钻井工艺原理

中国地质大学研究生院

硕士研究生入学考试《钻井工艺原理》考试大纲

一、钻井的工程地质条件

考试内容

地下各种压力的概念；地层压力预测理论与方法；地层破裂压力；岩石的机械性质；井底各种压力对岩石性质的影响；岩石的研磨性；岩石的可钻性。

考试要求

1、了解上覆地层压力、骨架应力与地层压力的基本概念与三者之间的关系。了解压力梯度与有效密度的概念。

2、了解异常压力的概念，异常压力产生的可能原因。了解地层异常高压的预测方法‘

3、了解地层破裂压力的概念，预测理论与方法。

4、理解岩石的密度和孔隙度、含水性和透水性、岩石的强度、硬度、岩石的弹性和塑性、岩石的研磨性等基本概念，明确岩石的物理力学性质的影响因素及相互之间的关系，了解岩石的物理力学性质的测量方法。

5、理解岩石研磨性与可钻性的概念，影响研磨性的因素、岩石可钻性的划分方法及特点，

二、钻进工具

考试内容

刮刀钻头结构及破岩机理；牙轮钻头的结构及工作原理；金刚石钻头的结构及工作原理；钻头的选型及分类；钻柱的作用与组成；钻柱的工作状态及受力分析；钻柱的设计方法。

考试要求

1、了解钻刮刀钻头的组成与性能特点，理解刮刀钻头破岩机理。

2、了解牙轮钻头基本类型，结构要素，孔底运动学，碎岩机理与磨损分析。

3、了解金刚石钻头的种类、特点，理解金刚石钻进孔底的碎岩过程与磨损分析。

4、熟悉钻头选择的一般原则。

5、了钻柱的组成与受力分析。

三、钻井液

考试内容

钻井液的功用、组成和分类；钻井液的性能；钻井液的固相控制；钻井液性能对钻进工作的影响。

考试要求

1、了解钻孔冲洗液的功用及其对其性能的要求、钻孔冲洗方式及其特点。

2、理解钻孔冲洗液各性能的基本概念、掌握钻孔冲洗液性能测试方法及原理。

3、

4、了解钻孔冲洗液处理剂分类，理解无机和有机处理剂的作用机理、特点及常用的处理剂。

四、钻进参数优选

考试内容

钻进过程中各参数间的基本关系；机械破岩钻进参数优选；射流对井底的作用；钻井液压力分析；水功率与钻头水马力的概念；提高钻头水力参数的途径；钻井泵的工作特征；水力参数优化设计。

考核重点：射流对井底的作用；提高钻头水力参数的途径及水力参数优化设计。

考试要求

1、理解钻进过程中各机械钻井参数对钻进速度的影响；

2、理解和掌握钻井过程中泵压的组成，钻头水功率及冲击力的分析方法。

3、理解最大水功率与最大冲击力的推导方法，掌握水力参数优化方法与判别标准。

4、了解钻井参数优化设计的原理与步骤。

五、井眼轨道设计与轨迹控制

考试内容

井眼轨迹的基本概念；钻井测斜与轨迹计算的方法；直井防斜技术；定向井轨道设计；定向井造斜工具及其轨迹控制；水平井的概念及设计。

考试要求

1、理解钻孔弯曲和钻孔空间要素的基本概念、钻孔弯曲的条件、钻孔弯曲的原因、钻孔弯曲的规律。

2、了解钻孔弯曲测量的方法、原理、特点。

3、理解和掌握钻孔轨迹的各种计算方法及其图形绘制。

4、理解和掌握钻孔弯曲的预防与纠正技术方法原理与特点。

5、掌握定向钻井轨迹设计方法，了解水平井的概念与设计方法。

6、了解随钻测量、自动垂直钻井与自动导向钻井的基本概念。。

六、油气井压力控制

考试内容

井眼与地层压力的关系；平衡压力钻井；欠平衡压力钻井；地层流体的侵入；气侵情况下环空气液两相流的流型分布与流动特点；地层流体侵入检测；压井钻井液密度计算；压井理论与控制方法。

考核重点：井眼与地层压力系统；平衡压力钻井；欠平衡压力钻井；地层流体的侵入、检测与控制；压井钻井液密度计算；压井理论与控制方法。

考试要求

1、了解平衡与欠平衡钻井的概念，掌握钻井压力平衡哦基本分析方法。

2、了解井内压力波动计算分析原理。

3、了解地层流体侵入时的基本特点，关井的基本概念。

4、了解常见井控设备，熟悉工程师法与伺钻法压井的基本原理与过程分析。

5、了解常见欠平衡钻井方法分类与特点。

七、固井与完井

考试内容

基本概念；井身结构设计；套管柱的受力分析与套管强度设计；注水泥的基本要求；油井水泥的水化作用；水泥浆性能与固井工程的关系；前置液及后置液的作用；提高注水泥质

量的措施；油气井的完井原则及完井方式；裸眼完井法的优缺点及其适用性；射孔完井法的优缺点及其适用性；防砂完井法的优缺点及其适用性。

考试要求

1、了解井身设计的基本概念与基本步骤，熟悉相关参数的选择。

2、掌握作图法进行井身设计的原理与步骤，

3、理解套管柱受力分析与强度设计方法。

4、理解水泥浆性能及其与固井质量的关系。

5、了解油气井完井原则、常见的完井方式及其特点。