2025年钻井技术员试题及答案

2025年钻井技术员试题及答案一、选择题（每题2分，共40分）1.某井设计垂深3500m，表层套管下深800m，技术套管下深2800m，油层套管需封固至3500m，其环空水泥返高应至少返至（）A.技术套管鞋以上200mB.表层套管鞋以下100mC.油层顶部以上300mD.地面答案：A（根据《钻井井身结构设计规范》，油层套管水泥返高需至少覆盖技术套管鞋以上200m，确保封隔上部复杂地层）2.钻井液中加入磺化沥青的主要目的是（）A.提高密度B.改善滤饼质量C.降低粘度D.增加切力答案：B（磺化沥青通过吸附在井壁形成致密滤饼，减少滤液侵入，防止井壁坍塌）3.定向井中，造斜工具的造斜率为6°/30m，设计靶区要求井斜角从15°增至30°，需造斜段长度约为（）A.50mB.75mC.100mD.150m答案：B（造斜段长度=（目标井斜-初始井斜）/造斜率×30m=（30°-15°）/6°×30m=75m）4.下列哪种情况会导致机械钻速显著降低？（）A.钻压增加至临界值以上B.钻井液粘度由30s降至25sC.钻头水功率提高20%D.地层由泥岩过渡到灰岩答案：A（钻压超过临界值后，钻头牙齿吃入地层深度不再增加，摩擦功增大，机械钻速下降）5.固井时，若环空液柱压力低于地层孔隙压力，可能引发（）A.水泥浆窜槽B.井漏C.油气水侵D.套管挤毁答案：C（环空液柱压力不足时，地层流体易侵入水泥浆柱，导致环空封固质量差）6.井控演习中，发现钻井液出口流量增加15%，应首先执行（）A.关防喷器B.停泵C.上提钻具至合适位置D.记录立压、套压答案：B（根据井控“四七动作”，发现溢流后第一步为停泵，防止循环加剧流体侵入）7.某井钻进至3200m时，钻井液密度1.35g/cm³，地层压力系数1.42，此时应（）A.立即加重至1.42g/cm³B.循环观察，逐步调整密度C.降低排量防止压漏地层D.起钻换用欠平衡钻井答案：B（直接大幅加重可能压漏薄弱地层，需通过循环逐步调整，同时监测泵压和返出量）8.牙轮钻头的移轴值增大，主要影响（）A.破岩效率B.轴承寿命C.抗冲击能力D.保径效果答案：A（移轴值增大可增强钻头的滑动剪切作用，提高软地层破岩效率，但可能增加轴承负荷）9.井斜角为30°，井斜方位角为45°，则该点的水平位移在正北方向的分量为（）（假设井深增量为100m）A.100×sin30°×cos45°B.100×cos30°×sin45°C.100×sin30°×sin45°D.100×cos30°×cos45°答案：A（水平位移分量=井深增量×sin井斜角×cos（90°-方位角），正北分量对应方位角45°，故为sin30°×cos45°）10.下列哪项不是PDC钻头的优点？（）A.适合硬地层B.机械钻速高C.寿命长D.扭矩波动小答案：A（PDC钻头在硬地层易磨损，适合中软地层，牙轮钻头更适合硬地层）11.钻井液固相含量过高会导致（）A.滤失量减小B.泵压降低C.井壁稳定性增强D.钻速下降答案：D（固相含量高增加钻井液粘度和摩阻，钻头清洗效果差，机械钻速降低）12.套管柱设计中，抗内压强度校核的主要依据是（）A.地层破裂压力B.关井套压C.水泥浆上返压力D.井底最大压力答案：B（套管抗内压需满足关井时最大套压，防止内压挤毁套管）13.定向井中，“钟摆钻具”防斜的原理是（）A.增大钻压提高垂直钻进能力B.利用钻具重力产生向井眼低边的横向力C.增加钻具刚性限制井斜D.通过旋转产生离心力纠斜答案：B（钟摆钻具在井斜段产生钟摆力，迫使钻头向井眼高边切削，减小井斜）14.井漏发生时，钻井液池体积减少，同时可能伴随（）A.泵压升高B.返出量增加C.钻速突增D.扭矩降低答案：C（漏失层多为高渗透或裂缝地层，钻头进入后钻速可能突然加快）15.完井电测前，需将钻井液粘度调整至（）（以马氏漏斗计）A.25-30sB.35-45sC.50-60sD.60s以上答案：B（粘度适中可保证测井仪器顺利下井，同时悬浮岩屑防止卡测井仪器）16.卡钻事故中，“键槽卡钻”的典型特征是（）A.上提遇卡，下放遇阻，卡点固定B.钻具能转动但不能上下活动C.泵压突然升高，返出量减少D.起钻时井口不返钻井液答案：A（键槽卡钻多发生在起钻过程，卡点位置固定，上提拉力大，下放时在键槽位置遇阻）17.地层压力检测中，d指数法适用于（）A.欠压实泥页岩地层B.碳酸盐岩地层C.火成岩地层D.裂缝性地层答案：A（d指数基于机械钻速与钻压、转速的关系，适用于岩性均匀的泥页岩地层）18.固井时，“碰压”指的是（）A.水泥浆到达套管鞋的压力B.替浆结束时泵压突然升高C.候凝过程中压力逐渐下降D.环空水泥浆凝固产生的压力答案：B（碰压是替浆完成、胶塞坐于浮箍时泵压突然上升的现象，标志着注水泥结束）19.井场防爆区域内，电气设备的防爆等级应不低于（）A.ExdⅠB.ExdⅡAC.ExdⅡBD.ExdⅡC答案：C（石油钻井现场属于Ⅱ类防爆区域，气体组别多为ⅡB，故防爆等级不低于ExdⅡB）20.智能钻井中，随钻测井（LWD）工具可实时获取的参数不包括（）A.地层电阻率B.井斜方位C.钻压扭矩D.套管壁厚答案：D（LWD主要测量地层和井眼轨迹参数，套管壁厚需固井后通过电磁测井获取）二、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.钻井液密度越高，井壁越稳定，因此应尽可能提高密度。（）答案：×（密度过高可能压漏地层，需平衡地层压力与破裂压力）2.表层套管的主要作用是封隔地表松散层和浅层水。（）答案：√（表层套管保护浅层地下水，提供钻井液循环通道）3.定向井中，造斜点应选择在岩性坚硬、可钻性差的地层。（）答案：×（造斜点应选在可钻性好的地层，便于工具造斜）4.固井时，水泥浆凝固时间越短越好，可缩短候凝时间。（）答案：×（凝固时间过短可能导致水泥浆未充分顶替即凝固，造成窜槽）5.井控设备中，闸板防喷器可用于封不同尺寸的钻具。（）答案：×（闸板防喷器的闸板尺寸与钻具匹配，不能随意封不同尺寸钻具）6.钻头水功率分配时，应优先提高喷嘴水功率以增强清洗效果。（）答案：√（喷嘴水功率占比高可有效清除钻头底部岩屑，提高机械钻速）7.地层漏失时，应立即停止钻进并起钻，避免卡钻。（）答案：×（漏失时应先尝试堵漏，起钻可能因井内液面下降导致井塌）8.完井时，射孔段应避开油层顶部5m以上，防止底水锥进。（）答案：×（射孔段应根据油藏特征设计，底水油藏需避开底部，非顶部）9.钻具疲劳破坏多发生在钻杆本体，与螺纹连接无关。（）答案：×（钻具疲劳破坏90%以上发生在螺纹连接部位，因应力集中）10.井场硫化氢监测探头应安装在井口下风方向1-2m处。（）答案：√（硫化氢比空气重，下风方向低位安装可及时监测泄漏）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述钻井液“剪切稀释”特性对钻井作业的意义。答案：剪切稀释特性指钻井液在高剪切速率（如钻头喷嘴）下粘度降低，减少循环压耗；在低剪切速率（如环空）下粘度升高，增强携岩能力。意义：①降低泵压，提高钻头水功率；②环空高粘度有效悬浮岩屑，防止沉砂卡钻；③静止时形成结构力，减少岩屑沉降，保持井眼清洁。2.井身结构设计需考虑哪些主要因素？答案：①地层压力剖面（孔隙压力、破裂压力），确定套管层次和下深；②地层岩性特征（易塌、易漏层位），需套管封隔；③钻井目的（探井、开发井），影响套管尺寸选择；④后续作业需求（射孔、压裂），确保套管内径满足工具下入；⑤环保要求（封隔浅层水、油气），防止污染。3.定向井中“狗腿度”过大有何危害？如何控制？答案：危害：①增加钻具与井壁摩阻，导致起下钻困难、托压；②钻具弯曲应力增大，易发生疲劳断裂；③测井仪器下入困难，影响资料准确性；④固井时套管居中度差，水泥浆窜槽风险高。控制措施：①优化造斜工具组合，选择合适造斜率；②在易狗腿地层调整钻压、转速，避免剧烈变向；③使用柔性钻具（如加重钻杆），减少刚性弯曲；④实时监测井眼轨迹，及时调整参数。4.固井时“蹩压候凝”的操作步骤及作用是什么？答案：步骤：注水泥结束后，替入定量顶替液，胶塞碰压后，关闭环空闸门，保持管内泵压（一般5-10MPa），维持30-60分钟后泄压。作用：①防止水泥浆凝固过程中因体积收缩形成负压，导致油气水侵入环空；②迫使水泥浆充分填充微裂缝，提高封固质量；③验证水泥浆返高是否符合设计，若压力持续下降可能存在漏失。5.简述井漏的主要类型及识别方法。答案：类型：①渗透性漏失（漏速＜5m³/h）：发生在高渗透砂岩、砾岩；②裂缝性漏失（漏速5-50m³/h）：天然或诱导裂缝地层；③溶洞性漏失（漏速＞50m³/h）：碳酸盐岩溶洞、大裂缝。识别方法：①观察钻井液池体积下降速率；②泵压变化（渗透性漏失泵压略降，裂缝/溶洞漏失泵压骤降）；③返出量减少或无返出；④钻速变化（漏失层钻速可能突增）；⑤测井资料（井径扩大、电阻率降低）辅助判断。四、计算题（每题8分，共24分）1.某井使用φ215.9mm钻头钻进，钻至井深3000m时，钻井液排量为32L/s，求环空返速（套管内径φ244.5mm，钻杆外径φ127mm）。（π取3.14）解：环空截面积=（套管内径²-钻杆外径²）×π/4=（244.5²-127²）×3.14/4=（59780.25-16129）×0.785=43651.25×0.785≈34266.2mm²=0.0342662m²环空返速=排量/环空截面积=0.032m³/s÷0.0342662m²≈0.934m/s答案：约0.93m/s（满足携岩最低返速0.6-1.2m/s要求）2.某井钻压180kN，转速120r/min，机械钻速6m/h，钻头直径215.9mm，求钻头每转进尺（单位：mm/r）。解：机械钻速=每转进尺×转速×60min/h每转进尺=机械钻速÷（转速×60）=6m/h÷（120r/min×60min/h）=6000mm÷7200r≈0.833mm/r答案：约0.83mm/r3.某井油层套管φ139.7mm（壁厚9.17mm），下深3500m，套管钢级P110（屈服强度758MPa），钻井液密度1.25g/cm³，校核套管抗外挤强度是否满足要求（安全系数取1.1）。解：套管抗外挤强度=0.8×屈服强度×（2t/D）（t为壁厚，D为外径）D=139.7mm，t=9.17mm，2t/D=18.34/139.7≈0.131抗外挤强度=0.8×758MPa×0.131≈79.7MPa外挤压力=钻井液密度×9.81×下深=1.25×9.81×3500=42926.25kPa≈42.9MPa安全系数=79.7MPa÷42.9MPa≈1.86＞1.1，满足要求答案：抗外挤强度满足。五、案例分析题（16分）某井钻进至3200m（垂深3050m）时，钻井液出口流量突然增加8%，池体积增加2.5m³，泵压由20MPa降至18MPa，钻速由5m/h升至7m/h。现场已关井，测得立压3MPa，套压4MPa。问题：（1）判断该井发生了何种井控事件？依据是什么？（2）计算地层压力（钻井液密度1.30g/cm³）。（3）简述下一步应采取的处理措施。答案：（1）事件：井涌（溢流）。依据：出口流量增加、池体积增加（显示地层流体侵入）；泵压下降、钻速上升（可能钻遇高压层）；关井后立压、套压存在（说明侵入流体未充满环空）。（2）地层压力=井底静液柱压力+关井立压井底静液柱压力=1.30×9.81×3050=3887