(2025)井下井控练习题及答案

(2025)井下井控练习题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.下列关于一级井控的描述中，正确的是（）。A.依靠井内液柱压力平衡地层压力，无溢流发生B.发生溢流后通过关井和压井恢复平衡C.井喷失控后的抢险作业D.仅适用于浅井作业答案：A解析：一级井控是通过合理密度的钻井液平衡地层压力，实现无溢流的安全钻进；二级井控是溢流发生后的控制；三级井控是井喷失控后的处理。2.某井钻进至3500m，钻井液密度1.25g/cm³，地层压力系数1.30，此时井底静液柱压力与地层压力的关系为（）。（g取9.81m/s²）A.静液柱压力＞地层压力，无溢流风险B.静液柱压力＝地层压力，平衡状态C.静液柱压力＜地层压力，存在溢流风险D.无法判断答案：C解析：静液柱压力=0.00981×密度×垂深=0.00981×1.25×3500≈42.97MPa；地层压力=0.00981×1.30×3500≈44.79MPa，因此静液柱压力小于地层压力，存在溢流风险。3.下列防喷器中，能在井内有钻具时实现全封或半封的是（）。A.环形防喷器B.闸板防喷器（半封）C.闸板防喷器（全封）D.旋转防喷器答案：B解析：半封闸板防喷器可封闭钻杆、油管等管柱与井筒的环形空间；全封闸板仅用于空井封闭；环形防喷器可封闭不规则断面（如钻具接头），但承压能力低于闸板防喷器。4.关井后，若立压（P立）和套压（P套）均为0，应采取的措施是（）。A.立即开井循环，调整钻井液密度B.继续钻进，无需处理C.关井观察至少30分钟，确认无压力恢复后再开井D.直接起钻检查钻具答案：C解析：关井初期立压、套压为0可能是假平衡（如轻微气侵未完全上升），需观察30分钟以上，确认压力无恢复后再恢复作业。5.司钻法压井的第二循环周中，压井液从井口到达井底的时间内，应保持（）不变。A.立管压力B.套管压力C.泵冲数D.井底压力答案：A解析：司钻法第二循环周需控制立管压力按设计曲线递减，确保井底压力始终略高于地层压力，防止二次溢流。6.某井发生溢流后关井，测得关井立压3MPa，关井套压5MPa，此时应优先考虑（）。A.压井前先节流循环排出受侵钻井液B.直接实施压井作业C.检查钻具是否刺漏D.提高钻井液密度至平衡地层压力答案：C解析：套压大于立压可能是钻具刺漏导致环空受侵钻井液更多，需先确认钻具完整性，避免压井时漏失加剧。7.井控装备中，液控系统的储能器预充氮气压力应为（）。A.6.5～7.0MPaB.10.5～11.0MPaC.17.5～21.0MPaD.24.0～28.0MPa答案：A解析：储能器预充氮气压力需满足紧急情况下快速关井的要求，标准为6.5～7.0MPa（部分型号可能调整，以设备说明书为准）。8.下列情况中，不属于井控违规操作的是（）。A.起钻前未进行短程起下钻检测油气上窜速度B.钻进中每2小时监测一次钻井液性能C.空井时关闭全封闸板进行设备检修D.压井过程中随意调整泵速答案：B解析：钻进中应至少每小时监测一次钻井液性能（密度、粘度、失水等），每2小时监测属于不严格但未违规；其他选项均违反井控规定。9.气侵钻井液的特点是（）。A.密度随深度增加而升高B.密度随上返而降低，体积膨胀C.密度均匀，无明显变化D.密度仅在井底附近降低答案：B解析：天然气在井底高压下溶解于钻井液，上返过程中压力降低，气体析出膨胀，导致钻井液密度降低、体积增大。10.某井技术套管下深2500m，抗内压强度50MPa，关井套压最高允许值为（）。（安全系数取1.1）A.45.45MPaB.50MPaC.40MPaD.35MPa答案：A解析：允许套压=抗内压强度/安全系数=50/1.1≈45.45MPa，避免套管因内压过高损坏。11.井控演习中，钻进工况关井操作的“四七动作”要求从发出信号到关井完成的时间不超过（）。A.1分钟B.2分钟C.3分钟D.5分钟答案：B解析：根据行业标准，钻进工况关井应在2分钟内完成，起下钻工况不超过3分钟。12.下列压井方法中，适用于井底常压法（循环加重法）的情况是（）。A.井漏与溢流同时发生B.地层压力高且不确定C.钻井液储备充足，泵排量稳定D.井控装备故障无法关井答案：C解析：井底常压法需连续循环加重，要求泵性能稳定、钻井液储备充足；井漏时应优先堵漏，地层压力不确定时用司钻法或工程师法。13.关井后，若发现套压持续上升而立压不变，最可能的原因是（）。A.地层压力持续增大B.气体滑脱上升C.钻具刺漏D.井壁坍塌答案：B解析：气体在环空滑脱上升会导致套压逐渐升高，而立压因钻具内钻井液未受气体膨胀影响保持稳定。14.井控设计中，表层套管的下深应满足（）。A.封隔地表疏松层和水层B.封隔目的层以上所有油气层C.仅作为井口支撑D.深度不小于100m答案：A解析：表层套管主要作用是封隔地表易坍塌、水敏地层及浅层水，确保后续钻进安全。15.某井发生井喷失控，应优先采取的措施是（）。A.点火燃烧B.抢装防喷器C.建立循环通道D.疏散人员并设置警戒答案：D解析：井喷失控时，人员安全是首要任务，需立即疏散并设置警戒，再组织抢险。二、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.井控的核心是控制井底压力始终不低于地层压力。（）答案：√解析：井底压力≥地层压力是防止溢流的根本条件。2.环形防喷器可以长期关井，承压能力与闸板防喷器相同。（）答案：×解析：环形防喷器一般不用于长期关井，承压能力低于闸板防喷器。3.起钻时灌钻井液量小于理论值，说明可能发生了溢流。（）答案：√解析：起钻时每起3～5柱应灌一次钻井液，灌入量应等于起出钻具体积，不足可能因地层流体进入井筒。4.压井过程中，若泵速突然降低，应立即提高泵速至设计值，避免井底压力降低。（）答案：×解析：泵速变化会影响循环压力，需重新计算立管压力目标值，不能直接提高泵速。5.气井的井控风险高于油井，因天然气膨胀性强、上窜速度快。（）答案：√解析：天然气密度低、易滑脱，相同溢流量下气侵对井底压力的影响更大。6.井控装备安装后，只需在开钻前进行一次试压，后续作业中无需重复检测。（）答案：×解析：每次拆换井控装备、钻开油气层前、重大作业（如固井、完井）前后均需试压。7.关井后，若立压为0、套压不为0，说明溢流已停止，可缓慢开井循环。（）答案：×解析：套压不为0可能是环空仍有受侵钻井液，需循环排出后再调整密度。8.钻进中发现钻井液出口流量增加、密度降低，应立即停钻、停泵，关井观察。（）答案：√解析：这是溢流的直接显示，需按关井程序操作。9.井控演习的目的是验证人员操作熟练度，无需记录具体数据。（）答案：×解析：演习需记录关井时间、压力变化等数据，用于分析改进。10.欠平衡钻井属于一级井控范畴，因井底压力有意低于地层压力。（）答案：×解析：欠平衡钻井允许地层流体可控进入井筒，需通过井口装置控制，属于特殊工况下的二级井控。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述井控“三早”原则的具体内容及意义。答案：“三早”指早发现、早关井、早处理。早发现通过监测钻井液性能、出口流量等及时识别溢流；早关井可减少溢流量，降低压井难度；早处理避免溢流发展为井喷。意义在于通过快速响应控制风险，保障人员、设备和地层安全。2.钻开油气层前需进行哪些井控检查？答案：①井控装备检查：防喷器、节流管汇、压井管汇、液控系统等安装、固定、密封情况，试压合格（环形防喷器试压至额定工作压力的70%，闸板防喷器试压至额定压力）；②钻井液准备：密度、粘度等性能符合设计，储备量≥1.5倍井筒容积；③人员培训：井控操作、应急程序考核合格；④应急预案：明确各岗位职责，配备消防、急救设备；⑤坐岗制度：专人24小时监测钻井液出入口流量、性能。3.简述闸板防喷器的日常维护要点。答案：①每班检查液控系统压力（储能器压力17.5～21MPa，管汇压力10.5～14MPa），氮气预充压力6.5～7.0MPa；②定期手动锁紧/解锁试验（每10天一次），检查闸板开关灵活性；③清理闸板腔及密封面，防止泥砂卡阻；④更换钻具尺寸时，匹配对应尺寸的半封闸板，确保密封；⑤长期关井后，定期活动闸板防止胶芯老化粘连。4.气侵与井漏的主要区别有哪些？答案：①钻井液体积变化：气侵时出口流量增加、体积增大；井漏时入口流量大于出口流量，体积减少。②密度变化：气侵导致钻井液密度降低；井漏若漏失钻井液，密度可能升高（若补入清水则降低）。③压力显示：气侵关井后立压、套压可能上升；井漏关井后立压、套压可能为0或负值（地层压力低于静液柱压力）。④处理方式：气侵需关井压井；井漏需堵漏或降低钻井液密度。5.简述工程师法压井的操作步骤。答案：①关井获取关井立压（P立）、关井套压（P套）和钻井液密度（ρ原）；②计算压井液密度（ρ压=ρ原+P立/(0.00981×垂深)）；③配置足够量的压井液（井筒容积+地面循环系统容积）；④以低泵速（通常1/3～1/2额定泵速）循环，初始循环压力（P循初）=P立+低泵速循环压力（P低）；⑤保持立管压力按设计曲线递减（P立(t)=P循初(ρ压ρ原)×0.00981×垂深×(已泵入压井液体积/井筒容积)）；⑥压井液到达井底后，调整泵速至正常，控制立管压力等于终了循环压力（P循终=ρ压×0.00981×垂深×低泵速循环压耗系数）；⑦确认立压、套压均为0，循环一周后结束压井。四、案例分析题（每题15分，共30分）案例1：某井钻进至3200m（垂深），钻井液密度1.30g/cm³，泵速30冲/分钟时循环压耗2MPa。钻进中突然发现钻井液出口流量增加2.5L/s，密度降至1.25g/cm³，出口温度升高。现场立即停钻、停泵，关井后测得关井立压（P立）=2.5MPa，关井套压（P套）=3.8MPa，环空容积0.075m³/m，钻具内容积0.012m³/m，地面循环系统容积15m³。问题：（1）判断溢流类型并说明依据；（2）计算地层压力（保留2位小数）；（3）若采用司钻法压井，第一循环周需排出多少受侵钻井液？第二循环周压井液密度应为多少？答案：（1）溢流类型为气侵。依据：出口流量增加、钻井液密度降低、温度升高（气体膨胀吸热导致局部温度变化），符合天然气侵入特征。（2）地层压力=井底静液柱压力+关井立压=0.00981×1.30×3200+2.5≈40.83+2.5=43.33MPa。（3）第一循环周需排出受侵钻井液体积=环空容积×垂深+地面循环系统容积=0.075×3200+15=240+15=255m³（注：实际中需考虑钻具内是否有受侵钻井液，本题假设仅环空受侵）。第二循环周压井液密度=ρ原+P立/(0.00981×垂深)=1.30+2.5/(0.00981×3200)=1.30+2.5/31.39≈1.38g/cm³。案例2：某井钻至4000m时发生溢流，关井后套压持续上升（2小时内从3MPa升至8MPa），立压稳定在5MPa。现场检查发现钻具无刺漏，井控装备密封良好。问题：（1）分析套压上升的原因；（2）若此时套压接近套管抗内压强度（60MPa，安全系数1.1），应采取哪些应急措施？（3）压井过程中若出现井漏，应如何调整方案？答案：（1）套压上升的原因为气体滑脱上升。天然气在环空内受浮力作用向上运移，体积因压力降低而膨胀，导致环空液柱压力降低，套压逐渐升高；立压稳定说明钻具内钻井液未受气体膨胀影响，地层压力与钻具内静液柱压力平衡。（2）应急措施：①开启节流阀适当放喷，控制套压不超过允许值（60/1.1≈