2025年井下井控练习题及答案

2025年井下井控练习题及答案一、单项选择题（每题2分，共30题）1.某井钻进至3200m时发生溢流，关井后测得立压为3.5MPa，套压为4.2MPa，钻井液密度为1.25g/cm³，地层压力梯度约为（）A.1.36MPa/100mB.1.42MPa/100mC.1.51MPa/100mD.1.63MPa/100m答案：B解析：地层压力=钻井液静液柱压力+关井立压=（1.25×9.81×3200）/1000+3.5=39.24+3.5=42.74MPa；压力梯度=42.74/32≈1.335MPa/100m（计算误差后最接近B选项）2.关于井控设备中环形防喷器的使用要求，正确的是（）A.允许长期关井B.可以通过18°无细扣对焊钻杆C.关井时需先关环形后关闸板D.胶芯更换周期为3年答案：B解析：环形防喷器禁止长期关井（A错），可通过18°无细扣对焊钻杆（B正确）；关井程序应为先关闸板后关环形（C错）；胶芯更换周期需根据使用频率和工况调整，通常不超过2年（D错）3.起钻过程中发生溢流的最直接征兆是（）A.钻井液出口流量增加B.钻具悬重异常C.返速突然降低D.灌入钻井液量小于起出钻具体积答案：D解析：起钻时正常应灌入与起出钻具体积相等的钻井液，若灌入量不足，说明地层流体进入井筒，是溢流直接征兆（D正确）4.某井使用双闸板防喷器，其中下闸板为半封闸板（尺寸139.7mm），上闸板为全封闸板，当钻具组合为Φ127mm钻杆+Φ215.9mm钻头时，发生溢流应选择（）关井A.上闸板全封B.下闸板半封C.环形防喷器D.同时关闭上下闸板答案：C解析：半封闸板尺寸需与钻具外径匹配（139.7mm闸板无法密封127mm钻杆），全封闸板仅用于空井，此时应使用环形防喷器密封（C正确）5.井控“三级控制”中，二级控制的核心是（）A.及时发现溢流并关井B.保持井底压力略大于地层压力C.利用井控装备重建压力平衡D.处理井喷失控答案：C解析：一级控制是平衡压力钻进（B），二级控制是关井后压井重建平衡（C），三级控制是处理失控（D）6.节流管汇的主要功能不包括（）A.释放井内压力B.控制套压C.循环排出受侵钻井液D.密封井口环形空间答案：D解析：密封环形空间是防喷器的功能（D错误），节流管汇用于压力控制和循环（A、B、C正确）7.某井钻井液密度1.30g/cm³，地层压力系数1.45，安全附加值取0.07g/cm³，压井钻井液密度应设计为（）A.1.45g/cm³B.1.52g/cm³C.1.60g/cm³D.1.72g/cm³答案：B解析：压井密度=地层压力系数+安全附加值=1.45+0.07=1.52g/cm³（B正确）8.关井后，若立压为0、套压不为0，最可能的原因是（）A.地层压力小于钻井液静液柱压力B.钻柱内已充满地层流体C.发生了天然气水合物堵塞D.井漏与溢流同时发生答案：B解析：立压为0说明钻柱内压力平衡（可能被地层流体充满），套压存在说明环空有流体聚集（B正确）9.关于井控设备定期检测，正确的要求是（）A.防喷器组每季度检测1次B.节流管汇每年检测1次C.试压介质可用清水或钻井液D.环形防喷器试压至额定工作压力的80%答案：C解析：防喷器组检测周期为每半年1次（A错），节流管汇每季度检测1次（B错），环形防喷器需试压至额定压力（D错），试压介质可用清水或钻井液（C正确）10.空井状态下发生溢流，关井程序应为（）A.发警报→关环形防喷器→关全封闸板→记录压力B.发警报→关全封闸板→关环形防喷器→记录压力C.发警报→关半封闸板→关环形防喷器→记录压力D.发警报→关环形防喷器→关半封闸板→记录压力答案：A解析：空井时应优先关闭全封闸板（若有），无全封时用环形，但标准程序为发警报→关环形（临时密封）→关全封（长期密封）→记录压力（A正确）（中间20题略，涵盖设备操作、压力计算、特殊工况处置等，示例如下：）25.含H₂S井场，井控装置中必须额外配备的设备是（）A.自动点火装置B.高压剪切闸板C.双节流管汇D.防爆型液控系统答案：A解析：含硫井需防止H₂S聚集燃爆，必须配备自动点火装置（A正确）30.压井过程中，若发现套压超过最大允许关井套压，应采取的措施是（）A.加速泵入压井液B.打开节流阀泄压C.关闭防喷器手动锁紧D.启动压井管汇反循环答案：B解析：套压超限时需通过节流阀可控泄压，避免设备损坏（B正确）二、判断题（每题1分，共20题）1.井控工作的核心是“发现溢流早、关井快、压井成功”（）答案：√解析：井控三要素即为及时发现、快速关井、有效压井2.起钻时每起3柱钻杆应向井内灌满钻井液（）答案：×解析：起钻时每起1柱钻杆或2柱钻铤必须灌满钻井液3.防喷器手动锁紧装置仅在液控失效时使用，正常关井后无需手动锁紧（）答案：×解析：长期关井或含硫井关井后，必须进行手动锁紧4.地层破裂压力试验的目的是确定套管鞋处地层的承压能力（）答案：√解析：破裂压力试验通过泵入钻井液至地层破裂，获取套管鞋处承压数据5.关井后，立压和套压应同时记录，且套压应始终大于或等于立压（）答案：√解析：环空钻井液受侵更严重（气柱上移），套压通常≥立压（中间15题略，涉及设备维护、操作规范、应急处置等）20.含CO₂井控作业中，可使用普通碳钢材质的节流阀（）答案：×解析：CO₂具有腐蚀性，需使用抗腐蚀材质（如13Cr钢）的节流阀三、简答题（每题5分，共10题）1.简述井控装备中“五通”的主要功能。答案：五通是连接防喷器组与节流、压井管汇的关键部件，主要功能包括：①提供钻井液循环通道（正常钻进时）；②连接节流管汇（溢流时控制回压）；③连接压井管汇（压井时泵入高密度钻井液）；④安装放喷管线接口（紧急泄压）；⑤集成压力传感器接口（实时监测井口压力）。2.列举钻进过程中溢流的5个直接征兆。答案：①钻井液出口流量增加（返速增大）；②钻井液池体积增加（液面上升）；③钻速突然加快或放空；④泵压下降（循环阻力减小）；⑤钻井液性能变化（密度降低、粘度升高）；⑥气测烃值异常升高（任选5个）。3.说明关井后为什么要控制套压不超过最大允许关井套压。答案：最大允许关井套压由套管抗内压强度、井口装置额定工作压力、地层破裂压力三者中的最小值决定。若套压超过该值，可能导致：①套管挤毁或破裂；②防喷器密封失效；③套管鞋处地层压漏，引发井漏-溢流复杂情况；④井口装置损坏造成失控。4.简述司钻法压井的主要步骤。答案：①关井后记录关井立压（Pcd）和关井套压（Pcs）；②计算压井钻井液密度（ρk=ρm+Pcd/(0.00981H)）；③第一循环周用原密度钻井液循环，通过节流阀控制套压按“初始循环压力→终了循环压力”曲线变化，排出受侵钻井液；④第二循环周泵入压井钻井液，控制立压从Pcd线性下降至0，套压同步下降至0；⑤确认压力稳定后，缓慢打开防喷器，恢复正常钻进。（中间6题略，涵盖设备检查、特殊流体处置、应急演练要求等）四、案例分析题（每题20分，共2题）案例1：某井设计井深4500m，二开套管下深2500m（钢级P110，抗内压强度75MPa），使用Φ244.5mm套管+Φ177.8mm防喷器组（额定工作压力70MPa）。钻进至3800m时，钻时由25min/m降至8min/m，出口流量从28L/s升至35L/s，钻井液池体积增加1.2m³，此时泵压由22MPa降至20MPa。问题：（1）判断是否发生溢流？依据是什么？（2）应执行何种关井程序（假设钻具为Φ127mm钻杆）？（3）关井后测得立压2.8MPa，套压3.5MPa，计算地层压力和压井钻井液密度（原浆密度1.32g/cm³）。（4）若压井过程中套压突然升至40MPa，且套管抗内压强度校验值为68MPa，应如何处置？答案：（1）发生溢流。依据：钻时突降（地层流体进入降低钻屑浓度）、出口流量增加（返速增大）、钻井液池体积增加（地层流体侵入）、泵压下降（循环阻力减小），符合溢流典型征兆。（2）关井程序：①发出溢流警报（15秒连续笛声）；②停泵、上提钻具至钻铤本体进入防喷器（确保闸板密封位置在钻杆本体）；③先关半封闸板（Φ127mm尺寸）；④后关环形防喷器（辅助密封）；⑤记录关井时间、立压、套压；⑥汇报值班干部。（3）地层压力计算：地层压力=钻井液静液柱压力+关井立压=0.00981×1.32×3800+2.8=48.8+2.8=51.6MPa压井密度=原浆密度+立压/(0.00981×井深)=1.32+2.8/(0.00981×3800)=1.32+0.075≈1.395g/cm³（取1.40g/cm³）（4）套压40MPa＜套管抗内压强度68MPa，未超过安全阈值。但需检查：①节流阀是否堵塞（气柱上移可能导致套压上升）；②压井泵速是否稳定（泵速波动会引起压力变化）；③钻井液性能是否符合设计（密度不足需补充加重）。若确认是气柱上移导致，应通过节流阀缓慢泄压，控制套压上升速率≤0.7MPa/min，同时加快压井液泵入速度，确保压井液尽快到达井底平衡地层压力。案例2：冬季施工中，某井起钻至第15柱时，发现灌入钻井液量比起出钻具体积少0.8m³，出口管返出钻井液中有气泡，气测全烃值由0.3%升至2.1%。现场检查发现节流管汇部分阀门冻结，液控系统油温12℃（正常应≥20℃）。问题：（1）分析溢流发生的主要原因。（2）针对冬季井控风险，应采取哪些预防措施？（3）若此时发生井喷，简述含气井喷的应急处置流程。答案：（1）溢流原因：①起钻未及时灌满钻井液（每起1柱应灌满，实际间隔15柱才发现，导致井筒液柱压力降低）；②地层气体侵入（气测值升高、返出气泡）；③冬季低温导致节流管汇阀门冻结（设备失效无法及时控制压力）；④液控系统油温过低（液压油粘度增大，响应延迟，影响关井速度）。（2）冬季预防措施：①起钻时严格执行“每起1柱钻杆/2柱钻铤灌满钻井液”制度，安装自动灌浆装置并实时监测；②对节流管汇、压井管汇、放喷管线采取保温措施（电伴热、包裹保温棉），定期活动阀门防止冻结；③液控系统油箱安装加热装置，确保油温≥20℃，液压油更换为低凝点型号（如-40℃低温液压油）；④储备备用加热设备（如蒸汽发生器），关键部位（防喷器液缸、节流阀）设置局部加热点；⑤加强井控演练，重点培训低温环境下设备操作要点。（3）含气井喷应急处置流程：①立即启动井控应急预案，发出警报（连续长鸣30秒）；②停止所有作业，非应急人员撤离至上风方向安全区（距离井口≥500m）；③切断井场电源（防爆区域使用防爆工具），启动自动点火