石油行業(yè)鉆井工藝基礎(chǔ)測試題及答案一、單選題（每題2分，共20分）1.鉆井過程中，用于平衡地層壓力并防止井噴的鉆井液密度應(yīng)（）（2分）A.低于地層壓力B.高于地層壓力C.等于地層壓力D.與地層壓力無關(guān)【答案】B【解析】鉆井液密度需高于地層壓力以形成壓力屏障，防止井噴事故。2.鉆頭上的水眼數(shù)量和位置主要影響（）（2分）A.鉆井速度B.鉆井液循環(huán)效率C.鉆頭磨損D.地層破碎效果【答案】B【解析】水眼設(shè)計影響鉆井液的流場分布，進而影響循環(huán)效率。3.鉆井過程中，用于監(jiān)測井壁穩(wěn)定性的主要參數(shù)是（）（2分）A.鉆壓B.轉(zhuǎn)速C.鉆井液流壓D.地層傾角【答案】C【解析】鉆井液流壓變化能反映井壁穩(wěn)定性。4.在井控操作中，"壓井"的主要目的是（）（2分）A.加快鉆井速度B.防止井噴C.提高地層滲透率D.降低鉆井液粘度【答案】B【解析】壓井通過提高井筒壓力控制井噴。5.鉆井液中的固相含量過高會導(dǎo)致（）（2分）A.鉆井液粘度降低B.攪拌困難C.井壁失穩(wěn)D.摩阻增大【答案】D【解析】固相含量高會增加鉆井液的摩阻。6.鉆柱總成中，用于傳遞扭矩的部分是（）（2分）A.鉆桿B.鉆鋌C.轉(zhuǎn)盤D.鉆頭【答案】B【解析】鉆鋌是主要承受扭矩的部件。7.在復(fù)雜地層中鉆進時，常采用（）（2分）A.小鉆壓B.大轉(zhuǎn)速C.低泵速D.高鉆井液密度【答案】A【解析】小鉆壓可減少對復(fù)雜地層的破壞。8.鉆井過程中，用于測量井深的儀器是（）（2分）A.鉆時儀B.井斜儀C.電子測井儀D.鉆桿壓力計【答案】C【解析】電子測井儀可精確測量井深。9.鉆井液濾失性過強會導(dǎo)致（）（2分）A.鉆井液粘度降低B.井壁坍塌C.鉆井液密度增加D.泥餅厚度減小【答案】B【解析】濾失性過強會破壞井壁穩(wěn)定。10.鉆井作業(yè)中，"起下鉆"操作的主要目的是（）（2分）A.完成取心B.進行固井作業(yè)C.更換鉆頭D.控制井筒壓力【答案】D【解析】起下鉆可調(diào)節(jié)井筒壓力平衡。二、多選題（每題4分，共20分）1.影響鉆井液性能的主要因素包括（）（4分）A.攪拌速度B.溫度C.固相含量D.水力參數(shù)E.壓力【答案】A、B、C、D【解析】攪拌速度、溫度、固相含量和水力參數(shù)均影響鉆井液性能。2.鉆井過程中，常見的井控風(fēng)險包括（）（4分）A.地層壓力異常B.鉆具斷落C.鉆井液性能波動D.井壁失穩(wěn)E.設(shè)備故障【答案】A、C、D【解析】地層壓力異常、鉆井液性能波動和井壁失穩(wěn)屬于主要井控風(fēng)險。3.鉆柱組合設(shè)計需考慮的因素有（）（4分）A.地層硬度B.鉆井液密度C.鉆機能力D.井眼軌跡E.起下鉆負荷【答案】A、B、C、D、E【解析】所有選項均為鉆柱設(shè)計的重要考慮因素。4.鉆井液處理劑的作用包括（）（4分）A.消泡B.增粘C.濾失控制D.攜砂能力E.沉降速度【答案】A、B、C、D【解析】沉降速度不是鉆井液處理劑的目標(biāo)。5.鉆井作業(yè)中，固井作業(yè)的主要目的是（）（4分）A.防止地層流體侵入B.提高井壁穩(wěn)定性C.完成井身結(jié)構(gòu)D.形成永久性井壁E.防止鉆具腐蝕【答案】A、C、D【解析】固井主要實現(xiàn)井身結(jié)構(gòu)完整性和流體隔離。三、填空題（每題4分，共24分）1.鉆井過程中，用于平衡地層壓力的鉆井液密度應(yīng)比地層壓力高______個標(biāo)準大氣壓。（4分）【答案】0.5-1【解析】實際操作中需預(yù)留0.5-1個標(biāo)準大氣壓的安全裕度。2.鉆柱總成中，連接鉆頭和方鉆桿的部分稱為______。（4分）【答案】鉆鋌【解析】鉆鋌是傳遞扭矩和鉆壓的關(guān)鍵部件。3.鉆井液濾失性指標(biāo)通常用______表示，單位為毫升/30分鐘。（4分）【答案】漏失量【解析】漏失量是衡量濾失性的標(biāo)準化指標(biāo)。4.鉆井過程中，用于監(jiān)測井眼軌跡的儀器是______。（4分）【答案】井斜儀【解析】井斜儀可實時測量井眼傾斜角度。5.鉆井液中的固相含量過高會導(dǎo)致______增大，影響循環(huán)效率。（4分）【答案】摩阻【解析】固相顆粒會增加鉆井液的流動阻力。6.在復(fù)雜地層中鉆進時，常采用______和______相結(jié)合的鉆進方式。（4分）【答案】小鉆壓；大轉(zhuǎn)速【解析】小鉆壓配合大轉(zhuǎn)速可減少對地層的破壞。四、判斷題（每題2分，共20分）1.鉆井液密度越高，對井壁的支撐作用越強。（）（2分）【答案】（√）【解析】高密度鉆井液能提供更大的壓力支撐。2.鉆井過程中，鉆壓過大會導(dǎo)致鉆頭磨損加劇。（）（2分）【答案】（√）【解析】大鉆壓會加速鉆頭齒的磨損。3.鉆井液濾失性越強，說明泥餅厚度越大。（）（2分）【答案】（×）【解析】濾失性強的鉆井液泥餅反而可能較薄。4.鉆柱總成中，鉆桿的主要作用是傳遞扭矩。（）（2分）【答案】（×）【解析】鉆桿主要承受拉力和傳遞鉆壓。5.鉆井過程中，起下鉆操作時需嚴格控制鉆柱的彎曲度。（）（2分）【答案】（√）【解析】彎曲度過大會增加鉆柱疲勞風(fēng)險。6.鉆井液中的固相含量應(yīng)控制在5%以下。（）（2分）【答案】（×）【解析】理想固相含量通常控制在2%-5%。7.鉆井液濾失性指標(biāo)越高越好。（）（2分）【答案】（×）【解析】濾失性過高會增加井壁失穩(wěn)風(fēng)險。8.鉆井過程中，井斜儀主要用于測量井眼深度。（）（2分）【答案】（×）【解析】井斜儀測量井眼傾斜角度而非深度。9.鉆柱總成中，鉆鋌的長度通常大于鉆桿。（）（2分）【答案】（√）【解析】鉆鋌需提供足夠的剛性傳遞扭矩。10.鉆井液中的氣侵會導(dǎo)致鉆井液密度降低。（）（2分）【答案】（√）【解析】氣侵會減少鉆井液的單位體積質(zhì)量。五、簡答題（每題4分，共20分）1.簡述鉆井液在鉆井過程中的主要作用。（4分）【答案】鉆井液主要作用包括：（1）平衡地層壓力，防止井噴（2）冷卻鉆頭和鉆柱（3）攜帶巖屑出井（4）潤滑鉆具（5）支撐井壁，防止坍塌（6）提供地質(zhì)信息2.解釋什么是"鉆壓"及其在鉆井中的作用。（4分）【答案】鉆壓是指施加在鉆頭上的軸向壓力。作用：（1）破碎巖石，形成井眼（2）傳遞扭矩，使鉆頭旋轉(zhuǎn)（3）控制井眼軌跡（4）影響鉆井速度和鉆頭壽命3.簡述鉆井過程中常見的井控風(fēng)險及應(yīng)對措施。（4分）【答案】常見井控風(fēng)險及措施：（1）地層壓力異常：-實時監(jiān)測鉆井液密度-采用合適井控設(shè)備（2）井壁失穩(wěn)：-優(yōu)化鉆井液性能-加強井眼支撐（3）鉆具斷落：-避免超負荷操作-定期檢查鉆具4.解釋什么是"固井"及其在鉆井中的作用。（4分）【答案】固井是指將套管下入井內(nèi)并使用水泥漿將其固井在井壁之間的作業(yè)。作用：（1）隔離油氣層與井筒（2）防止地層流體侵入（3）提高井身結(jié)構(gòu)完整性（4）為后續(xù)作業(yè)提供基礎(chǔ)5.鉆井過程中，如何控制鉆井液的濾失性？（4分）【答案】控制濾失性方法：（1）選擇合適處理劑（如膨潤土、聚合物）（2）控制固相含量（3）調(diào)整鉆井液粘度（4）保持合適的pH值（5）定期監(jiān)測濾失量六、分析題（每題10分，共20分）1.分析地層壓力異常對鉆井作業(yè)的影響及應(yīng)對措施。（10分）【答案】地層壓力異常影響：（1）高壓異常：-可能導(dǎo)致井噴-鉆井液性能劇烈波動-井壁失穩(wěn)加?。?）低壓異常：-鉆井液難以維持井筒壓力-可能發(fā)生井漏影響分析：地層壓力與鉆井液密度必須匹配，否則會導(dǎo)致井噴或井漏等嚴重事故。應(yīng)對措施：（1）實時監(jiān)測地層壓力變化（2）動態(tài)調(diào)整鉆井液密度（3）安裝井控設(shè)備（如防噴器）（4）制定應(yīng)急預(yù)案（5）加強井眼軌跡控制2.分析鉆井液性能對鉆井效率和質(zhì)量的影響。（10分）【答案】鉆井液性能影響：（1）濾失性：-過強會導(dǎo)致井壁失穩(wěn)-過弱增加循環(huán)阻力（2）粘度：-影響攜巖能力-影響循環(huán)效率（3）密度：-決定井筒壓力平衡-影響鉆具載荷（4）固相含量：-過高增加摩阻-影響鉆井液穩(wěn)定性效率影響：優(yōu)良性能的鉆井液能提高鉆井速度、減少非生產(chǎn)時間、延長鉆頭壽命。質(zhì)量影響：合適的鉆井液能確保井身結(jié)構(gòu)完整、防止地層傷害、為后續(xù)作業(yè)提供良好基礎(chǔ)。質(zhì)量控制措施：（1）實時監(jiān)測性能指標(biāo)（2）選擇合適處理劑（3）優(yōu)化固相控制（4）保持性能穩(wěn)定七、綜合應(yīng)用題（每題25分，共50分）1.某井段地層壓力為2.1MPa，井眼深度800m，現(xiàn)有鉆井液密度為1.15g/cm3（10.3MPa），鉆頭直徑300mm，轉(zhuǎn)速120rpm，鉆壓40kN。試計算：（1）井筒壓力平衡是否滿足要求？（25分）（2）若地層存在裂縫，可能出現(xiàn)什么問題？如何處理？（25分）【答案】（1）井筒壓力平衡計算：井筒壓力=鉆井液密度×重力加速度×井眼深度=1.15g/cm3×9.8m/s2×800m=9016Pa×800m=7.213MPa地層壓力為2.1MPa，實際壓力差=7.213MPa-2.1MPa=5.113MPa結(jié)論：滿足井筒壓力平衡要求（需預(yù)留安全裕度）（2）裂縫問題及處理：可能問題：-井漏：地層裂縫可能導(dǎo)致鉆井液流失-壓力傳遞異常：裂縫可能改變井筒壓力分布處理措施：（1）降低鉆井液密度（2）注入堵漏劑（3）調(diào)整鉆進參數(shù)（如降低轉(zhuǎn)速）（4）使用堵漏鉆頭（5）實施井控作業(yè)2.某井段需鉆進3000m，地層硬度中等，預(yù)計鉆井液密度1.2g/cm3?，F(xiàn)有鉆機最大鉆壓60kN，最大轉(zhuǎn)速180rpm。試設(shè)計鉆柱組合并分析：（1）鉆柱組合設(shè)計（25分）（2）鉆進過程中可能遇到的問題及應(yīng)對措施（25分）【答案】（1）鉆柱組合設(shè)計：鉆柱總長=井眼深度+井口操作空間（假設(shè)50m）=3000m+50m=3050m鉆柱設(shè)計：-方鉆桿：6m-鉆桿（6"）：800m-鉆鋌（5"）：1000m-鉆鋌（4"）：500m-鉆頭：300mm設(shè)計理由：-鉆鋌提供足夠剛性傳遞扭矩-鉆桿長度滿足井眼深度-分段設(shè)計便于操作和維護（2）鉆進問題及應(yīng)對：可能問題：（1）井壁失穩(wěn)：需控制鉆井液濾失性（2）鉆具疲勞：需優(yōu)化鉆壓和轉(zhuǎn)速（3）扭矩過大：需合理設(shè)計鉆柱應(yīng)對措施：（1）加強固相控制，優(yōu)化濾失性（2）采用小鉆壓配合大轉(zhuǎn)速（3）定期檢查鉆具狀態(tài)（4）使用合適處理劑增強井壁支撐---標(biāo)準答案一、單選題1.B2.B3.C4.B5.D6.B7.A8.C9.B10.D二、多選題1.A、B、C、D2.A、C、D3.A、B、C、D、E4.A、B、C、D5.A、C、D三、填空題1.0.5-12.鉆鋌3.漏失量4.井斜儀5.摩阻6.小鉆壓；大轉(zhuǎn)速四、判斷題1.√2.√3.×4.×5.√6.×7.×8.×9.√10.√五、簡答題1.鉆井液主要作用包括平衡地層壓力、冷卻鉆頭和鉆柱、攜帶巖屑出井、潤滑鉆具、支撐井壁、防止坍塌、提供地質(zhì)信息。2.鉆壓是指施加在鉆頭上的軸向壓力，作用包括破碎巖石形成井眼、傳遞扭矩使鉆頭旋轉(zhuǎn)、控制井眼軌跡、影響鉆井速度和鉆頭壽命。3.常見井控風(fēng)險及措施：地層壓力異常（實時監(jiān)測、合適井控設(shè)備）、井壁失穩(wěn)（優(yōu)化鉆井液、加強支撐）、鉆具斷落（避免超負荷、定期檢查）。4.固井是指將套管下入井內(nèi)并使用水泥漿將其固井在井壁之間的作業(yè)，作用包括隔離油氣層、防止流體侵入、提高井身完整性、為后續(xù)作業(yè)提供基礎(chǔ)。5.控制濾失性方法：選擇合適處理劑、控制固相含量、調(diào)整粘度、保持pH值、定期監(jiān)測。六、分析題1.地層壓力異常影響：高壓異常可能導(dǎo)致井噴、鉆井液劇烈波動、井壁失穩(wěn)加劇；低壓異?？赡軐?dǎo)致井漏、壓力傳遞異常。應(yīng)對措施：實時監(jiān)測、動態(tài)調(diào)整密度、安裝井控設(shè)備、制定預(yù)案、加強井眼控制。2.鉆井液性能影響：濾失性影響井壁穩(wěn)定性和循環(huán)效率；粘度影響攜巖能力和循環(huán)效率；密度決定井筒壓力平衡；固相含量影響摩阻和穩(wěn)定性。優(yōu)良性能能提高鉆井速度、減少非生產(chǎn)時間；合適性能能確保井身結(jié)構(gòu)完整、防止地層傷害。質(zhì)量控制措施：實時監(jiān)測、選擇處理劑、優(yōu)化固相、保持穩(wěn)定。七