水文水井鉆探工技術(shù)能力考核試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（共15題，每題2分，共30分）1.水文水井鉆探中，用于破碎巖石的核心工具是（）。A.鉆桿B.鉆頭C.套管D.泥漿泵2.下列不屬于回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)主要組成部分的是（）。A.動(dòng)力機(jī)B.卷揚(yáng)機(jī)C.水龍頭D.沖擊器3.泥漿在鉆探中的主要作用不包括（）。A.冷卻鉆頭B.攜帶巖屑C.平衡地層壓力D.提高鉆速4.水文井井身結(jié)構(gòu)中，最內(nèi)層用于取水的管柱是（）。A.表層套管B.技術(shù)套管C.井管（濾水管）D.隔水套管5.鉆進(jìn)過程中，“回次進(jìn)尺”指的是（）。A.單根鉆桿長度B.兩次提鉆之間的鉆進(jìn)進(jìn)尺C.鉆頭直徑D.泥漿循環(huán)時(shí)間6.以下哪種巖石破碎方式屬于“剪切破碎”（）。A.牙輪鉆頭破碎石灰?guī)rB.金剛石鉆頭破碎花崗巖C.刮刀鉆頭破碎黏土D.潛孔錘破碎砂巖7.井斜測量中，常用的儀器是（）。A.水準(zhǔn)儀B.陀螺測斜儀C.經(jīng)緯儀D.羅盤儀8.水文井洗井的主要目的是（）。A.清除孔內(nèi)巖屑B.提高井的出水量C.檢測井深D.加固井壁9.鉆桿的常用連接方式是（）。A.焊接B.螺紋連接C.法蘭連接D.卡箍連接10.鉆進(jìn)松散地層時(shí)，優(yōu)先選用的鉆頭類型是（）。A.金剛石鉆頭B.硬質(zhì)合金鉆頭C.牙輪鉆頭D.刮刀鉆頭11.泥漿密度的常用測量儀器是（）。A.馬氏漏斗B.密度計(jì)C.粘度計(jì)D.含砂量測定儀12.水文井成井后，井管外封閉段的材料通常選用（）。A.碎石B.黏土球C.水泥漿D.粗砂13.鉆進(jìn)過程中，“蹩鉆”現(xiàn)象的主要原因是（）。A.鉆壓過小B.鉆頭磨損嚴(yán)重C.泥漿密度過高D.轉(zhuǎn)速過快14.井管安裝時(shí)，“浮板”的作用是（）。A.防止井管下沉B.平衡井管浮力C.固定井管位置D.增加井管強(qiáng)度15.水文鉆探中，“巖心采取率”的計(jì)算方法是（）。A.巖心長度/鉆頭直徑B.巖心長度/回次進(jìn)尺C.巖心重量/巖石密度D.巖心體積/鉆孔體積二、多項(xiàng)選擇題（共10題，每題3分，共30分，錯(cuò)選、漏選均不得分）1.水文水井鉆探常用的鉆進(jìn)方法包括（）。A.回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)B.沖擊鉆進(jìn)C.振動(dòng)鉆進(jìn)D.反循環(huán)鉆進(jìn)2.泥漿的主要性能指標(biāo)有（）。A.密度B.粘度C.含砂量D.酸堿度（pH值）3.井斜的危害包括（）。A.增加鉆具磨損B.影響井的出水量C.導(dǎo)致井管無法下入D.降低巖心采取率4.水文井井管的常用材料有（）。A.鋼管B.塑料管C.鑄鐵管D.混凝土管5.鉆進(jìn)參數(shù)主要包括（）。A.鉆壓B.轉(zhuǎn)速C.泵量D.鉆頭類型6.洗井的常用方法有（）。A.活塞洗井B.空壓機(jī)洗井C.化學(xué)洗井D.酸化洗井7.鉆具組合（鉆具結(jié)構(gòu)）的組成部分包括（）。A.鉆頭B.鉆鋌C.鉆桿D.扶正器8.松散地層鉆進(jìn)時(shí)，可能出現(xiàn)的問題有（）。A.孔壁坍塌B.縮徑C.巖心堵塞D.漏失9.水文鉆探質(zhì)量控制的關(guān)鍵指標(biāo)包括（）。A.井深誤差B.井斜角C.巖心采取率D.井管安裝深度10.鉆探設(shè)備日常維護(hù)的內(nèi)容包括（）。A.潤滑轉(zhuǎn)動(dòng)部件B.檢查鋼絲繩磨損C.清洗泥漿泵D.更換鉆頭三、填空題（共10題，每題2分，共20分）1.水文水井鉆探中，鉆桿的常用材質(zhì)是______（填“鋼”或“鋁合金”）。2.泥漿的粘度通常用______（儀器名稱）測定，單位為秒（s）。3.井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心參數(shù)是______和______（填兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)）。4.沖擊鉆進(jìn)時(shí)，“沖程”指的是______的上下移動(dòng)距離。5.巖心管的主要作用是______和______（填兩個(gè)作用）。6.水文井濾水管的孔隙率一般要求不低于______（填百分比）。7.鉆進(jìn)中，“泵壓”突然升高可能是由于______或______（填兩個(gè)原因）。8.井管安裝時(shí)，常用的扶正方法是在井管外壁焊接______。9.水文鉆探終孔后，需測量孔底沉渣厚度，一般要求不超過______（填數(shù)值，單位：米）。10.泥漿失水量過大可能導(dǎo)致______（填一種孔內(nèi)事故）。四、簡答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡述泥漿護(hù)壁的原理。2.井斜產(chǎn)生的主要原因有哪些？如何預(yù)防？3.洗井的目的是什么？列舉3種常用洗井方法的操作要點(diǎn)。4.鉆進(jìn)過程中遇漏失層時(shí)，應(yīng)采取哪些處理措施？5.如何判斷鉆頭磨損程度？磨損后對鉆進(jìn)效率有何影響？五、計(jì)算題（共3題，每題10分，共30分）1.某鉆孔設(shè)計(jì)井深300米，采用φ114mm鉆桿（每米重量9.6kg），鉆鋌長度20米（每米重量65kg），計(jì)算孔內(nèi)鉆具總重量（忽略鉆頭重量）。2.現(xiàn)有密度為1.15g/cm3的泥漿10m3，需調(diào)整密度至1.20g/cm3，需加入密度為4.2g/cm3的重晶石粉多少千克？（泥漿體積變化忽略不計(jì)）3.某回次鉆進(jìn)中，鉆前孔深為150.00米，鉆后孔深為155.50米，取出巖心長度為4.80米，計(jì)算該回次的巖心采取率。六、操作分析題（共2題，每題15分，共30分）1.現(xiàn)場鉆進(jìn)至200米時(shí)，突然出現(xiàn)泥漿返出量減少、泵壓下降的現(xiàn)象，試分析可能原因及處理步驟。2.下井管過程中遇到阻卡，無法順利下入，可能的原因有哪些？應(yīng)如何排查和處理？七、綜合應(yīng)用題（共1題，30分）某地區(qū)需施工一口300米深度的水文勘探井，地層情況：0~50米為黏土層，50~200米為砂卵石層（含礫石），200~300米為石灰?guī)r（中硬）。要求：（1）設(shè)計(jì)鉆進(jìn)工藝（包括設(shè)備選型、鉆頭類型、泥漿性能參數(shù)）；（2）制定井身結(jié)構(gòu)（套管層次、直徑、下入深度）；（3）提出質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)（井斜、巖心采取率、井管安裝等）。答案及評分標(biāo)準(zhǔn)一、單項(xiàng)選擇題1.B2.D3.D4.C5.B6.C7.B8.B9.B10.D11.B12.B13.B14.B15.B二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD2.ABCD3.ABC4.ABCD5.ABC6.ABCD7.ABCD8.ABD9.ABCD10.ABC三、填空題1.鋼2.馬氏漏斗3.鉆孔直徑；各層套管下入深度4.沖錘（或沖擊鉆頭）5.容納巖心；保護(hù)巖心6.15%~20%（或15%20%）7.鉆頭水眼堵塞；孔內(nèi)巖屑過多（或循環(huán)系統(tǒng)故障）8.扶正器（或?qū)颦h(huán)）9.0.5米10.孔壁坍塌（或縮徑）四、簡答題1.泥漿護(hù)壁原理：泥漿在孔壁形成一層薄而致密的泥皮，通過泥漿柱壓力平衡地層孔隙水壓力和地應(yīng)力，防止孔壁坍塌；同時(shí)泥漿的粘滯性可減少濾液向地層滲透，保持孔壁穩(wěn)定。（6分，要點(diǎn)：泥皮形成、壓力平衡、減少滲透）2.井斜原因及預(yù)防：原因：地層軟硬不均（2分）、鉆具彎曲（1分）、操作不當(dāng)（如鉆壓過大、轉(zhuǎn)速過高）（1分）；預(yù)防：使用剛性鉆具（如加重鉆鋌）（1分）、控制鉆壓和轉(zhuǎn)速（1分）、定期測斜校正（1分）。（總分6分，原因3分，預(yù)防3分）3.洗井目的及方法：目的：清除孔壁泥皮和孔底沉渣，恢復(fù)含水層滲透性，提高井的出水量（2分）。方法要點(diǎn)：活塞洗井：用活塞在井管內(nèi)上下抽動(dòng)，利用負(fù)壓抽吸孔壁泥皮（2分）；空壓機(jī)洗井：通過壓縮空氣與泥漿混合形成氣水混合物，快速排出孔內(nèi)雜物（2分）；化學(xué)洗井：向孔內(nèi)注入鹽酸（或其他酸液）溶解孔壁鈣質(zhì)膠結(jié)物（2分）。（總分6分，目的2分，方法各2分，列舉3種即可）4.漏失層處理措施：①降低泥漿密度和粘度，減少壓力差（2分）；②注入堵漏材料（如鋸末、棉籽殼、水泥漿）填充漏失通道（2分）；③采用間歇循環(huán)或小泵量鉆進(jìn)（1分）；④嚴(yán)重漏失時(shí)，下套管隔離漏層（1分）。（總分6分）5.鉆頭磨損判斷及影響：判斷方法：提鉆后觀察鉆頭刃部磨損量（如硬質(zhì)合金鉆頭刃高磨損超過1/3）（2分）、鉆進(jìn)效率下降（進(jìn)尺變慢）（2分）、泵壓異常（如鉆頭水眼磨損導(dǎo)致泵壓降低）（2分）。影響：磨損后破碎巖石效率降低，鉆速減慢（1分），易導(dǎo)致“蹩鉆”或“跳鉆”（1分），增加鉆具磨損（1分）。（總分6分）五、計(jì)算題1.鉆具總重量計(jì)算：鉆桿重量：(30020)m×9.6kg/m=280×9.6=2688kg（3分）鉆鋌重量：20m×65kg/m=1300kg（3分）總重量：2688+1300=3988kg（4分）答：孔內(nèi)鉆具總重量為3988千克。2.重晶石粉添加量計(jì)算：設(shè)需加入重晶石粉質(zhì)量為xkg，原泥漿質(zhì)量=1.15g/cm3×10m3=11500kg（2分）調(diào)整后泥漿總質(zhì)量=11500+x（1分），體積仍為10m3，密度=1.20g/cm3=1200kg/m3（2分）則：(11500+x)/10=1200→x=1200011500=500kg（5分）答：需加入重晶石粉500千克。3.巖心采取率計(jì)算：回次進(jìn)尺=155.50150.00=5.50米（3分）巖心采取率=（巖心長度/回次進(jìn)尺）×100%=（4.80/5.50）×100%≈87.3%（7分）答：該回次巖心采取率約為87.3%。六、操作分析題1.泥漿返出量減少、泵壓下降的原因及處理：可能原因：①孔內(nèi)漏失（如遇裂隙或溶洞地層）（3分）；②泥漿泵故障（如活塞磨損、凡爾漏失）（3分）；③鉆桿斷裂或脫扣（泥漿從斷裂處漏失）（3分）。處理步驟：①停鉆，檢查泥漿泵工作狀態(tài)（如壓力表、泵體聲音）（2分）；②上提鉆具至安全位置，觀察泥漿池液面是否下降（判斷是否漏失）（2分）；③若泵正常且液面下降，注入堵漏材料（如鋸末+水泥）（2分）；④若懷疑鉆桿斷裂，起鉆檢查鉆具（2分）。（總分15分）2.下井管阻卡的原因及處理：可能原因：①井斜過大，井管與井壁摩擦（3分）；②孔內(nèi)縮徑（如黏土層吸水膨脹）（3分）；③孔底沉渣過多（井管無法到底）（3分）；④井管彎曲或連接不正（3分）。排查處理：①測量井斜，若超過允許值（如1°/100m），需糾斜（2分）；②小排量循環(huán)泥漿，沖蝕縮徑段（2分）；③起出井管，用鉆具掃孔至設(shè)計(jì)深度（2分）；④檢查井管連接，更換彎曲管段（2分）。（總分15分）七、綜合應(yīng)用題（30分）（1）鉆進(jìn)工藝設(shè)計(jì)：設(shè)備選型：選用轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)（如XY4型），配套BW250型泥漿泵（3分）；鉆頭類型：0~50米黏土層：刮刀鉆頭（φ219mm）（2分）；50~200米砂卵石層：牙輪鉆頭（φ190mm）或組合式鉆頭（2分）；200~300米石灰?guī)r：金剛石鉆頭（φ150mm）（2分）；泥漿性能：黏土層：密度1.10~1.15g/cm3，粘度18~22s（2分）；砂卵石層：密度1.20~1.25g/cm3，粘度25~30s（加防塌劑）（2分）；石灰?guī)r：密度1.05~1.10g/cm3，粘度16~20s（低固相泥漿）（2分）。（2）井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：表層套管：φ245mm×50m（下入黏土層底部，防止孔口坍塌