岩土钻掘工程学课程试题库

《岩土钻掘工程学》课程试题库2 考虑到《岩土钻掘工程学》的讲课分成“岩土钻掘工艺”与“钻井液”两大部分，而且分别考试，所以这里把“钻井液试题库”单列出来。

一、概念与术语

1. 阳离子交换容量

一种离子从粘土颗粒中置换出带相同电荷等量等大小，一般用mcq/100g。

2. 同晶置换

在不改变晶格构架的情况下，硅氧四面体中的硅被低价铝离子或铁离子所置换，铝氧八面体中的铝被低价镁离子所置换。

3. 造浆率

配得表观粘度为15mPa·s的泥浆是每吨粘土所造浆的立方数。

4. 取代度

高分子纤维素链节中三个羟基被钠羧甲基取代的程度。

5. 剪切稀释作用

泥浆的表观粘度随剪切速率的增加而降低的现象。

6. 触变性

泥浆静止时粘土颗粒之间互相吸附而形成结构，当外加一定切力使泥浆流动时，结构拆散，流动性增加，此种特性称为泥浆触变性。

7. 失水造壁性

在井中液体压力差的作用下，泥浆中的自由水通过井壁孔隙或裂隙向地层中渗透，称为泥浆的失水。失水的同时，泥浆中的固相颗粒附着在井壁上形成泥皮（泥饼），称为失水造壁性。

8. 充气钻井液

气体分散在钻井液中形成的稳定分散体系称做充气钻井液。

9. 聚结稳定性

泥浆中的固相颗粒是否容易自动聚结变大，降低其分散度的特性。

10. 塑性粘度

反映流体在层流下达到动平衡时，固相颗粒之间、固相颗粒与液相之间以及液相内部内摩擦力的大小。

11. 压差卡钻

压差卡钻是指钻具在井中静止时，在钻井液与地层孔隙压力之间的压差作用下，紧压在井壁泥饼上而导致的卡钻。

12. 油气层损害

在钻井、完井、井下作业及油气田开采全过程中，造成油气层渗透率下降的现象称为油气层损害。

13. 循环阻力损失

钻井液在循环流动过程中，流经地面管路、钻杆、孔底钻具、钻头和环状间隙时，形

成一定的水力损失或称为压力损失，也可称为压降。

14. 水解度

聚丙烯酰胺发生水解反应后产物中的丙稀酸单元和丙稀酰单元的总和与原料的总结构单元数之比。

15. 网袋水泥法

钻进遇到较大溶洞时，为了降低水泥的大量流失，采用网袋注水泥，以控制水泥浆的扩散流失范围。

16. 暂堵型钻井液

用粘性可变、体积可变和强度可变的材料研制钻井液，根据钻井周期的需要，通过对材料配方的调整来控制变化时间，从而达到在钻井期间钻井液具有强的护壁堵漏效果，而在成井后开采时，在近井地层中侵入的钻井液粘度下降，体积骤减，强度脆化，从而使地下流体通道畅通，提高生产井的产量。

17. 四面体与八面体

每个四面体的中心是一个硅原子，它与四个氧原子以相等的距离相连，四个氧原子分别在四面体的四个顶角上；每个八面体的中心是一个铝原子，它与三个氧原子和三个氢氧原子以等距离相连。

18. 不分散低固相泥浆

指泥浆中固相含量不超过泥浆重量的4％，不分散指，粘土颗粒由于高聚物的存在而聚合变粗，高聚物对泥浆中的岩屑起絮凝作用，不使其分散，便于机械除去。

19. 气液比

泡沫钻井液中，气相与液相成分的体积比。

20. 脲醛树脂水泥球

脲醛树脂水泥球选用脲醛树脂胶浆液、水泥和水玻璃，与水调配而成。该水泥球具有强的抗水稀释性能，与岩石粘结力强，且有可堵期可调、早期强度高的特点。

21. 双液注浆

利用专门双液灌注器，让两种注浆材料同步定量均匀混和的注浆方法。

22. 沉降稳定性

指在重力作用下泥浆中的固体颗粒是否容易下沉的特性。

23. 动切力

钻井液在层流状态下达到动平衡时形成网架结构的强弱。

24. 聚合度

聚合物分子中所含单体单元的数目。

二、简答题

1. 确定钻井液循环泵量应考虑哪些因素？

（1）根据岩屑的上返速度确定；（2）根据循环液中岩屑的含量不超过某一定制确定。

2. 常用的泥浆无机处理剂有哪些？

（1）纯碱：调节pH；（2）烧碱：调节pH；（3）钙盐：提供钙离子、胶凝堵漏、配制化学处理剂；（4）氯化钠：配制盐水泥浆；（5）氯化钾：提供钾离子；（6）硅酸钠：抑制泥

页岩水化膨胀、胶凝堵漏、沉淀钻井液中部分钙离子和镁离子；（7）六偏磷酸钠：作为分散剂或降粘剂；（8）硫酸钡：泥浆加重剂；（9）石灰石：加重剂、暂堵剂；（10）其它处理剂：石墨（改善润滑性）等。

3. 简述脲醛树脂水泥球的特点和使用方法。

脲醛树脂水泥球选用脲醛树脂胶浆液、水泥和水玻璃，与水调配而成。该水泥球具有强的抗水稀释性能，与岩石粘结力强，且有可堵期可调、早期强度高的特点。使用时做成鸡蛋大小的形状，依次投入孔内，用鱼尾钻头刮，再用岩心管上下挤压，可取得较好的效果。

4. 影响泥浆失水量的因素有那些？ 单位渗滤面积的滤失量)(A V f

与泥皮的渗透率K 、固相含量因素)1(-m

c C C 、滤失压差△P 、渗滤时间t 等因素的平方根成正比；与滤液粘度的平方根成反比。

5. 常用的泥浆有机处理剂有哪些？

降失水剂：Na －CMC ，磺化褐煤；稀释剂：丹宁类高聚物，腐植酸；絮凝剂：聚丙稀酰胺；提粘剂：CMC,胍尔胶；抑制页岩水化：聚丙稀酰胺。

6. 如何测定泥浆含砂量？

（1）在玻璃量筒内加入泥浆（20毫升或40毫升），再加入适量水不超过160毫升，用手指盖住筒口，摇匀，倒入过滤筒内，边倒边用水冲洗，直到泥浆冲洗干净，网上仅有砂子为止。

（2）将漏斗放在玻璃量筒上，过滤筒倒置在漏斗上，用水把砂子冲入玻璃量筒内，等砂子沉淀到底部细管后，读出含砂量体积，计算出砂子体积的百分含量。

7. 有机处理剂在泥浆中有哪些作用？

（1）降失水作用；（2）稀释作用；（3）絮凝作用；（4）增粘作用；（5）抑制页岩水化；（6）流型调节作用。

8. 如何根据所要求的泥浆密度计算粘土粉的加量？

配制1m 3体积的泥浆所需粘土重量q 按以下过程推导计算：

1000)(31321⨯--=

λγγγγq

式中：1γ――粘土的比重，2.6～2.8；2γ――泥浆的比重；

3γ――水的比重． 9. 钻孔护壁堵漏对水泥浆性能要求的特点是什么？

（1）好的流动性；（2）快干早凝；（3）后期强度要求不高。

10. 如何测定泥浆的固相含量？

对泥浆中固相含量的测定，一般采用“蒸馏原理”。取一定量（20ml ）泥浆，置于蒸馏管内，用电加热高温将其蒸干，水蒸气则进入冷凝器，用量筒收集冷凝的液相，然后称出干涸在蒸馏器中的固相的重量，读出量筒中液相的体积，计算泥浆中的固相含量，其单位为重量或体积百分比。

11. 怎样设计钻孔护壁堵漏的综合技术措施？

（1）各种盐类地层，采用盐水泥浆；

（2）粘土、泥岩、页岩，钙处理泥浆、钾基泥浆，乳化沥青泥浆和油包水活度平衡泥浆；