油气井工程考研真题

考试科目：钻井工艺原理
适用专业：油气井工程
所有试题答案写在答题卡上，答案写在试卷上无效
一、名词解释（每题3分，计30分）：
1、地层压力（地层孔隙压力）
2、井身结构
3、岩石的硬度
4、岩石的可钻性
5、岩石的中性点
6、造斜工具的装置角
7、固井水泥浆的顶替效率
8、井斜角
9、溢流
10、平衡压力钻井
二、简要回答下列问题（每题10分，计40分）：
1、钻柱的组成（5分）及重要作用（5分）？
2、地层流体流入井眼内的原因？（10分）
3、牙轮钻头采取哪些方式破碎岩石（4分）？是如何实现这些方式的（6分）？
4、影响机械钻速的主要因素有哪些（4分）？简要说明这些因素对机械钻速的的影响规律（6分）。

三、论试题（每题15分，计30分）：
1、喷射钻井有几种工作方式（4分）？获得最大钻头水功率的条件是什么（4分）？对于一口较深的井，按最大钻头水功率方式设计水力参数时，是否都一定必须依照上述条件设计水力参数（2分）？为什么（5分）？
2、在直井防斜控制中如何设计和使用满眼钻具组合？（15分）
考试科目：钻井工艺原理
适用专业：油气井工程
所有试题答案写在答题卡上，答案写在试卷上无效
一、解释下列名词或概念（每题3分，计24分）：
1、地层孔隙压力
2、岩石的塑性系数
3、岩石的硬度
4、岩石的可钻性
5、钻柱的中性点
6、造斜工具的装置角
7、井斜角和井斜方位角
8、井深结构
二、简要回答下列问题（计36分）：
1、钻柱的组成（5分）及主要作用（5分）？
2、牙轮钻头采取哪些方式破碎岩石（4分）？是如何实现这些方式的（6分）？
3、提高机械钻速的一般途径如何（6分）？
4、钻井液密度选择不合理会给钻井工程带来哪些不良影响（10分）？
三、论述或计算题（计40分）：
1、简要叙述提高钻头水力参数（钻头压降和钻头水功率）的主要途径（8分）？
2、试述提高水泥顶替效率的主要措施（8分）？
3、钻进φ215.9mm垂直井眼，设计最大钻压为150kN，钻井液密度1.4g/cm3。

钻柱组合为：φ158.8mm钻铤+φ114.3mm钻杆+φ108mm方钻杆，其中钻铤在空气中的每米重量为1.3kN，长度9.4m，钢材密度7.85g/cm3。

为了使钻柱中性点保持在钻铤上，试确定最少使用几根这样的钻铤？（12分）
4、假设实钻井眼轨迹某测段的形状是一条空间平面圆弧，试给出该侧段全角变化值的数学表达式。

（12分）
考试科目：钻井工艺原理
适用专业：油气井工程
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一、解释下列名词或概念（每题3分，共24分）：
1、岩石的可钻性
2、地层破裂压力
3、井涌
4、水泥浆串槽
5、门限钻压
6、动力钻具的反扭角
7、射孔完井法
8、井身结构
二、论述题、问答题、计算题（共76分）：
1、钻柱由哪些部分组成？（4分）钻柱的主要作用是什么？（6分）
2、正确确定地层压力（地层孔隙压力）是钻井设计和施工的基础。

试回答：什么是地层压力？（4分）如果地层压力确定不准确会在哪些方面对钻井过程带来不良影响，或使一口井无法钻成？（8分）
3、试述钟摆钻具控制井斜的原理。

（12分）
4、某井井深3048m，发现溢流后关井，关井立压Pd=5.17Mpa，原钻井液密度1.2g/cm3。

求压井钻井液密度。

（8分）
5、影响机械钻速的主要因素有哪些？（8分）试述这些因素对机械钻速的影响规律。

（10分）
6、喷射钻井中获得最大钻井头水功率的条件是什么？（4分）在钻一口较深的井按获得最大水功率进行全井水力参数设计时，是否都一定必须按照这一条件进行水力设计？（4分）为什么？（8分）
考试科目：钻井工艺原理
适用专业：油气井工程
所有试题答案写在答题卡上，答案写在试卷上无效
一、解释下列名词或概念（共14题，每题2.5分）：
1、地层压力
2、地层破裂压力
3、岩石硬度
4、岩石可钻性
5、机械钻速
6、门限钻压
7、钻柱的中性点（也称中和点）
8、井身结构
9、复合钻杆柱
10、井斜角
11、抽吸压力
12、钻压
13、泥浆泵排量
14、转速
二、问答题、论述题（共65分）：
1、什么叫完井？它包括哪些工艺过程？完井的要求是什么？（10分）
2、一般情况下水平井钻井的技术难点有哪些？（8分）
3、需要说明引起井斜的主要原因？（9分）
4、哪些因素影响机械钻速？叙述这些因素对对机械钻速的影响规律。

（12分）
5、简要说明提高钻井水力参数的途径。

（6分）
6、牙轮钻头是如何通过改变钻头结构以及有关部件材料而适应不同底层的？（10分）
7、钻井中，泥浆密度是重要的工艺参数之一。

如何泥浆密度选择不当，会给钻井带来哪些影响或不良后果？（10分）
卷）
考试科目：钻井与完井工程
适用专业：油气井工程
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一、解释下列名词或概念（共60分，每题6分）：
1、地层孔隙压力、地层破裂压力
2、底层各向异性
3、造斜工具的装置角
4、钻柱的中性点（也称中和点）
5、井身结构设计系数
6、套管类型
7、井深、井斜角、井斜方位角
8、钻速、机械钻速
9、固井
10、井眼曲率
二、问答题（共计60分）：
1、钻柱的组成及主要作用？（10分）
2、在直井井斜控制中如何设计和使用“钟摆”和“满眼”钻具组合？（20分）
3、完井包括哪些工艺过程？完井设计的基本内容是什么？（10分）
4、在钻井过程中，泥浆密度是重要的工艺参数之一。

如果泥浆密度选择不当，会给钻井带来哪些影响或不良后果？（10分）
5、中、长半径水平井的钻井技术难点有哪些？（10分）
三、计算题（共计30分，每题15分）：
1、固井水泥浆，是由水泥干粉与淡水混合配制而成的。

假设水泥浆、淡水及水泥干粉的密度分别为ρS、ρW和ρC，试证明配制的水泥浆所需的水泥干粉量G C（单位：t/m3）的计算
式
()
c s w
C
c w
G
ρρρ
ρρ
-
=
-。

2、钻进φ215.9mm垂直井眼，设计最大钻压为150kN，钻井液密度1.4g/cm3。

钻柱组合为：φ158.8mm钻铤+φ114.3mm钻杆+φ108mm方钻杆，其中钻铤在空气中的每米重量为1.3kN，长度9.4m，钢材密度7.8g/cm3。

为了使钻柱中性点保持在钻铤上，试确定最少使用几根这样的钻铤？
卷）
考试科目：钻井与完井工程
适用专业：油气井工程
所有试题答案写在答题卡上，答案写在试卷上无效
一、解释下列名词或概念（共60分，每题6分）：
1、油气井
2、旋转钻井
3、欠平衡钻井
4、钻头各向异性
5、钻柱的中性点（也称中和点）
6、井身结构设计系数
7、套管类型
8、井斜方位角、磁偏角
9、钻压及其实际值的静力学计算方式
10、固井
二、问答题（共计60分）：
1、如何提高深部井段的井底水力能量？（10分）
2、井斜的主要原因是什么？（10分）
3、在直井井斜控制中如何设计和使用“钟摆”和“满眼”钻具组合？（20分）
4、完井包括哪些工艺过程？完井设计的基本内容是什么？（10分）
5、套管柱的基本载荷及优化设计目标？（10分）
三、计算题（共计30分，每题15分）：
1、在井深为4000米处进行漏失试验，得到漏失压力P L=20MPa，所用钻井液密度为1.2g/cm3，求地层破裂压力当量密度。

2、钻进φ215.9mm垂直井眼，设计最大钻压为150kN，钻井液密度1.4g/cm3。

钻柱组合为：φ158.8mm钻铤+φ114.3mm钻杆+φ108mm方钻杆，其中钻铤在空气中的每米重量为1.3kN，长度9.4m，钢材密度7.85g/cm3。

为了使钻柱中性点保持在钻铤上，试确定最少使用多少根这样的钻铤？
卷）
考试科目：钻井与完井工程
适用专业：油气井工程 所有试题答案写在答题卡上，答案写在试卷上无效
一、解释下列名词或概念（共60分，每题3分）：
1、井底压差
2、门限钻压
3、岩石的强度
4、岩石的硬度
5、岩石的可钻性
6、机械钻速
7、钻柱的中性点（也称中和点）
8、抽吸压力
9、泥浆泵排量
10、射流
11、循环系统压耗
12、岩屑举升效率
13、欠平衡钻井
14、卡钻
15、水平井
16、丛式井
17、旋转钻井方式
18、地层孔隙压力
19、地层破裂压力
20、磁偏角
二、问答题（共计60分，每题10分）：
1、岩石受围压作用时，其强度和塑脆性是怎样变化的？（10分）
2、简要说明提高机械钻速的途径。

（10分）
3、简要说明提高钻头水力参数的途径。

（10分）
4、牙轮钻头是如何通过改变钻头结构及有关部件材料而适应不同底层的？（10分）
5、常规二维定向井轨道包括哪几种类型？（10分）
6、油气井完井的井底结构包括哪四大类？（10分）
三、论述或计算题（共计30分）：
1、试简要描述深直井符合钻柱的基本特征及其设计时所考虑的最主要载荷。

（10分）
2、定向井相邻两侧点A(井深L A ）和B （井深L B ）的方向矢量（又称“切向量”）分别为A t 和B t ，在固定的空间直角坐标系ONEH 中（其中O 表示井口位置，N 表示地理南北坐标，基矢量N e 指向正北；E 表示地理东西坐标，基矢量E e 指向正东；H 表示垂深，基矢量H e 指向重力方向），A t =n 1N e +m 1E e +l 1H e 和B t =n 2N e +m 2E e +l 2H e 。

假设两测点的井眼中线为一
空间平面圆弧曲线，全角变化量为γ，试根据上述条件导出γ的表达式。

（20分）
2006年硕士学位研究生入学考试试题 考试科目：钻井与完井工程
适用专业：油气井工程 所有试题答案写在答题卡上，答案写在试卷上无效
一、解释下列名词或概念（共60分，每题6分）：
1、油气井
2、地层孔隙压力
3、地层破裂压力
4、造斜工具的装置角
5、钻柱的中性点（也称中和点）
6、井身结构设计系数
7、套管类型
8、地层各向异性
9、钻压及其作用
10、固井
二、问答题（共计60分，每题10分）：
1、如何提高深部井段的井底水力能量？（10分）
2、在钻井过程中，泥浆密度是重要的工艺参数之一。

如果泥浆密度选择不当，会给钻井带来哪些影响或不良后果？（10分）
3、中、长半径水平井的钻井技术难点有哪些？（10分）
4、完井包括哪些工艺过程？完井设计的基本内容是什么？（10分）
5、套管柱的基本载荷及优化设计目标？（10分）
6、BHA 是什么意思？它有什么用途？（10分）
三、论述或计算题（共计30分）：
1、在井深为4000米处进行漏失试验，得到漏失压力P L =20MPa ，所用钻井液密度为1.2g/cm 3，求地层破裂压力当量密度。

（10分）
2、定向井相邻两侧点A(井深L A ）和B （井深L B ）的方向矢量（又称“切向量”）分别为A t 和B t ，在固定的空间直角坐标系ONEH 中（其中O 表示井口位置，N 表示地理南北坐标，基矢量N e 指向正北；E 表示地理东西坐标，基矢量E e 指向正东；H 表示垂深，基矢量H e 指向重力方向），A t =n 1N e +m 1E e +l 1H e 和B t =n 2N e +m 2E e +l 2H e 。

假设两测点的井眼中线为一空间平面圆弧曲线，全角变化量为γ，试根据上述条件导出γ的表达式。

（20分）
2008年硕士学位研究生入学考试试题（A
卷）
考试科目：钻井与完井工程
适用专业：油气井工程
所有试题答案写在答题卡上，答案写在试卷上无效
一、解释下列名词或概念（共60分，每题6分）：
1、狗腿角
2、软关井
3、套管强度设计安全系数法
4、完井井口装置
5、钻头压力降
6、地层破裂压力
7、岩石硬度
8、井斜角
9、井身结构
10、先期裸眼完井
二、问答题（共计60分）：
1、DC指数预测地层压力原理
2、完井井身结构类型
3、欠平衡压力钻井及类型
4、套管种类及功用
5、前置液分类及作用
6、井身结构设计原则
7、牙轮钻头破岩方式及其实现
8、响机械钻速的因素及规律
9、满眼钻具组合控制井斜的原理
三、论述或计算题（共计30分）：
1、三段式定向井推导稳斜段井斜角
2、某井井深3048m，发现溢流后关井，关井立压Pd=5.17Mpa，原钻井液密。

求压井钻井液密度。

3、计算P cc（存在轴向拉应力时的最大允许抗外挤强度）
卷）
考试科目：钻井与完井工程
适用专业：油气井工程
所有试题答案写在答题卡上，答案写在试卷上无效
一、解释下列名词或概念：
01、地层破裂压力02、地层压力
03、岩石可钻性04、岩石的各向异性
05、门限钻压06、中性点
07、大位移井08、井眼轨迹
09、井眼轨道10、井斜方位角
11、井斜角12、硬关井
13、软关井14、平衡压力钻井
15、前平衡压力钻井16、钻头压力降
17、装置角18、钻头水功率
二、填空题：
1、目前石油钻井中常用的钻头分为刮刀钻头、牙轮钻头和金刚石钻头三大类。

2、国产钻头型号为215.0XHP，其含义为：直径为215.0mm的镶齿滑动密封轴承喷射式牙轮钻头。

3、牙轮钻头牙齿对井底的滑动作用是由牙轮钻头的超顶、复锥（切向）和移轴（径向）引起的。

4、常用压井方法为：二次循环钻井、一次循环钻井。

5、钻井过程中主要的两个钻井参数是：钻速、钻头寿命。

6、常规的二维定向井轨道类型包括：三段式、多靶三段式、五段式、双增式。

7、常用的气体欠平衡钻井方式包括：空气钻井、雾化钻井、泡沫钻井和充气钻井。

8、高压喷射钻井时常采用的两种水力工作方法：额定泵压、额定功率。

9、井眼轨迹三要素：井深、井斜角、井斜方位角。

10、由塑性大小，岩石分为：脆性、塑脆性、塑性。

11、牙轮钻头的牙齿分为：铣齿、镶齿。

12、钻具必须满足的三个条件：满足强度、尽量减轻整个钻柱重力、经济性。

三、问答：
1、简述正常压实地层岩石密度、强度、孔隙度、声波时差随井深度变化规律。

2、分析井斜原因。

3、钻柱组成及各部分及主要作用。

4、井眼轨迹的基本参数和计算参数有哪些？
5、根据杨格钻速方程，说明影响机械钻速的因素有哪些？
6、牙轮钻头的破岩作用。

7、简述射流对井底的作用有哪些？
卷）
考试科目：钻井与完井工程
适用专业：油气井工程
一、解释下列名词或概念
1、钻进
2、造斜
3、造斜点
二、问答题
1、牙轮钻头的破岩方式及其实现。

2、满眼钻具组合、钟摆钻具组合控制井斜原理。

三、论述或计算题
1、Eaton法计算地层的破裂压力及破裂压力梯度（计算题）
2、卡钻事故一般处理方法
3、计算P cc(存在轴向拉应力时的最大允许抗外挤强度)
卷）
考试科目：钻井与完井工程
适用专业：油气井工程
一、解释下列名词或概念（4×10）
1、孔隙压力
2、可钻性
3、钻头水力参数
4、门限钻压
5、半软关井
6、造壁
7、井深结构
8、负压射孔
9、后期裸眼完井
10、窜槽
二、填空（2×10）
二维定向井轨道、压井方法、钻井液类型、完井井口装置、固井目的
三、判断（2×10）
Dc 指数法、硬度的定义、钟摆的运用、装置角定义、欠平衡钻井定义、钻井液流变性、储层损害、抗外挤强度、抗拉强度、前置液
四、简答题（5×8）
1、PDC原理
2、钻速影响因素
3、钻井液功能
4、完井设计内容
5、固井质量问题
五、计算（3×10）
1、计算中性点和钻铤
2、伊顿法计算破裂压力
3、P cc计算
中国石油大学（北京）2011年
学术型硕士学位研究生入学考试试题B
考试科目：油气井综合（Ⅱ）
一、填空题（每题3分，共20题，60分）
1、利用等效深度法计算空隙压力，声波时差数值相等的地层也视为相等。

2、井深1000m，钻井液密度1.25 g/cm3，地层破裂试验曲线的极大值为10Mpa，地层破裂压力为Mpa。

（g取10.0）
3、根据伊顿（Eaton）法，井深1000m，上覆岩层压力为25Mpa，地层空隙压力100Mpa，地层泊松比0.25，钻井液密度的上限为g/cm3。

4、用于硬地层直径为215.9m的镶齿滑动密封轴承喷射式三牙轮钻头的型号为。

5、PDC钻头全称为。

6、井深5000m处的钻柱内外虚幻压耗9Mpa，钻头压降为17Mpa，保证正常钻井液循环的立压为。

7、测段的井深增量为600m，该测段的平均井眼曲率为2°/30m，该测段的狗腿度。

8、1号测点的井斜角50°，2号测点井斜角58°，测段井斜增量度。

9、关井立管压力10Mpa，未受污染的钻井液密度1.2 g/m3，4000m气侵地层压井施工，所需钻井液密度为g/m3。

（附加值为0.1 g/m3）
10、某直井用244.5mm钻头，177.8mm钻铤（q c=1632N/m）HE 127.0mm钻杆（q p=284.78N/m），设计钻压180KN，钻井液密度为1.3g/cm3，钻铤钢材密度为7.85 g/cm3井斜角为0，安全系数取1.2，所需钻铤长度。

11、用旋转粘度计测得θ600=36，θ300=21，表观年度为。

12、对于一般地层，HTHP滤失量应尽量控制在ml内。

13、现用密度为2.4 g/cm3的膨润土配置密度为1.08 g/cm3的泥浆100m3，问需要水m3。

14、常规套管设计中，如果当前钻井液密度为1.15 g/m3，井深2500m处钻井液产生的最大外挤压力________Mpa。

15、外径177.8mm、壁厚10.11mm的套管允许抗外挤强度为39260Kpa，如果抗外挤系数为1.10，则在密度为1.20g/cm3钻井液中的允许下入深度为m。

16、水泥浆的稠化时间（API标准）的定义是。

17、套管强度设计时，通常先根据筛选套管类型。

18、API标准中的N-80钢级套管钢材的最小屈服度是Kpsi。

19、某井下入外径139.7mm、壁厚7.7mm的套管2000m，套管内完全充满密度为1.90 g/cm3水泥浆时，若当前钻井液密度为1.35 g/cm3，则固井水泥浆对套管产生的附加压力为__12____ KN。

20、采油树通常安装在之上，用来控制油气生产。

二、判断题（每题3分，共20题，60分）
1、钻井液密度越小，越有利于提高机械钻速。

（）
2、dc指数法值大的地层，可钻性好。

（）
3、对于软地层，牙轮钻头可采取超顶、复锥和移轴来实现高效破岩。

（）
4、井斜的根本原因是钻头破岩时产生了较大的侧向力，满眼钻具组合就是要克服这个侧向力来实现防斜打直。

（）
5、边际油藏开发可利用定向井方式来实现。

（）
6、装置方位角的大小决定待钻井段的方位增减井斜的增减。

（）
7、大位移井的水平位移与垂深之比大于1.0。

（）
8、欠平衡压力钻井可及时发现和有效保护油气层，同时可显著提高钻井速度。

（）
9、地层流体侵入的一个显著征兆时钻速（钻时）变小。

（）
10、在溢流速度不高或者井口装置承压能力较高情况下，可使用“硬关井”，否则应选择“软关井”或“”半软关井。

（）
11、钻井液的润滑性能对超深井、大位移井的安全快速钻井至关重要。

（）
12、对于聚磺钻井液一般地深井上部“多磺少聚”，下部“多聚少磺”。

（）
13、岩层钻井一般用高密度饱和盐水钻井液。

（）
14、表层套管柱设计时主要考虑抗拉载荷。

（）
15、套管柱设计时，水泥面以下的套管不需要考虑双向压力。

（）
16、井深结构设计的主要依据是地层压力剖面和地层破裂压力剖面。

（）
17、套管和井眼之间要有合理的空隙，一般最好为19mm。

（）
18、固井时前置液的用量一般保持在环空中占250m的高度。

（）
19、砾石重填时，砾石直径是地层砂中径的3-4倍时防砂效果最好。

（）
20、相比于后期裸眼完井，先期裸眼完井可避免水泥浆对产层的污染。

（）
三、问答题（每题10分，共3题，30分）
1、画出四种常见的二维定向井轨迹剖面。

2、从兼顾机械钻速和井壁稳定两方面谈谈如何优化钻井液性能。

3、简述各层套管（表层套管、技术套管和油层套管）的设计特点。