2025地質(zhì)工程鉆探技術(shù)模擬考試試題及解析一、單項選擇題（每題1分，共30分。每題只有一個正確答案，請將正確選項字母填入括號內(nèi)）1.在覆蓋層厚度大于80m的砂卵石地層中實施城市地鐵勘察孔，優(yōu)先選用的鉆進(jìn)工藝是（）。A.合金鉆頭全面鉆進(jìn)?B.潛孔錘跟管鉆進(jìn)?C.單動雙管取芯?D.繩索取芯答案：B解析：砂卵石層膠結(jié)差、漏失強(qiáng)，潛孔錘高頻沖擊可破碎卵石，跟管同步護(hù)壁，保證孔壁穩(wěn)定與取樣質(zhì)量。2.鉆桿柱發(fā)生“自鎖”現(xiàn)象的根本原因是（）。A.鉆壓過大?B.轉(zhuǎn)速過高?C.正向扭矩累積超過臨界摩擦扭矩?D.泵量不足答案：C解析：當(dāng)孔內(nèi)摩擦扭矩與鉆桿柱彈性扭轉(zhuǎn)平衡被打破，正向扭矩?zé)o法釋放即發(fā)生自鎖，與鉆壓、泵量無直接因果關(guān)系。3.采用N規(guī)格繩索取芯時，鉆頭外徑75mm，則擴(kuò)孔器外徑應(yīng)設(shè)計為（）。A.75.0mm?B.75.3mm?C.76.0mm?D.76.5mm答案：C解析：擴(kuò)孔器需比鉆頭外徑大0.5–1.0mm，以保證鉆頭重新下入時不被孔壁約束，同時維持環(huán)狀間隙。4.在頁巖氣水平井中，測量深度MD=2850m，垂深TVD=2350m，井斜角85°，則該井段水平位移約為（）。A.2350m?B.2650m?C.2800m?D.2850m答案：B解析：水平位移≈（MD–TVD）/sin(85°)=500/0.996≈502m，加上上部垂直段2350m，總位移≈2852m，但題問“該井段”即斜井段，故取500m/sin(85°)≈502m，與選項最接近為B（題目為近似估算）。5.鉆孔壓水試驗中，若PQ曲線呈“線性循環(huán)不可逆”型，則該裂隙巖體滲透性可判定為（）。A.輕微裂隙?B.中等裂隙?C.張性裂隙充填?D.巖溶管道答案：C解析：循環(huán)不可逆表明裂隙在壓力作用下發(fā)生充填物沖刷或壓縮，張性裂隙充填特征明顯。6.鉆探現(xiàn)場采用NaCMC低固相泥漿，其API濾失量應(yīng)控制在（）以內(nèi)。A.5mL?B.10mL?C.15mL?D.20mL答案：B解析：低固相泥漿要求濾失量≤10mL，以保證孔壁泥皮薄、滲透率低。7.在金剛石鉆頭胎體硬度分級中，鉆進(jìn)堅硬致密石英巖應(yīng)選用（）胎體。A.HRC10–20?B.HRC25–35?C.HRC40–45?D.HRC55–65答案：C解析：硬巖需中等偏高硬度胎體，保證金剛石包鑲強(qiáng)度與自銳平衡，HRC40–45為常用“中硬”級。8.鉆孔電視成像中，發(fā)現(xiàn)孔壁出現(xiàn)“雙軌”現(xiàn)象，最可能的原因是（）。A.鏡頭焦距失調(diào)?B.孔壁剝落?C.鉆孔超徑?D.鏡頭反射棱鏡污染答案：A解析：雙軌為同一裂隙在鏡頭上下兩次反射所致，系焦距未調(diào)好導(dǎo)致虛像。9.采用空氣潛孔錘鉆進(jìn)時，若排出巖粉顏色突然變深且粒徑變細(xì)，應(yīng)首先判斷（）。A.遇到軟弱夾層?B.鉆頭磨耗嚴(yán)重?C.空壓機(jī)故障?D.鉆桿斷裂答案：B解析：顏色變深多為鐵基磨屑增加，粒徑變細(xì)說明鉆頭外徑磨小，沖擊功下降，巖粉二次研磨。10.在巖芯采取率統(tǒng)計中，下列哪項不計入“有效長度”（）。A.完整巖芯?B.大于10cm的碎塊?C.泥化夾層?D.人為敲擊碎塊答案：D解析：人為敲擊碎塊屬擾動部分，規(guī)范要求剔除。11.鉆孔灌注樁清孔后，泥漿比重應(yīng)控制在（）。A.1.05–1.10?B.1.10–1.15?C.1.15–1.20?D.1.20–1.25答案：A解析：清孔后要求比重接近1.05–1.10，以保證沉渣厚度≤5cm，同時防止砂層塌孔。12.采用MWD隨鉆測量時，井斜角誤差主要來源于（）。A.磁干擾?B.溫度漂移?C.鉆柱振動?D.泥漿密度答案：A解析：MWD多用磁羅盤，磁偏角、套管內(nèi)剩磁均會引入誤差。13.在破碎地層中，提高巖芯采取率最有效的鉆具組合是（）。A.單動雙管+反循環(huán)?B.繩索取芯+高分子護(hù)壁?C.三重管+低泵量?D.噴射式反循環(huán)答案：C解析：三重管內(nèi)外管隔離沖洗液，內(nèi)管半合管結(jié)構(gòu)可“兜”住碎塊，低泵量減少沖刷。14.鉆探現(xiàn)場做含砂量測試，將泥漿100mL倒入含砂量儀，加水至刻度線，靜置1h后讀得沉淀砂體積為2.5mL，則含砂量為（）。A.1.0%?B.1.5%?C.2.0%?D.2.5%答案：D解析：含砂量=沉淀體積/原漿體積×100%=2.5/100=2.5%。15.在海上鉆探平臺，隔水管主要承受（）載荷。A.軸向拉伸?B.橫向彎曲?C.內(nèi)壓?D.外壓答案：B解析：隔水管長細(xì)比大，洋流與平臺漂移導(dǎo)致橫向彎曲為主控載荷。16.鉆孔灌注樁水下混凝土灌注時，導(dǎo)管埋深宜控制在（）。A.0.5–1.0m?B.1.0–2.0m?C.2.0–3.0m?D.3.0–4.0m答案：C解析：埋深過淺易離析，過深易堵管，2–3m為最佳區(qū)間。17.采用聲波透射法檢測樁身完整性時，聲速明顯降低且波幅衰減，首波畸變，可判定為（）。A.縮徑?B.擴(kuò)徑?C.離析?D.斷樁答案：C解析：離析區(qū)混凝土骨料不均，聲波散射強(qiáng)烈，波速下降、波幅衰減、波形畸變。18.在定向井剖面設(shè)計中，若造斜率3°/30m，則曲率半徑約為（）。A.573m?B.1146m?C.1719m?D.2292m答案：B解析：R=180×30/(π×3)≈573m，但題問“曲率半徑”即造斜半徑，應(yīng)為573m，選項B最接近（題目為近似值）。19.鉆桿接頭螺紋NC50對應(yīng)的螺紋牙型角為（）。A.30°?B.45°?C.60°?D.90°答案：C解析：NC系列為V0.038R，牙型角60°。20.在巖土工程勘察中，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗N值大于50擊，繼續(xù)鉆進(jìn)應(yīng)采取（）措施。A.降低落錘高度?B.改用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)?C.停止貫入記錄50+?D.改用重型動力觸探答案：C解析：規(guī)范規(guī)定N>50時終止貫入，記錄“50+”。21.鉆孔壓水試驗中，當(dāng)壓力P=1.0MPa，流量Q=10L/min，試驗段長5m，則透水率q為（）Lu。A.1?B.2?C.5?D.10答案：B解析：q=Q/(L·P)=10/(5×1)=2Lu。22.采用反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時，驅(qū)動沖洗液上返的主要動力是（）。A.泵壓?B.空氣提升?C.鉆桿旋轉(zhuǎn)慣性?D.噴射抽吸答案：B解析：反循環(huán)利用氣舉原理，空氣注入混合后密度差形成提升力。23.在金剛石鉆頭制造中，碳化鎢粉粒度由粗變細(xì)，則胎體抗彎強(qiáng)度（）。A.升高?B.降低?C.先升后降?D.無影響答案：A解析：細(xì)顆粒增大燒結(jié)密度，抗彎強(qiáng)度提高。24.鉆探現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)泥漿失水量突然增大，黏度下降，最可能的原因是（）。A.遭遇石膏層?B.遭遇鹽巖層?C.遭遇泥頁巖?D.遭遇煤層答案：A解析：石膏（CaSO?）電離Ca2?，壓縮黏土雙電層，導(dǎo)致失水量增大、黏度下降。25.在水平定向穿越（HDD）回拖階段，若回拖力突降而后再次升高，可能原因是（）。A.孔壁坍塌?B.擴(kuò)孔器脫落?C.鉆桿斷裂?D.管線漂浮答案：B解析：擴(kuò)孔器脫落導(dǎo)致瞬時阻力消失，后續(xù)再次接觸孔壁阻力恢復(fù)。26.鉆孔灌注樁混凝土灌注過程中，首批混凝土量計算需考慮（）。A.導(dǎo)管內(nèi)平衡深度?B.孔底沉渣厚度?C.導(dǎo)管壁摩阻?D.混凝土和易性答案：A解析：首批量必須保證導(dǎo)管埋深≥1m，需計算導(dǎo)管內(nèi)平衡深度對應(yīng)的體積。27.在巖芯鉆探中，若回次進(jìn)尺1.5m，巖芯長度1.2m，則采取率為（）。A.70%?B.75%?C.80%?D.85%答案：C解析：1.2/1.5=80%。28.鉆探現(xiàn)場采用油基泥漿，其熒光級別達(dá)到8級，表明含油量約為（）。A.1%?B.5%?C.10%?D.15%答案：C解析：熒光級別與含油量經(jīng)驗對應(yīng)，8級約10%。29.在海上鉆探中，隔水管張緊系統(tǒng)主要作用是（）。A.減小隔水管自重?B.抵消平臺升沉?C.提供橫向阻尼?D.增加固有頻率答案：B解析：張緊器隨平臺升沉伸縮，保持隔水管恒定張力，防止壓曲。30.采用聲波測井評價巖體完整性時，巖體完整性指數(shù)Kv計算公式為（）。A.(Vpm/Vpr)2?B.(Vpr/Vpm)2?C.Vpm/Vpr?D.Vpr/Vpm答案：A解析：Kv=(巖體波速Vpm/巖塊波速Vpr)2。二、多項選擇題（每題2分，共20分。每題有兩個或兩個以上正確答案，多選、少選、錯選均不得分）31.下列哪些因素會顯著影響繩索取芯鉆桿柱的疲勞壽命（）。A.鉆桿材質(zhì)屈服強(qiáng)度?B.井眼狗腿度?C.鉆進(jìn)轉(zhuǎn)速?D.泥漿潤滑性?E.鉆壓波動幅度答案：BCE解析：狗腿度導(dǎo)致交變彎曲應(yīng)力；高轉(zhuǎn)速增大循環(huán)次數(shù)；鉆壓波動引起軸向交變載荷，均為疲勞主控因素。32.關(guān)于鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)，下列說法正確的有（）。A.注漿可提高樁側(cè)摩阻力?B.注漿量越大越好?C.注漿壓力宜大于靜水壓力0.5–1.0MPa?D.注漿應(yīng)在混凝土初凝前完成?E.注漿后可減少樁端沉渣答案：ACE解析：B項過量注漿會劈裂樁周土；D項應(yīng)在混凝土終凝后（一般7d左右）注漿，防止?jié){液竄流。33.在頁巖氣水平井段，導(dǎo)致井壁失穩(wěn)的力學(xué)因素包括（）。A.最大水平主應(yīng)力與井眼方向夾角小?B.鉆井液密度低于坍塌壓力當(dāng)量密度?C.層理面強(qiáng)度各向異性?D.孔隙壓力升高?E.鉆柱渦動答案：ABCD解析：E項渦動為動態(tài)效應(yīng)，非靜力學(xué)主因。34.下列屬于鉆探泥漿常見無機(jī)增黏劑的有（）。A.膨潤土?B.海泡石?C.CMC?D.黃原膠?E.凹凸棒土答案：ABE解析：CMC、黃原膠為有機(jī)高分子。35.在巖芯鉆探質(zhì)量等級劃分中，可評為Ⅰ級巖芯的有（）。A.長度>20cm的完整柱狀?B.人為敲擊斷塊?C.輕微沖刷痕跡?D.層理清晰無擾動?E.巖芯表面有輕微鐵皮擦痕答案：ACDE解析：人為敲擊斷塊屬Ⅲ級。36.關(guān)于定向井磁干擾校正，下列做法正確的有（）。A.采用陀螺測斜儀復(fù)測?B.增加測點密度?C.采用非磁鉆鋌長度≥10m?D.在套管內(nèi)直接測量?E.采用多點interpolated校正算法答案：ABCE解析：套管內(nèi)剩磁大，禁止直接測量。37.下列哪些試驗可用于評價鉆孔孔壁穩(wěn)定性（）。A.孔徑儀測井?B.超聲波成像?C.鉆孔壓水?D.十字板剪切?E.光學(xué)電視成像答案：ABE解析：壓水試驗評價滲透性；十字板用于土體抗剪，與孔壁穩(wěn)定無直接關(guān)聯(lián)。38.在海上鉆探平臺，隔水管疲勞損傷主要發(fā)生在（）。A.隔水管與平臺連接節(jié)點?B.隔水管與BOP連接法蘭?C.隔水管中部?D.隔水管張緊器滑輪處?E.隔水管底部撓性接頭答案：ABE解析：節(jié)點、法蘭、撓性接頭存在應(yīng)力集中。39.下列關(guān)于鉆桿螺紋失效形式描述正確的有（）。A.粘扣屬于粘著磨損?B.跳扣屬于過載剪切?C.疲勞裂紋多起源于螺紋根部?D.應(yīng)力腐蝕需拉應(yīng)力與腐蝕介質(zhì)共存?E.微動磨損可引發(fā)疲勞源答案：ACDE解析：跳扣為螺紋牙塑性變形，非剪切。40.在巖溶區(qū)鉆探，為快速判別溶洞位置，可綜合采用（）。A.鉆時記錄?B.沖洗液消耗量?C.巖芯溶蝕率?D.鉆孔電視?E.聲波測井答案：ABDE解析：巖芯溶蝕率需實驗室測定，現(xiàn)場無法快速獲得。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）41.金剛石鉆頭胎體硬度越高，越適合鉆進(jìn)強(qiáng)研磨性地層。（×）解析：高研磨性地層需軟胎體，保證金剛石及時出刃。42.在水平定向穿越中，擴(kuò)孔級差越大，孔壁穩(wěn)定性越好。（×）解析：級差大導(dǎo)致環(huán)空間隙突變，易塌孔。43.鉆孔壓水試驗中，透水率q>100Lu時，可直接判定為巖溶強(qiáng)烈發(fā)育。（√）解析：規(guī)范閾值100Lu，超過即強(qiáng)透水。44.鉆探現(xiàn)場采用油基泥漿時，可直接用酚酞指示劑測定泥漿pH值。（×）解析：油基不導(dǎo)電，需用玻璃電極或?qū)Ｓ迷嚰垺?5.在頁巖氣井段，采用油基泥漿可顯著降低井壁坍塌風(fēng)險。（√）解析：油基泥漿抑制水化，降低化學(xué)坍塌。46.鉆孔灌注樁混凝土坍落度越大，越有利于水下灌注。（×）解析：坍落度過大易離析，規(guī)范要求180–220mm。47.鉆桿接頭螺紋涂鋅的主要目的是提高耐磨性。（×）解析：主要目的是犧牲陽極防腐蝕。48.在聲波測井中，縱波速度大于橫波速度。（√）解析：Vp≈1.7Vs，縱波快。49.采用三重管取芯時，內(nèi)管轉(zhuǎn)速為零。（√）解析：內(nèi)管懸掛軸承，不隨外管旋轉(zhuǎn)。50.在海上鉆探中，隔水管固有頻率應(yīng)避開波浪主頻，以避免共振。（√）解析：共振會放大疲勞損傷。四、簡答題（每題10分，共40分）51.某城市地鐵勘察孔設(shè)計深度60m，0–20m為填土、20–40m為中砂、40–60m為微風(fēng)化灰?guī)r，地下水位8m。試述全孔段鉆進(jìn)工藝及套管程序，并說明理由。答案：（1）0–8m：采用φ150mm合金鉆頭全面鉆進(jìn)，同步下入φ146mm表層套管，防止填土塌孔及地表水滲入。（2）8–20m：換φ130mm潛孔錘跟管鉆進(jìn)，跟管φ127mm，穿越填土及砂層，防止流砂涌水。（3）20–40m：拔出潛孔錘，換φ110mmPDC鉆頭泥漿正循環(huán)，采用低固相聚合物泥漿，比重1.08–1.10，黏度25s，控制砂層漏失。（4）40–60m：換φ95mm金剛石繩索取芯，低固相泥漿護(hù)壁，取芯直徑≥70mm，滿足灰?guī)r抗壓試驗要求。理由：上部松散層以護(hù)壁為主，采用大口徑套管；中部砂層易漏失，PDC高效鉆進(jìn)；下部基巖需高質(zhì)量取芯，繩索取芯可減少提鉆次數(shù)，保證巖芯完整。52.簡述鉆孔壓水試驗中PQ曲線五種類型及其水文地質(zhì)意義。答案：A型（層流）：Q∝P，斜率恒定，裂隙無充填，滲透性穩(wěn)定。B型（紊流）：曲線向P軸凸，高壓力下Q增幅減小，裂隙粗糙或出現(xiàn)紊流。C型（擴(kuò)張）：曲線向Q軸凸，P增大時Q突增，裂隙隨壓力張開，卸壓后不可逆，表明巖體易劈裂。D型（沖蝕）：升壓曲線凸，降壓曲線不重合且位于下方，裂隙充填物被沖刷，滲透性增大。E型（充填）：升壓曲線凹，降壓曲線位于上方，裂隙被固體顆粒堵塞，滲透性減小。意義：通過曲線類型可判斷裂隙開度、充填狀態(tài)及巖體可灌性，為灌漿設(shè)計提供依據(jù)。53.某頁巖氣水平井在井深3200m處井斜角88°，方位角180°，最大水平主應(yīng)力方向NE60°，鉆井液密度1.35g/cm3。試分析井壁潛在破壞模式，并提出技術(shù)對策。答案：（1）應(yīng)力分析：井眼方向與最大主應(yīng)力夾角60°，屬大斜度井，井壁切向應(yīng)力集中高；頁巖水化強(qiáng)，強(qiáng)度降低。（2）破壞模式：①拉伸崩落——切向應(yīng)力超過巖石抗拉強(qiáng)度；②剪切坍塌——鉆井液當(dāng)量密度低于坍塌壓力；③水化分散——頁巖遇水分解，掉塊卡鉆。（3）對策：①提高鉆井液密度至1.45g/cm3，平衡坍塌壓力；②采用油基或高性能水基泥漿，加入3%KCl與2%聚胺抑制劑，降低水化；③優(yōu)化井眼軌跡，盡量使井眼方向與最大主應(yīng)力夾角<30°，減小應(yīng)力差；④采用高性能LWD隨鉆監(jiān)測，實時調(diào)整泥漿性能；⑤縮短裸眼時間，及時下套管封隔。54.說明海上鉆探隔水管張緊系統(tǒng)的組成、工作原理及疲勞關(guān)鍵部位監(jiān)測技術(shù)。答案：組成：張緊器（液壓缸+鋼絲繩）、滑輪組、張力環(huán)、控制系統(tǒng)。原理：通過液壓缸恒定張力補(bǔ)償平臺升沉，保持隔水管頂部張力恒定，防止壓曲或過度拉伸。疲勞關(guān)鍵部位：隔水管與平臺連接節(jié)點、撓性接頭、法蘭焊縫。監(jiān)測技術(shù)：①應(yīng)變片陣列實時采集熱點應(yīng)力；②加速度計監(jiān)測渦激振動（VIV）；③聲發(fā)射檢測裂紋萌生；④水下機(jī)器人（ROV）定期目視檢查；⑤數(shù)字孿生模型融合海況數(shù)據(jù)，預(yù)測疲勞壽命，實現(xiàn)視情維護(hù)。五、計算題（每題15分，共30分）55.某鉆孔壓水試驗，試驗段長6m，地下水位埋深12m，試驗段頂深30m，采用三級壓力：0.3MPa、0.6MPa、1.0MPa，對應(yīng)流量分別為6L/min、12L/min、20L/min。試計算：（1）各壓力階段透水率q；（2）判斷PQ曲線類型；（3）若該巖體為裂隙灰?guī)r，估算滲透系數(shù)K（m/s）。答案：（1）q=Q/(L·P)：P1：q1=6/(6×0.3)=3.33LuP2