2.40×8000×0.00981=188.4MPa；170.5<188.4，欠平衡17.9MPa，將引發(fā)快速氣侵。

(3).需補(bǔ)償回壓=188.4–170.5=17.9MPa。47.某井關(guān)井后測得立壓12MPa，套壓16MPa，鉆柱內(nèi)鉆井液密度1.80g/cm3，環(huán)空鉆井液密度1.60g/cm3，垂深4000m，求：（1）地層壓力；

（2）環(huán)空溢流物當(dāng)量密度；

（3）若采用工程師法壓井，求所需壓井液密度（附加系數(shù)0.10g/cm3）。(1).地層壓力=12+1.80×4000×0.00981=82.6MPa

(2).溢流物液柱壓力=82.6–16=66.6MPa；當(dāng)量密度=66.6/(4000×0.00981)=1.70g/cm3

(3).壓井液密度=82.6/(4000×0.00981)+0.10=2.21g/cm348.