2008钻井工程试题答案

一、不定项选择题(每小题2分，10小题，共20分)

1．狗腿严重度是指（C）

A．井斜变化率B．方位变化率C．井眼曲率

D．以上都不是E．以上都是

2．从提高机械钻速的角度来看，应当将钻井液中的粘土固相含量（B）

A．增大B．减小C．保持不变D．以上都可以

3．转盘钻扶正器钻具组合能（ABC）

A．增斜B．降斜C．稳斜D．仅只能稳斜

4．旧API钻杆接头类型有（ABC）

A．内平式B．贯眼式C．正规式D．NC接头E．以上都是

5.下列哪些属于水力参数（ABCDE）

A．射流速度B．射流水功率C．射流冲击力

D．钻头压降E．钻头水功率

6.钻杆屈服强度下抗拉力F y，钻杆最大允许拉伸力F P，钻杆最大安全静拉力F a，三者之间的关系是(A)

A．F y＞F P＞F a B．F P＞F y＞F a C． F a＞F y＞F P D．无法确定；

7．动滤失的特点是(B)

A．滤饼厚、滤失量大B．滤饼薄、滤失量大

C．滤饼薄、滤失量小D．滤饼厚、滤失量小

8．地层破裂压力检测方法有（ABCD）

A．休伯特和威利斯法B．马修斯和凯利法

C．伊顿法D．液压实验法

9．天然金刚石能作为钻头切削刃是由于（ABC）

A．最硬B．抗压强度最强C．抗磨损能力最高

D．热稳定性好E．抗冲击能力强

10．影响静滤失量的因素：（ABCDE）

A．滤饼的渗透性B．固相含量及类型C．压差

D．温度E．滤失时间

二、名词解释（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1．岩石可钻性

一定钻头规格、类型及钻井工艺条件下岩石抵抗钻头破碎的能力。

2．塑性系数

岩石破碎前耗费的总功与岩石破碎前弹性变形功的比值。

3．中和点

在垂直井中，中和点将钻柱一分为二，上面一段钻柱在钻井液中的重力等于大钩悬重，下面一段钻柱在钻井液中的重力等于钻压。4．PDC钻头

聚金金刚石复合片钻头。

5．工程师法压井

又称一次循环法压井。井涌关井后，计算压井液密度，然后继续关井，按压井钻井液的密度配置钻井液。用配制的钻井液进行循环压井。

6．地层破裂压力

井下一定深度裸露地层，承受流体的压力是有限的。当液体达到一定数值时会使地层破裂，该液体压力称为地层破裂压力。

7．比水功率

井底单位面积上的钻头水功率。

8．狗腿角

两条方向线之间的夹角。

9．装置方位角

装置角与井斜方位角之和。

10．欠平衡钻井

井底有效压力小于地层压力，此种钻井方式称为欠平衡压力钻井。

三、作图识图题（本大题共3小题，共10分）

1．请在下面水平投影图上作出A的N、E坐标、平移、视平移、平移方位角、水平投影长度（3分）

2．下图是声波时差法预测异常压力图（共3分）

（1）在图中绘出异常压力段，并说明是异常高压还是异常低压？

答：图中为异常高压。（1分）

（2）解释所判断出的异常压力的依据。

答：异常高压地层中孔隙度大，地层流体多，声波在流体

中的传播速度低于在固体中的速度，在图中异常层位的声

V A

L PA

θA

S A

N A

设计方位线

N

A

E

E A

△t

常

层

位

波时差偏大，说明流体较多，所以为异常高压。（2分）

3．下图是钻压对钻速的影响图。（4分） （1）常规钻井时通常在图中哪个区间工作？ 答：AB 区间。 （1分）

（2）解释为什么不在其他工作区间工作？ 答：OA 区间内，钻头牙齿没有充分吃入地层，BC 区间内，岩屑不能被充分冲离井底，造成重复切削。（1分）

（3）在图中标出门限钻压M 的位置，并解释其含义。

答：M 相当于牙齿开始压入地层时的钻压。 （2分）

四、判断题（本大题共20小题，共10分）

1．随着岩石所受围压的增大，岩石表现为从塑性到脆性的转变。（×）

2．进入异常高压地层之后，岩石孔隙度减小，声波速度增大，声波时差减小。（√） 3．岩石强度随围压的增加而减小。（×）

4．复合钻杆柱是一种上部尺寸小，下部尺寸大的组合方式。（×）

5．牙轮钻头因切削齿可采用不同的材料和齿形，因而可适用于各种地层。（√） 6．机械钻速快的钻头可适用于浅井段。（√）

7．一般来说，用于软地层金刚石钻头齿高比用于硬地层的齿高要高。（√） 8．在软硬交错地层钻进时，一般应按较硬的岩石选择钻头类型。(√) 9．PDC 钻头作为金刚石钻头的一种，主要适用于极硬地层。（×） 10．满眼钻具组合能起到防斜的作用。(√)

11．丝扣连接的条件是尺寸相等、扣型相同、公母扣相配。（√） 12．井眼轨道是指实钻井眼轴线形状。(×)

13．目前在油田使用的磁性测斜仪是以磁北极为基准。（√） 14．钟摆钻具组合多用于对井斜已经较大的井进行降斜。（√）

15．一般来说，平行于地层层面方向可钻性比垂直于层面方向可钻性高。（√） 16．一只钻头在钻进过程中，如果钻井液性能和排量都不变，泵压也不变。(×) 17．所谓半软关井，是指发现井涌后，适当打开节流阀，再关防喷器。（√） 18．气侵关井，环空内含有气体，所以立压大于套压。(×)

19．可钻性级值越大，地层越难钻。(√)

20．牙轮钻头是一体式钻头，无活动件。(×)

五、填空题（本大题共10小题，共10分）

1．井眼周围岩石受力有上覆岩层压力、岩石内孔隙流压力、水平地应力、钻井液液柱压力。 2．牙轮上的牙齿按材料分铣齿、镶齿。

3．天然金刚石钻头冠部形状有双锥阶梯形、双锥形、“B ” 形、脊圈式B 形。

4．TSP 钻头水力结构主要有四种类型，它们分别是逼压式水槽、辐射形水槽、辐射形逼压式、螺旋形水槽。

5．泵压传递基本关系式是b a st g s p p p p p ∆+∆+∆+∆=。

6．钻井泵的工作状态有两种，它们分别是：额定泵压工作状态、额定功率工作状态。

7．井眼轨道图示法有两种，它们分别是：垂直投影图与水平投影图相结合；垂直剖面图与水平投影图相结合。

8．射流对井底清洗主要作用形式有 射流冲击压力作用、漫流横推作用。 9．转盘造斜工具有变向器、射流钻头、持正器组合。

10．欠平衡钻井方式有空气钻井、充气钻井、泡沫钻井、雾化钻井等。

每题1分

六、简答题（本大题共5小题，共20分）

1．评价钻头技术经济指标有哪些？且对之进行解释。（4分）

钻头进尺：一个钻头钻进的井眼总长度； 钻头工作寿命：一个钻头的累计总使用时间；

钻头平均机械钻速：一个钻头的进尺与工作寿命之比。 钻头单位进尺成本：表示为：

()

H

t t C C C t r b pm ++=

指标及解释各0.5分

2．牙轮钻头采取哪些方式破碎岩石?如何实现这些方式？（3分） a.冲击、压碎作用

纵向振动产生的冲击力和静压力（钻压）一起使牙齿对地层产生冲击、压碎作用，形成体积破碎坑。纵向振动是指牙轮在动动过程中，其中心上下波动，使钻头做上下往复运动。引起纵向振动的原因一是单、双齿交替接触井底；二是井底凹凸不平。 b.滑动剪切作用

牙轮牙齿的径向滑动和切向滑动对井底地层产生剪切作用，破碎齿间岩石。牙轮的超顶和复锥引起的切向滑动剪切掉牙齿之间的岩石。 移轴引起的轴向滑动剪切掉齿圈之间的岩石。

A

B

C

钻速

钻压

O M