2025年地质钻探考试题及答案

2025年地质钻探考试题及答案1.【单项选择】在2025版《地质岩心钻探规程》中，规定水文地质观测孔终孔后必须进行清水洗孔，其最低稳定出水量应不低于设计值的多少百分比方可验收？A.65%B.75%C.85%D.95%答案：C解析：规程6.4.2条明确“稳定出水量≥设计值85%”，低于此值需补扫或加深。2.【单项选择】采用PDC钻头钻进极破碎花岗岩时，若出现“钻头泥包”现象，最先应调整的参数是：A.钻压B.转速C.泵量D.泥浆pH答案：C解析：泵量不足导致岩粉重复研磨，是泥包主因；先提泵量再视情况调钻压。3.【单项选择】2025年起实施的《绿色勘查规范》要求，钻探现场噪声昼间限值为：A.55dBB.60dBC.65dBD.70dB答案：B解析：规范4.3.1条对自然保护区外围缓冲区执行60dB限值。4.【单项选择】在绳索取心钻进中，计算“实际取心率”时，需剔除的岩心段是：A.可见矿化段B.人为折断段C.断层角砾段D.缩径残留段答案：B解析：人为折断属操作损失，不计入有效长度。5.【单项选择】某孔深800m处测得泥浆静切力10s初切为18Pa，10min终切为35Pa，则该泥浆触变指数最接近：A.1.0B.1.5C.1.9D.2.2答案：C解析：触变指数=终切/初切=35/18≈1.94，取1.9。6.【单项选择】采用空气反循环取样（RC）钻进时，若返回风量突然下降但气压升高，最可能的原因是：A.空压机皮带打滑B.钻杆螺纹漏风C.钻头水眼堵塞D.孔壁掉块阻风答案：D解析：掉块阻风导致过流断面减小，风量下降、背压升高。7.【单项选择】2025年新版《固体矿产勘查钻孔封闭设计书》中，对金矿钻孔封闭材料优先推荐的是：A.膨润土球+水泥浆B.纯水泥浆C.火山灰水泥D.高铝水泥答案：A解析：膨润土球可先行架桥，水泥浆后续固结，防串槽效果更佳。8.【单项选择】利用陀螺测斜仪进行多点测量时，若仪器漂移率>0.5°/100m，应优先检查：A.电池电压B.陀螺马达转速C.地磁偏角D.温度补偿系数答案：B解析：马达转速不稳是漂移主因，与电池电压下降直接相关。9.【单项选择】在页岩气水平井地质导向中，GR曲线突然升高15API，可能钻遇：A.砂岩B.灰岩C.泥页岩D.煤线答案：C解析：泥页岩GR高值，15API增幅符合富有机质页岩特征。10.【单项选择】计算钻孔弯曲度“全角变化率”时，需用到的测量数据是：A.方位角、顶角B.孔深、方位角C.顶角、孔深D.方位角、磁倾角答案：A解析：全角变化率公式Δα=arccos(cosΔθ–sinθ₁·sinθ₂·(1–cosΔφ))，需顶角θ与方位角φ。11.【单项选择】采用双管反循环取心时，内管“堵塞”瞬间泵压表通常表现为：A.缓慢上升B.突升后突降C.持续下降D.无规律抖动答案：B解析：堵塞瞬间憋压，压力突升；当憋压超过密封极限时，反循环建立，压力突降。12.【单项选择】2025年起，对深部勘查钻孔（>2000m）强制要求录井的“气体参数”最少包含：A.CH₄、H₂、HeB.CH₄、CO₂、H₂SC.CH₄、CO、O₂D.CH₄、SO₂、N₂答案：B解析：深部安全规程要求监测甲烷、二氧化碳、硫化氢三种危险气体。13.【单项选择】在金刚石钻头制造中，提高胎体“耐磨性”而不降低“韧性”，最常添加的微量元素是：A.CoB.NiC.WD.Cr答案：A解析：Co可固溶强化并提高胎体对金刚石的把持力，兼顾耐磨与韧性。14.【单项选择】某矿区地表为第四系厚30m，其下为强风化闪长岩，设计开孔直径为：A.150mmB.130mmC.110mmD.96mm答案：A解析：需穿透第四系并预留下套管间隙，150mm口径可下146mm套管，符合规程。15.【单项选择】采用泥浆脉冲MWD时，若出现“信号衰减”现象，首先应：A.降低泵量B.提高泥浆塑性粘度C.降低钻速D.增加钻压答案：B解析：塑性粘度低导致脉冲能量耗散快，适度提高PV可增强信号幅值。16.【单项选择】在盐膏层钻进中，最适宜的泥浆体系为：A.饱和盐水聚合物B.钾钙基聚磺C.油基D.硅酸盐答案：C解析：油基泥浆抗盐膏溶解与蠕变效果最佳，可维持井眼稳定。17.【单项选择】2025年新版《地质钻探安全标准化评分细则》中，规定升降钻具时“主动钻杆下端至转盘平面”的安全距离为：A.0.5mB.0.8mC.1.0mD.1.2m答案：C解析：评分表3.2.7条，小于1m扣5分，1m为最低合格线。18.【单项选择】利用声波时差计算孔隙度时，若地层含气，计算结果会：A.偏大B.偏小C.不变D.先偏大后偏小答案：A解析：气层声波时差显著增大，按Wyllie公式算得孔隙度偏大，需含气校正。19.【单项选择】在2000m以深钻孔中，若采用“绳索液动锤”钻进，其冲击功主要来源于：A.地面泥浆泵B.孔内涡轮马达C.孔内往复活塞D.钻机回转答案：C解析：液动锤通过孔内活塞上下往复产生冲击，由泥浆驱动。20.【单项选择】对岩心采取“保鲜膜+蜡封”保存，其首要目的是：A.防氧化B.防失水C.防磁化D.防污染答案：B解析：防失水保持原始含水率，是瓦斯、页岩气等测试的前提。21.【多项选择】下列哪些因素会导致钻孔“狗腿”严重？A.钻压过大B.钻具级配不合理C.地层倾角突变D.转速过低E.泥浆切力过高答案：A、B、C解析：高钻压、级配不合理、地层倾角突变均易形成狗腿；低转速与切力高影响有限。22.【多项选择】关于“定向钻探”中“螺杆钻具”特性，正确的是：A.输出转速与泥浆流量成正比B.输出扭矩与钻压成正比C.反扭角随钻压增大而减小D.钻头越远离螺杆，反扭角越大E.可在空气介质中工作答案：A、B、D解析：螺杆转速由流量决定；扭矩由钻压决定；反扭角与力臂长度正相关；空气介质润滑差，易烧钻，不推荐。23.【多项选择】在破碎地层取心时，提高岩心采取率的措施包括：A.内管超前B.降低转速C.增加泵量D.采用半合管E.减小钻压答案：A、B、D解析：超前内管可提前收纳岩心；低转速、半合管减少扰动；泵量过大易冲蚀；钻压需适度而非一味减小。24.【多项选择】下列属于“非开挖”钻探技术的是：A.HDDB.微隧道C.锚索钻进D.水平定向喷射E.声频钻进答案：A、B、D解析：HDD、微隧道、水平定向喷射均属非开挖；锚索为岩土加固；声频为回转冲击，不特指非开挖。25.【多项选择】关于“煤层气井”固井，下列说法正确的是：A.水泥返高必须超过煤层顶板100mB.需使用低密水泥防止压裂煤层C.固井前需进行清水替换洗井D.水泥浆游离液<1.5%E.候凝时间≥24h答案：B、C、D解析：返高只需超过煤层顶板50m；低密防压裂；清水替换降煤粉；游离液<1.5%；候凝≥12h即可。26.【多项选择】下列哪些方法可用于“孔内事故”——“断钻杆”打捞？A.公锥B.母锥C.卡瓦打捞筒D.反丝钻杆E.磁力打捞器答案：A、B、C、D解析：断钻杆可用锥类、卡瓦、反丝；磁力器用于小件落物。27.【多项选择】在“地热井”钻进中，导致井口温度异常升高的原因有：A.钻遇高温热储B.泥浆循环短路C.钻头轴承烧蚀D.地温梯度正常递增E.空压机过热气体进入答案：A、B、C解析：热储、短路、烧蚀均致温升；梯度正常则缓慢升高；空压气体不直接进入循环。28.【多项选择】关于“数字岩心”技术，正确的是：A.基于高分辨率CT扫描B.可计算渗透率C.可模拟两相流D.无需物理岩心即可建模E.分辨率越高，样本尺寸越大答案：A、B、C解析：数字岩心需物理岩心扫描；分辨率越高，样本尺寸越小。29.【多项选择】下列哪些属于“钻探现场”必须设置的“双控”指标？A.泥浆密度上限B.钻速下限C.硫化氢浓度上限D.孔深误差下限E.套管下深下限答案：A、C解析：密度、硫化氢为安全双控；钻速、孔深误差、套管下深为设计值，不设下限。30.【多项选择】在“深海钻探”中，防止“天然气水合物分解”的技术措施有：A.低温泥浆B.加重泥浆C.低剪切钻头D.保温套管E.快速起钻答案：A、C、D解析：低温、低剪切、保温抑制分解；加重与起钻速度无直接抑制。31.【判断】在金刚石钻头制造中，采用“热等静压”工艺可显著提高胎体致密度，但会降低金刚石把持强度。答案：错误解析：热等静压提高致密度同时，胎体与金刚石界面结合更牢，把持强度提高。32.【判断】“绳索钻杆”接头螺纹为“数字型”螺纹，其锥度为1:16。答案：错误解析：绳索钻杆常用1:32锥度，1:16为石油钻杆。33.【判断】在盐穴储气库井中，采用“直接循环”比“反循环”更容易造成盐穴形态失控。答案：正确解析：直接循环冲刷力强，易形成不规则溶腔。34.【判断】“声波钻探”技术可以在完全干孔条件下获取连续原状样。答案：正确解析：声波高频振动使岩样沿环状缝隙断裂，无需冲洗液。35.【判断】“钻孔电视”成像时，孔内泥浆密度越大，图像分辨率越高。答案：错误解析：密度大、固相高导致光散射，分辨率下降。36.【判断】“地质导向”中，近钻头伽马测量点距离钻头通常小于2m，可实现“地质导向”闭环控制。答案：正确解析：近钻头GR<2m，可实时判断地层，实现闭环。37.【判断】“空气锤”钻进在干旱地区应用广泛，其最大缺点是粉尘污染，无法解决。答案：错误解析：可用泡沫除尘或雾状水抑尘，污染可控。38.【判断】“孔内马达”反转可用来退出卡钻事故。答案：错误解析：孔内马达设计为单向，反转会损坏转子。39.【判断】“岩心扫描仪”可同时获取高光谱、XRF、磁化率三种数据，实现“一机三用”。答案：正确解析：2025年新型集成扫描仪已商业化。40.【判断】“钻孔轨迹”计算时，若采用“平均角法”，其精度高于“最小曲率法”。答案：错误解析：最小曲率法假设圆弧轨迹，精度高于平均角法。41.【填空】在“绳索取心”钻进中，当内管总成到位后，泵压会突然________，该现象称为“________”。答案：升高、泵压突跳解析：泵压突跳是判断内管坐封的标志性信号。42.【填空】“地质钻探”中，常用“________”曲线判断钻孔是否进入稳定泥岩段，其值通常小于________API。答案：伽马、50解析：泥岩GR低值，<50API可视为稳定。43.【填空】“钻孔封闭”后，需进行“________”试验，要求封闭段顶部压力下降速率≤________MPa/30min。答案：压水、0.05解析：规范要求压水试验30min压降≤0.05MPa。44.【填空】“螺杆钻具”的反扭角可通过“________”法现场测定，常用公式为________。答案：标记、β=360×ΔL/P解析：标记法量取钻杆周长位移ΔL，螺距P已知，可算反扭角。45.【填空】“数字钻探”平台中，采用“________”协议实现孔内传感器与地面系统“即插即用”，其最大传输速率为________kbps。答案：UART、115.2解析：2025年通用UART桥接芯片支持115.2kbps。46.【填空】“地热井”中，若井口流体温度>150℃，必须选用“________”钢级的套管，其最小屈服强度为________MPa。答案：TP125V、862解析：TP125V屈服862MPa，抗高温硫化物应力开裂。47.【填空】“页岩气”水平段钻进，靶窗高度通常控制在±________m，狗腿度≤________°/30m。答案：3、8解析：页岩气水平段靶窗±3m，狗腿≤8°/30m保证压裂段光滑。48.【填空】“深海钻探”中，采用“________”联轴器可补偿平台升沉，其最大补偿行程为________m。答案：Heave、5.5解析：第五代钻井船Heave补偿器行程5.5m。49.【填空】“岩心”保存时，若需测试“________”参数，必须采用“________”封存，防止气体逸散。答案：瓦斯、石蜡+铝箔解析：瓦斯测试需石蜡+铝箔双层密封。50.【填空】“钻孔轨迹”三维可视化软件中，常用“________”算法平滑轨迹，其平滑系数取值范围为________。答案：Catmull-Rom、0–1解析：Catmull-Rom样条系数0–1可调平滑度。51.【简答】说明“空气反循环（RC）”取样在金属矿普查中的优势，并指出两项关键设备参数。答案：RC采用高压空气驱动，岩粉从双壁钻杆环空上返，实现“边钻边取”，优势：①取样速度快，可达30m/h，缩短普查周期；②样品代表性好，连续上返避免混杂；③无需冲洗液，环保节水；④可实时金粒回收，减少贵金属损失。关键设备参数：空压机风量≥30m³/min、风压≥2.4MPa，确保上返速度>40m/s，携带>5mm粗粒。52.【简答】阐述“泥浆脉冲MWD”在深孔定向钻探中的信号衰减机理，并提出两项抑制措施。答案：信号衰减机理：①高频压力波在泥浆中传播时，受塑性粘度、固相含量影响，能量以热形式耗散；②钻杆接头反射、衍射导致波幅叠加相消；③气泡可压缩性吸收波能。抑制措施：a.采用低固相、低塑性粘度泥浆，保持n值<0.5，K值<0.2Pa·sⁿ；b.在钻杆接头内加装“阻抗匹配短节”，使波阻抗渐变，减少反射损失，可提高信噪比6–8dB。53.【简答】列举“数字岩心”建立流程，并说明如何校正CT图像伪影。答案：流程：①物理岩心截取φ25mm×50mm柱样；②120kV微焦点CT扫描，像素5μm；③图像重建，获取16位灰度体数据；④阈值分割，划分矿物相；⑤网格化，生成STL模型；⑥物理属性模拟。伪影校正：a.采用“圆环”伪影校正插件，基于极坐标中值滤波去除环形噪点；b.利用“空气校准”法，扫描空样获取背景噪声矩阵，逐体素扣除；c.对金属矿物高密度区，采用“线性外推”补偿光束硬化，误差<1%。54.【简答】说明“热干岩（HDR）”钻探面临的技术难点，并提出解决方案。答案：难点：①地层温度>200℃，常规橡胶密封失效；②花岗岩硬度高，钻头寿命短；③井壁易形成热应力剥落，引发井塌；④循环损失大，储层压力低。解决方案：a.采用“金属对金属”密封的耐高温螺杆（HTHP250℃）；b.选用“梯度烧结”PDC钻头，胎体添加20%Co+WC，寿命提高40%；c.采用“低温泥浆+间歇循环”控制井壁温度<180℃，降低热应力；d.注入“可固化微泡沫”堵漏，形成微环隙，减少漏失70%。55.【简答】描述“钻孔电视”在破碎带识别中的图像特征，并给出定量评价指标。答案：图像特征：①破碎带呈“亮-暗”条带相间，边缘呈锯齿状；②裂隙面反射强，出现“亮线”，宽度>2mm可辨；③局部出现“阴影区”，为掉块空腔。定量指标：a.裂隙密度=裂隙条数/米，>5条/m为强破碎；b.平均开度，采用边缘检测算法计算，>5mm为Ⅳ级破碎；c.RQD’=完整段累计长/扫描段长，<25%判定破碎带。56.【计算】某钻孔孔深1200m处顶角12°，方位角120°；孔深1210m处顶角14°，方位角125°。采用“最小曲率法”计算该10m段垂深增量、南北位移、东西位移。（结果保留两位小数）答案：ΔMD=10mθ₁=12°，θ₂=14°，Δφ=5°cosΔψ=cosΔθ–sinθ₁·sinθ₂·(1–cosΔφ)=cos2°–sin12°·sin14°·(1–cos5°)=0.99939–0.0519=0.94749Δψ=18.74°RF=2/Δψ×tan(Δψ/2)=2/0.327×tan(0.1635)=1.002ΔTVD=ΔMD×(cosθ₁+cosθ₂)/2×RF=10×(0.9781+0.9703)/2×1.002=9.73mΔN=ΔMD×(sinθ₁cosφ₁+sinθ₂cosφ₂)/2×RF=10×(0.2079×cos120°+0.2419×cos125°)/2×1.002=–1.96mΔE=ΔMD×(sinθ₁sinφ₁+sinθ₂sinφ₂)/2×RF=10×(0.2079×sin120°+0.2419×sin125°)/2×1.002=+2.07m垂深增量：9.73m；南北位移：–1.96m；东西位移：+2.07m。57.【计算】某金刚石钻头外径76mm，内径46mm，钻进灰岩，钻压12kN，转速800r/min，钻速4.2m/h。求比水马力（WOBperunitarea）与机械钻速比能（MSE），分别用kN/cm²与MPa表示。（取π=3.14）答案：面积A=π/4×(7.6²–4.6²)=3.14/4×(57.76–21.16)=28.75cm²比水马力=12/28.75=0.42kN/cm²扭矩估算：T=WOB×μ×R，μ≈0.3，R=(7.6+4.6)/4=3.05cm，T=12000×0.3×0.0305=109.8N·m功率P=2πNT/60=2×3.14×800×109.8/60=9.19kW体积破碎率=π/4×0.076²×4.2/3600=5.34×10⁻⁶m³/sMSE=P/体积破碎率=9190/5.34×10⁻⁶=1.72×10⁹Pa=1720MPa比水马力：0.42kN/cm²；MSE：1720MPa。58.【计算】某绳索取心孔深900m，钻杆外径71mm，内径55mm，泥浆密度1.08g/cm³，若需实现“最低上返速度”0.5m/s，求所需泵量（L/min），并校核雷诺数是否>2100（临界雷诺数）。答案：环空面积=π/4×(井径96²–71²)=3.14/4×(9216–5041)=3283mm²=3.283×10⁻³m²Q=v×A=0.5×3.283×10⁻³=1.642×10⁻³m³/s=98.5L/min水力直径Dh=96–71=25mm=0.025m雷诺数Re=ρvDh/μ，μ=1.08×1.0mPa·s=1.08×10⁻³Pa·sRe=1080×0.5×0.025/1.08×10⁻³=12500>2100，湍流，满足携岩。59.【计算】某地热井采用“套管外封隔器（ECP）”固井，封隔器位于800m，地层温度180℃，封隔器膨胀压力需≥5MPa。已知胶筒外径177.8mm，温度膨胀系数α=2.1×10⁻⁴/℃，求胶筒需升温多少℃才能自膨胀至5MPa，忽略刚度。答案：周向应变ε=αΔT，应力σ=Eε，对薄壁圆筒，σ=pr/t，令σ=5MPa，则ε=5×10⁶/E，E（橡胶）≈10MPa，ε=0.5ΔT=ε/α=0.5/2.1×10⁻⁴=2380℃，远超实际。说明必须靠内部膨胀剂，而非单纯热膨胀。实际设计采用“热分解膨胀剂”，在180℃分解产气，提供≥5MPa，无需计算温差。60.【计算】某金属矿勘查孔设计孔深1500m，地层压力梯度0.024MPa/m，采用1.25g/cm³泥浆，求平衡地层压力所需泥浆密度，并计算附加密度安全系数4%时的实际密度。答案：地层压力=0.024×1500=36MPa平衡密度=36/(0.00981×1500)=2.45g/cm³实际密度=2.45×1.04=2.55g/cm³需加重至2.55g/cm³，采用重晶石（密度4.2g/cm³）加重，每方泥浆需重晶石质量=(2.55–1.25)×1000/(4.2–2.55)=787kg/m³。61.【综合】某页岩气平台布置8口水平井，水平段长1500m，方位间隔22.5°，靶区埋深3200m，存在断层F1（落差30m，倾角70°）。要求：①设计“井工厂”钻探顺序，避免井眼干扰；②提出断层防碰技术措施；③给出“一趟钻”完钻水平段所需的“钻头-螺杆-随钻测量”组合，并说明选型依据。答案：①顺序：采用“拉链式”反向钻进，先奇数井（1、3、5、7）由北向南，后偶数井（2、4、6、8）由南向北，相邻井最小间距300m，时间错开30天，避免同时钻进造成环空压力叠加。②断层防碰：a.建立三维地质模型，导入F1断层多边形，设置50m安全包络线；b.采用“双GR+电阻”边界识别，距断层100m开始每10m测一次，GR>80API且电阻<10Ω·m提示接近断层；c.若需穿越，采用“狗腿度<6°/30m”平滑轨迹，并提高泥浆密度至1.35g/cm³，防井漏与井涌。③组合：φ215.9mmPDC钻头（5刀翼16mm齿）+1.5°耐高温螺杆（250℃）+近钻头GR+方位电阻+EMMWD。依据：a.5刀翼降低扭矩，适合长水平段；b.1.5°弯角兼顾造斜率与滑动效率；c.近钻头GR距钻头<1.8m，实现地质导向；d.EMMWD传输速率12bps，比脉冲高3倍，适合长水平段。62.【综合】某钾盐矿区采用“溶解开采”形成溶腔，需施工监测孔评价腔体形态。孔深600m，存在0–200m第四系流沙、200–400m盐层、400–600m泥岩。要求：①设计“四层套管”程序；②说明各层套管作用；③给出“声呐测腔”关键技术参数；④提出“长期封闭”方案。答案：①程序：一开φ444.5mm×50m，下φ339.7mm表层套管封流沙；二开φ311.1mm×250m，下φ273.1mm技术套管封盐层顶板；三开φ215.9mm×420m，下φ177.8mm筛管完钻盐层；四开φ152.4mm×600m，下φ127.0mm尾管至腔底。②作用：表层封隔含水层与流沙；技术套管隔离盐层，防止溶蚀扩大；筛管段允许卤水进入，形成溶腔；尾管用于声呐测量通道。③声呐参数：频率30kHz，波束角1.5°，最大测距200m，精度±0.3m，扫描步进0.9°，360°×360°球形扫描，需卤水密度>1.18g/cm³确保声耦合。④封闭：声呐完成后，注入饱和盐水置换淡水，防止盐层继续溶解；采用“膨胀水泥+缓凝剂”封固筛管段，水泥浆密度1.90g/cm³，候凝48h；井口焊盲板，安装压力表，年巡检压力变化<0.1MPa。63.【综合】某高原冰川区实施“冰芯-基岩”连续取心，孔深0–150m为冰川，150–400m为破碎片麻岩，气温–25℃，海拔5500m。要求：①设计“低温钻探”泥浆体系；②提出“冰芯”保压取心工具结构；③给出“防孔口回冻”技术；④计算“高原柴油机”功率降额百分比。答案：①低温泥浆：采用“乙醇-乙二醇”体系，冰点–45℃，密度0.92g/cm³，粘度25s（马氏），添加5%NaCl抑制微生物，循环温度保持–20℃。②保压取心：内管为“双刀口半合管”，外置“真空保温套”，顶部设“压力补偿胶囊”，预充氮气10MPa，冰芯进入后胶囊收缩，维持压力平衡，减少气泡膨胀。③防回冻：孔口安装“红外加热环”，功率2kW，温控–5℃，外覆保温棉；钻杆接头涂“硅脂”防冻液，降低冰粘附。④功率降额：海拔5500m，大气压0.54atm，按“海拔每升1000m降功率10%”，降额=5.5×10%=55%，实际输出功率=额定×45%