高级工固体矿产钻探工考试题及答案

高级工固体矿产钻探工考试题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.在金刚石绳索取心钻进中，决定岩心采取率最关键的因素是（）A.钻头转速B.冲洗液泵量C.取心卡簧装配间隙D.钻压答案：C解析：卡簧与岩心之间的装配间隙直接决定卡断岩心的可靠性；间隙过大易打滑，过小易磨耗，两者均导致采取率下降。转速、泵量、钻压虽重要，但属次要因素。2.某矿区孔深900m，采用N规格绳索取心，钻孔顶角5°，实测孔底方位较设计偏东12°，首要校正措施为（）A.增大钻压B.改用稳定器组合C.调整冲洗液黏度D.换用PDC钻头答案：B解析：方位漂移主因是钻具组合刚性不足，稳定器可强制纠斜；其余选项与方位控制无直接因果关系。3.根据《固体矿产钻探规程》（DZ/T0227—2020），下列哪项不属于钻孔质量甲级指标（）A.岩心采取率≥80%B.孔深误差≤1‰C.弯曲度≤2°/100mD.简易水文观测率100%答案：C解析：甲级弯曲度指标为≤1.5°/100m，2°/100m仅达乙级。4.在破碎地层钻进时，最适合的冲洗液类型为（）A.淡水低固相B.高黏度CMC—PHP不分散低固相C.饱和盐水D.石灰乳答案：B解析：高黏度CMC—PHP体系可形成坚韧泥皮，抑制坍塌；淡水易冲刷，饱和盐水易溶蚀，石灰乳固结慢。5.采用螺杆马达+金刚石钻头组合，泵压突升、钻速骤降，最可能故障为（）A.钻头唇面掉块B.螺杆定子脱胶C.钻杆刺漏D.孔底烧钻答案：D解析：烧钻导致钻头与岩石间摩擦阻力剧增，泵压升高、转速下降；掉块表现为泵压波动，定子脱胶则泵压下降。6.计算钻孔冲洗液上返速度时，需用到的基本参数不包括（）A.钻杆外径B.孔径C.岩屑密度D.泵量答案：C解析：上返速度v=Q/(π/4×(D孔²－D杆²))，与岩屑密度无关，后者仅影响携带比。7.现场采用SM植物胶冲洗液，其表观黏度应控制在（）A.18–22mPa·sB.25–30mPa·sC.35–40mPa·sD.45–50mPa·s答案：B解析：SM胶在25–30mPa·s时兼顾携岩与低滤失，过低携岩差，过高易糊钻。8.孔内事故“键槽卡”最可能发生在（）A.直孔段B.增斜井段C.稳斜井段D.降斜井段答案：B解析：增斜段钻杆受拉与孔壁侧向力叠加，反复旋转磨出键槽；直孔无侧向力，稳斜、降斜段侧向力方向相反。9.采用HTHP滤失仪测定冲洗液滤失量，测试温度为（）A.室温B.50℃C.100℃D.150℃答案：D解析：HTHP标准测试温度150℃、压差3.5MPa，模拟深孔高温高压环境。10.在瓦斯煤层钻进，优先选择的驱动方式是（）A.柴油机液驱B.电机驱C.液压马达D.气动马达答案：B解析：电机无尾气火花，防爆等级高；柴油机需防爆改造，气动马达扭矩小。11.岩心箱编号“ZK301‐2‐(3)‐⑤”中，“⑤”表示（）A.第五回次B.第五层位C.第五箱D.第五块答案：C解析：按《地质岩心钻探规程》编号规则，末尾括号内数字为岩心箱序号。12.采用双管反循环取心，回次进尺3.20m，岩心长2.95m，则采取率为（）A.89.7%B.92.2%C.95.0%D.97.5%答案：B解析：采取率=2.95/3.20×100%=92.2%，保留一位小数。13.现场判定孔底出现“泥包”的直接证据是（）A.泵压升高、扭矩增大、岩粉变粗B.泵压下降、返粉减少、钻速突增C.泵压升高、返粉变细、钻速下降D.泵压波动、岩粉含水泥球答案：D解析：泥包时钻头被黏泥包裹，返出岩粉呈泥球，泵压波动；A为烧钻，B为掉钻，C为缩径。14.钻孔封闭采用32.5R水泥，水灰比0.5:1，其密度约为（）A.1.45g/cm³B.1.65g/cm³C.1.80g/cm³D.1.95g/cm³答案：C解析：经验公式ρ=(1+0.5)/(1/3.1+0.5/1.0)=1.80g/cm³，3.1为水泥密度。15.在孔深1200m处，泥浆柱静液压力约（）A.10MPaB.12MPaC.15MPaD.18MPa答案：B解析：P=ρgh=1.02g/cm³×9.8×1200≈12MPa，1.02为泥浆平均密度。16.采用绳索打捞内管，打捞矛无法插入的最可能原因是（）A.打捞矛弹簧疲劳B.内管上部有岩心残留C.钻杆内壁结垢D.泵量过大答案：B解析：岩心残留堵塞内管矛头座，导致矛头无法就位；弹簧疲劳表现为抓不住，结垢影响下放深度。17.现场测得泥浆含砂量1.8%，应优先采取（）A.加水稀释B.加CMC增黏C.启用除砂器D.加NaOH调pH答案：C解析：含砂高直接磨损泵阀缸套，除砂器为机械清除手段；稀释降低性能，增黏无效。18.金刚石钻头胎体硬度HRC35，适用于（）A.石英岩可钻性Ⅸ级B.灰岩Ⅳ级C.花岗岩Ⅶ级D.片麻岩Ⅵ级答案：B解析：HRC35属中软胎体，适合Ⅳ级以下中硬—软岩；石英岩需HRC15超硬，花岗岩、片麻岩需HRC25。19.采用空气泡沫钻进，泡沫质量参数“泡沫倍数”指（）A.泡沫体积/气体体积B.泡沫体积/液体体积C.气体体积/液体体积D.液体体积/气体体积答案：B解析：泡沫倍数=泡沫总体积/液相体积，反映发泡剂效率，一般控制在15–25。20.孔口返渣出现大量铁屑，最可能事故为（）A.钻头磨耗B.钻杆断裂C.稳定器脱落D.螺杆万向轴磨损答案：D解析：螺杆万向轴为合金钢，磨损后铁屑呈螺旋状；钻头磨耗铁屑量少，钻杆断裂返渣突变，稳定器脱落无铁屑。21.现场采用MWD随钻测斜，其传感器安装位置在（）A.钻头上方0.5mB.螺杆马达下方C.无磁钻铤内D.钻杆中部答案：C解析：无磁钻铤屏蔽地磁干扰，确保磁方位准确；靠近钻头缩短测量滞后。22.根据《安全生产法》，钻探现场氧气瓶与乙炔瓶最小水平距离不得小于（）A.3mB.5mC.8mD.10m答案：B解析：法规明文规定5m，且氧气瓶严禁曝晒。23.采用反丝钻杆公锥打捞，造扣扭矩突然下降说明（）A.公锥滑扣B.落鱼转动C.公锥断裂D.落鱼断裂答案：B解析：落鱼为反丝，一旦造扣成功落鱼应随公锥反转，扭矩下降表明落鱼未固定而转动，无法继续造扣。24.现场配制1m³密度1.15g/cm³的泥浆，需膨润土约（）A.80kgB.120kgC.160kgD.200kg答案：C解析：设土密度2.6，水1.0，列方程解得土质量≈160kg。25.钻孔终孔后，进行稳定水位观测，观测频率应为（）A.开始每5min一次，1h后每30min一次B.每10min一次直至稳定C.每30min一次D.每天一次答案：A解析：规程要求开始5min，2h后30min，直至连续3次水位差<2cm/h。26.采用声波法测试水泥封孔质量，首波声速>3500m/s表明（）A.水泥石强度低B.存在空洞C.水泥石致密D.套管外未封实答案：C解析：声速与密度正相关，>3500m/s对应高标号致密水泥；<2000m/s预示空洞。27.钻探现场“三图一表”中“一表”指（）A.钻孔设计书B.钻孔施工进度表C.钻孔技术指示表D.安全检查表答案：C解析：技术指示表汇总孔深、口径、采样要求等，现场随孔深实时更新。28.采用PDC钻头钻进，出现“钻头冲蚀”主要因（）A.钻压过大B.转速过高C.泵量过大D.泥浆含砂高答案：D解析：含砂高速射流冲刷PDC切削齿基体，造成冲蚀沟；钻压、转速、泵量过大分别导致崩齿、热裂、泥包。29.现场测得泥浆API滤失量8mL，泥饼厚度0.5mm，评价为（）A.优B.良C.中D.差答案：B解析：API失水<5mL优，5–10mL良，>15mL差；泥饼<1mm均合格。30.在干旱区施工，冲洗液蒸发损失3m³/d，最佳补水方式为（）A.直接加清水B.加同性能泥浆C.加絮凝剂D.加盐水答案：B解析：保持泥浆性能稳定，需补加同配方泥浆；直接加水降低密度，絮凝剂、盐水改变流变。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）31.下列属于绳索取心钻具“双管”组成部分的有（）A.外管B.内管C.扩孔器D.卡簧E.钻头答案：A、B、D、E解析：扩孔器属外管上部，非独立“管”。32.导致钻孔弯曲的客观因素包括（）A.地层倾角变化B.岩石各向异性C.钻具组合刚性D.钻压E.断层破碎带答案：A、B、E解析：C、D为人为可控技术因素。33.空气潜孔锤钻进优点有（）A.无液体污染B.钻速高C.护壁好D.取样准确E.能耗低答案：A、B、D解析：空气护壁差，需跟管；能耗高于泥浆泵。34.现场判断泥浆胶体率的常用方法有（）A.量筒静置法B.滤失仪法C.漏斗黏度计D.亚甲基蓝试验E.比重秤答案：A、D解析：静置24h量沉淀体积比；亚甲蓝测膨润土含量间接反映胶体率。35.下列属于钻孔封闭“全孔封”部位的有（）A.矿层顶板B.矿层底板C.含水层D.孔口0–3mE.断层带答案：A、B、C、E解析：孔口0–3m为“特殊封”，非全孔封范畴。36.金刚石钻头胎体性能指标包括（）A.硬度B.抗弯强度C.冲击韧性D.耐磨性E.热膨胀系数答案：A、B、C、D解析：热膨胀系数属物理参数，非直接性能指标。37.造成“堵芯”的原因有（）A.岩心直径大于卡簧内径B.内管漏水C.转速过高D.干钻E.卡簧磨损答案：A、B、D、E解析：转速高易磨芯而非堵芯。38.钻探现场应急物资包括（）A.公锥母锥B.反丝钻杆C.震击器D.化学氧自救器E.水泥头答案：A、B、C、D解析：水泥头为常规设备，非应急。39.采用陀螺测斜仪的优点有（）A.不受磁干扰B.可测方位C.精度高D.成本低E.可套管内测量答案：A、B、C、E解析：陀螺仪价格昂贵。40.下列属于绿色勘查措施的有（）A.泥浆循环使用B.铺设防渗布C.尾矿回填D.使用生物降解润滑剂E.大功率柴油机答案：A、B、C、D解析：大功率柴油机排放高，不符绿色理念。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.金刚石钻头唇面浓度越高，钻速越快。（）答案：×解析：浓度过高导致出刃困难，钻速下降，存在最优浓度区间。42.空气钻进时，孔口粉尘可不经处理直接排放。（）答案：×解析：环保要求安装除尘袋或湿式除尘，防止PM10超标。43.采用螺杆马达驱动，钻杆可不旋转。（）答案：√解析：螺杆马达将液体能转为扭矩，钻杆仅输送冲洗液，可静压钻进减少孔斜。44.钻孔方位角以磁北为基准，需进行磁偏角校正。（）答案：√解析：最终成果需换算至真北或坐标北。45.岩心采取率低于规定可采取“套钻”补救。（）答案：√解析：套钻小一级口径在原孔内重取，确保矿心满足要求。46.泥浆pH越高，对膨润土水化越有利。（）答案：×解析：pH>10会导致膨润土晶格破坏，黏度反而下降，最优pH8–9。47.潜孔锤钻头硬质合金柱齿脱落后可用铜焊修复。（）答案：√解析：铜焊温度低于钎焊，不影响母体硬度，现场常用。48.钻孔封闭水泥候凝时间不得少于24h。（）答案：√解析：规程规定24h后方可进行相邻孔施工或搬迁。49.采用绳索打捞，提升速度越快越好。（）答案：×解析：速度过快产生抽吸压力，易造成孔壁坍塌或岩心脱落，一般控制0.5–1m/s。50.现场可使用铝热剂切割钻杆事故头。（）答案：√解析：铝热剂可产生3000℃高温，快速熔断，但需防火措施。四、简答题（每题5分，共20分）51.简述深孔绳索取心钻进“堵芯”故障的判断步骤及处理流程。答案：判断：①回次进尺正常但岩心长度明显不足；②提钻后内管无岩心或岩心破碎严重；③冲洗液循环正常但泵压略高；④二次投放内管仍无法取心。处理：①立即提钻检查卡簧，测量磨损量及内径；②检查内管是否漏水、岩心堵塞器失效；③若孔底残留岩心，采用“磨扫”——低钻压高转速扫孔，再投入新内管；④仍无效时，下取心磨鞋套铣，再绳索取心；⑤记录事故深度、岩性，调整下一回次参数（降低钻压20%、减少泵量10%）。52.说明空气泡沫钻进在富水破碎地层中的应用要点。答案：①泡沫配方：发泡剂0.3%–0.5%、稳泡剂CMC0.2%，泡沫倍数15–20；②注气量按最小携岩速度3m/s计算，水量大时增加泡沫液注入；③跟管钻进，套管超前3–5m，防止坍塌；④孔口安装气液分离器，回收泡沫液循环；⑤每进尺1m停风5s，让泡沫液渗入裂隙形成临时护壁；⑥终孔后注水泥浆置换，防止后期裂隙渗漏。53.写出钻孔弯曲度测量数据校正至真北的计算公式并举例。答案：公式：α真=α磁+Δγ，其中Δγ为磁偏角，东偏为正。例：某孔磁方位测得178°，当地磁偏角东偏5°，则真方位=178°+5°=183°；若西偏5°，则真方位=178°−5°=173°。54.列举五种常见孔内事故并给出预防要点。答案：①断钻：预防——每班检查钻杆磨损、裂纹，严禁超载扭转；②卡钻：预防——保持泥浆性能，控制升降速度，破碎带跟管；③埋钻：预防——停钻时循环5min以上，确保孔底清洁；④烧钻：预防——定时提动钻具，监测泵压扭矩；⑤落物：预防——孔口加盖板，工具系保险绳。五、计算题（每题10分，共20分）55.某矿区设计直孔，孔深800m，采用N规格绳索取心，钻杆外径71mm，内径61mm，孔径77mm。使用泥浆密度1.08g/cm³，泵量Q=180L/min，岩屑密度2.65g/cm³，岩屑平均粒径5mm，形状系数0.8。（1）计算环空返速；（2）判断能否有效携岩；（3）若返速不足，提出两种改进措施并给出计算依据。答案：（1）环空面积A=π/4×(77²−71²)=678mm²=6.78×10⁻³m²返速v=Q/A=(180×10⁻³/60)/(6.78×10⁻³)=0.44m/s（2）携岩临界速度采用Moore公式：vslip=1.22×√(d×(ρs−ρf)/ρf)=1.22×√(0.005×(2.65−1.08)/1.08)=0.12m/sv>vslip，可携岩。（3）若返速不足：①提高泵量至250L/min，则v=0.61m/s；②改用H规格钻杆外径89mm，环空面积减至4.52×10⁻³m²，v=0.66m/s，均满足>0.12m/s。56.某孔深600m处发生断钻，落鱼为Φ71mm钻杆，总长158m，壁厚5.5mm，材料密度7.85g/cm³。现用公锥打捞，需计算安全提升拉力。（安全系数取2.5，钻杆最小抗拉强度640MPa）。答案：断面积A=π/4×(71²−60²)=1.13×10⁻³m²理论最大拉力F=σ×A=640×10⁶×1.13×10⁻³=723kN安全拉力=F/2.5=289kN落鱼重量G=ρgAL=7.85×10³×9.8×1.13×10⁻³×158=13.7kN结论：提升拉力只需大于13.7kN即可，但不得超过289kN，现场应使用拉力表控制。六、案例分析题（20分）57.阅读下列案例并回答问题：案例：ZK1201孔设计孔深100