石油開采鉆井工程師崗位考試試卷及答案一、單項選擇題（共15題，每題2分，共30分。每題僅有1個正確選項）1.井身結(jié)構(gòu)中，用于封隔地表松散層和淺層水的套管是（）。A.表層套管B.技術(shù)套管C.油層套管D.尾管2.PDC鉆頭的主要破巖方式是（）。A.沖擊壓碎B.剪切破碎C.研磨破碎D.射流沖蝕3.鉆井液的主要功能不包括（）。A.攜帶巖屑B.平衡地層壓力C.冷卻鉆頭D.提高機械鉆速4.井斜角是指（）。A.井眼軸線與鉛垂線的夾角B.井眼軸線與水平線的夾角C.井眼方位角的變化率D.井眼曲率的絕對值5.正常壓力地層中，地層壓力梯度約為（）。A.0.0098MPa/mB.0.0147MPa/mC.0.0196MPa/mD.0.0245MPa/m6.固井時，水泥漿的“失重”現(xiàn)象是指（）。A.水泥漿密度降低B.水泥漿柱壓力隨膠凝過程減小C.水泥漿體積收縮D.水泥漿流動性下降7.牙輪鉆頭的移軸值是指（）。A.牙輪軸線與鉆頭軸線的水平偏移量B.牙輪錐頂?shù)姐@頭軸線的距離C.牙輪與鉆頭的接觸點偏移量D.牙輪旋轉(zhuǎn)中心與鉆頭旋轉(zhuǎn)中心的垂直距離8.鉆柱的中性點是指（）。A.鉆柱受拉與受壓的分界點B.鉆柱彎矩為零的點C.鉆柱扭矩最大的點D.鉆柱振動頻率最低的點9.欠平衡鉆井的核心是（）。A.降低鉆井液密度B.保持井底壓力低于地層壓力C.提高機械鉆速D.減少儲層傷害10.井漏的直接原因是（）。A.鉆井液密度過高B.地層孔隙壓力過低C.井底壓力大于地層破裂壓力D.鉆井液粘度不足11.定向井中，造斜工具的造斜能力主要取決于（）。A.工具面角B.彎角大小C.鉆壓D.轉(zhuǎn)速12.隨鉆測量（MWD）系統(tǒng)的主要功能是（）。A.實時監(jiān)測井底溫度B.實時傳輸井斜、方位數(shù)據(jù)C.控制鉆頭方向D.測量地層電阻率13.套管柱設(shè)計的最基本原則是（）。A.強度滿足各工況要求B.成本最低C.便于下套管作業(yè)D.與鉆頭尺寸匹配14.噴射鉆井中，提高射流沖擊力的關(guān)鍵參數(shù)是（）。A.泵壓B.排量C.噴嘴直徑D.鉆井液粘度15.卡鉆事故中，最常見的類型是（）。A.泥餅粘附卡鉆B.鍵槽卡鉆C.垮塌卡鉆D.砂橋卡鉆二、多項選擇題（共10題，每題3分，共30分。每題有24個正確選項，錯選、漏選均不得分）1.影響機械鉆速的主要因素包括（）。A.地層巖性B.鉆壓與轉(zhuǎn)速C.鉆井液性能D.鉆頭類型2.井壁穩(wěn)定的影響因素有（）。A.地層應(yīng)力B.鉆井液濾液與地層的相互作用C.井眼尺寸D.鉆井液密度3.固井質(zhì)量的評價方法包括（）。A.聲波變密度測井（VDL）B.井溫測井C.放射性測井D.電測井4.井控的“三級控制”包括（）。A.一級井控（主控制）B.二級井控（關(guān)井控制）C.三級井控（壓井控制）D.四級井控（搶險控制）5.鉆井液固相控制設(shè)備包括（）。A.振動篩B.除砂器C.除泥器D.離心機6.定向井軌道設(shè)計的常用類型有（）。A.二維軌道B.三維軌道C.水平軌道D.垂直軌道7.鉆柱的組成部分包括（）。A.鉆頭B.鉆鋌C.鉆桿D.方鉆桿8.地層壓力檢測的常用方法有（）。A.鉆速法（d指數(shù)法）B.頁巖密度法C.聲波時差法D.電阻率法9.井漏的預(yù)防措施包括（）。A.控制鉆井液密度B.優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)C.提高鉆井液粘度D.使用堵漏材料10.卡鉆后的處理措施通常包括（）。A.活動鉆具B.浸泡解卡液C.震擊解卡D.套銑倒扣三、填空題（共10題，每空2分，共20分）1.API標準中，套管鋼級常見的有H40、J55、K55、N80、L80、C90等，其中“N80”表示鋼級最小屈服強度為______MPa。2.鉆井液的流變參數(shù)主要包括______、塑性粘度和動切力。3.牙輪鉆頭的三種破巖作用是沖擊壓碎、滑動剪切和______。4.井斜控制的常用工具包括剛性滿眼鉆具組合、鐘擺鉆具組合和______。5.固井時，水泥漿的“候凝時間”是指水泥漿從注入到______所需的時間。6.欠平衡鉆井中，常用的循環(huán)介質(zhì)包括氣體、霧化液、泡沫和______。7.隨鉆測井（LWD）與隨鉆測量（MWD）的主要區(qū)別是LWD可實時獲取______數(shù)據(jù)。8.地層破裂壓力試驗（FIT）的目的是確定______的最大允許井底壓力。9.鉆柱的疲勞破壞主要由______載荷引起。10.井控設(shè)備的核心是______，其功能是在井噴時快速關(guān)閉井口。四、簡答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡述PDC鉆頭的工作原理及其適用地層。2.井控中“一級井控”的具體含義是什么？實現(xiàn)一級井控的關(guān)鍵措施有哪些？3.影響井壁穩(wěn)定的力學(xué)因素有哪些？如何通過鉆井液參數(shù)調(diào)整改善井壁穩(wěn)定性？4.定向井軌道設(shè)計中，“造斜點”和“穩(wěn)斜角”的定義是什么？二者對軌道設(shè)計的影響是什么？5.固井時，為什么需要在水泥漿中添加緩凝劑或早強劑？請分別說明其作用場景。五、應(yīng)用題（共4題，共40分）1.（計算類，10分）某井鉆進至3000m時，測得機械鉆速為6m/h，鉆頭直徑為215.9mm（8?英寸），鉆井液排量為30L/s。計算該鉆頭的每轉(zhuǎn)進尺（假設(shè)轉(zhuǎn)速為60r/min）。2.（分析類，10分）某井鉆進至2500m時，鉆井液池體積突然增加3m3，出口流量由30L/s升至35L/s，泵壓由20MPa降至18MPa。請判斷可能發(fā)生的井下復(fù)雜情況，并列出至少3項驗證方法及對應(yīng)的處理措施。3.（設(shè)計類，10分）某探井需鉆至4500m的目的層，已知地表至500m為松散砂礫層，5003500m為泥巖層（易垮塌），35004500m為砂巖儲層（孔隙壓力梯度1.05g/cm3）。請設(shè)計該井的井身結(jié)構(gòu)（套管層次、下深及主要作用）。4.（綜合類，10分）某井發(fā)生泥餅粘附卡鉆（壓差卡鉆），鉆具懸重為2000kN，卡點深度為2500m，鉆桿外徑127mm（5英寸），壁厚9.19mm。若采用柴油+原油（密度0.85g/cm3）浸泡解卡，需計算浸泡液柱在卡點處產(chǎn)生的壓力降低值（假設(shè)原鉆井液密度1.30g/cm3，忽略浸泡液與鉆井液的混合）。答案及解析一、單項選擇題1.A（表層套管用于封隔地表松散層和淺層水）2.B（PDC鉆頭通過切削齒剪切破碎巖石）3.D（提高機械鉆速是間接效果，非主要功能）4.A（井斜角定義為井眼軸線與鉛垂線的夾角）5.A（正常壓力梯度約0.0098MPa/m，對應(yīng)1.0g/cm3密度）6.B（水泥漿膠凝后，靜液柱壓力降低，稱為失重）7.A（移軸值為牙輪軸線與鉆頭軸線的水平偏移量）8.A（中性點是鉆柱受拉與受壓的分界點）9.B（欠平衡核心是井底壓力低于地層壓力）10.C（井漏直接原因是井底壓力超過地層破裂壓力）11.B（造斜工具的彎角大小決定造斜能力）12.B（MWD主要傳輸井斜、方位等幾何參數(shù)）13.A（套管柱設(shè)計首要滿足強度要求）14.B（噴射鉆井中，排量是影響射流沖擊力的關(guān)鍵）15.A（泥餅粘附卡鉆最常見，占卡鉆事故的60%以上）二、多項選擇題1.ABCD（機械鉆速受巖性、鉆壓、轉(zhuǎn)速、鉆井液、鉆頭等綜合影響）2.ABD（井壁穩(wěn)定與應(yīng)力、鉆井液濾液、密度有關(guān)，井眼尺寸影響較?。?.AB（VDL和井溫測井是固井質(zhì)量評價的主要方法）4.ABC（井控三級控制：主控制、關(guān)井控制、壓井控制）5.ABCD（振動篩、除砂器、除泥器、離心機均為固相控制設(shè)備）6.ABC（定向井軌道包括二維、三維、水平軌道）7.BCD（鉆柱由鉆鋌、鉆桿、方鉆桿組成，鉆頭是工具）8.ABCD（d指數(shù)法、頁巖密度法、聲波時差法、電阻率法均為地層壓力檢測方法）9.AB（預(yù)防井漏需控制密度、優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)；提高粘度和堵漏材料是處理措施）10.ABCD（卡鉆處理包括活動鉆具、浸泡解卡液、震擊、套銑倒扣）三、填空題1.552（N80鋼級最小屈服強度為80×6.895≈552MPa）2.表觀粘度（鉆井液流變?nèi)齾?shù)：表觀粘度、塑性粘度、動切力）3.研磨（牙輪鉆頭破巖：沖擊壓碎、滑動剪切、研磨）4.斜向器（或?qū)蜚@具組合）5.完全凝固（候凝時間指水泥漿從注入到完全凝固的時間）6.欠平衡鉆井液（或低密度鉆井液）7.地層評價（LWD可測電阻率、伽馬等地層參數(shù)）8.地層破裂壓力（FIT確定地層能承受的最大井底壓力）9.周期性交變（鉆柱疲勞由周期性交變載荷引起）10.防噴器（BOP，井控核心設(shè)備）四、簡答題1.PDC鉆頭工作原理：PDC鉆頭通過聚晶金剛石復(fù)合片切削齒與巖石接觸，在鉆壓和扭矩作用下，切削齒對巖石產(chǎn)生剪切和犁削作用，實現(xiàn)連續(xù)破碎。適用地層：軟到中硬的均質(zhì)地層（如頁巖、砂巖），不適用于高研磨性或硬脆地層（如燧石、玄武巖）。2.一級井控含義：通過合理設(shè)計鉆井液密度，使井底壓力略大于地層孔隙壓力，防止地層流體侵入井內(nèi)，實現(xiàn)主動控制。關(guān)鍵措施：準確檢測地層壓力，優(yōu)化鉆井液密度；實時監(jiān)測鉆井液性能（密度、粘度、失水）；控制起下鉆速度，避免抽吸壓力導(dǎo)致井底壓力降低。3.力學(xué)因素：地應(yīng)力（水平主應(yīng)力差）、井眼方向與地應(yīng)力的夾角、鉆井液液柱壓力。調(diào)整措施：提高鉆井液密度以增加液柱壓力，平衡地層應(yīng)力；降低鉆井液濾失量，減少濾液侵入地層引起的強度降低；使用防塌劑（如鉀基聚合物）抑制泥巖水化膨脹。4.造斜點定義：定向井中開始造斜的井深位置；穩(wěn)斜角定義：造斜完成后保持的井斜角度。影響：造斜點過淺可能導(dǎo)致表層套管下深不足，過深會增加造斜難度；穩(wěn)斜角過小無法達到靶區(qū)，過大可能增加鉆柱摩阻，影響鉆進效率。5.緩凝劑作用：延長水泥漿稠化時間，適用于深井（如4000m以上）或大溫差井，防止水泥漿在長候凝過程中提前凝固，導(dǎo)致環(huán)空封固不完整。早強劑作用：縮短水泥漿凝固時間，適用于淺層井（如1000m以內(nèi)）或需要快速候凝的井（如探井需盡快測井），提高早期強度，避免因水泥漿膠凝時間過長導(dǎo)致環(huán)空氣竄。五、應(yīng)用題1.計算過程：機械鉆速（v）=6m/h=0.1m/min，轉(zhuǎn)速（n）=60r/min。每轉(zhuǎn)進尺（h）=v/n=0.1/60≈0.00167m/r=1.67mm/r。答案：1.67mm/r（或約1.7mm/r）。2.判斷：可能發(fā)生井涌（地層流體侵入）。驗證方法及措施：停泵觀察出口是否有持續(xù)溢流（驗證方法）；若有，立即關(guān)井，讀取關(guān)井立壓和套壓（處理措施）。測量鉆井液密度（驗證方法）；若密度降低，加重鉆井液至平衡地層壓力（處理措施）。檢測氣體含量（驗證方法）；若烴類氣體增加，啟動井控程序，循環(huán)排氣（處理措施）。3.井身結(jié)構(gòu)設(shè)計：表層套管：下深500m，封隔松散砂礫層，安裝井口裝置。技術(shù)套管：下深3500m，封隔易垮塌泥巖層，防止井壁失穩(wěn)。