2025年职业技能鉴定考试(水文水井钻探工高级技师)历年参考题库及答案

2025年职业技能鉴定考试(水文水井钻探工高级技师)历年参考题库及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.水文水井钻探中，泥浆漏斗粘度的标准测试容器容量为（）。A.500mLB.1000mLC.1500mLD.2000mL答案：C2.钻孔弯曲的主要地质因素是（）。A.钻压过大B.岩层倾角大于60°C.转速过高D.钻杆刚度不足答案：B3.金刚石钻头在硬脆碎地层中钻进时，应优先选择（）。A.表镶钻头（粗颗粒）B.孕镶钻头（细颗粒）C.聚晶钻头D.复合片钻头答案：A4.套管柱设计中，抗内压强度校核的关键参数是（）。A.地层孔隙压力B.上覆岩层压力C.井内液柱压力D.套管自重答案：A5.水文地质钻孔中，观测孔的主要作用是（）。A.采集岩心B.监测水位/水温/水质C.扩大钻孔直径D.提高钻进效率答案：B6.处理埋钻事故时，若钻具被埋深度超过钻杆直径的（）倍，需采用套铣法。A.5B.10C.15D.20答案：B7.井壁管与过滤器的连接应采用（），以避免堵塞含水层。A.焊接B.丝扣连接C.法兰连接D.黏结答案：B8.水文水井成井工艺中，洗井的最终目标是（）。A.清除孔内岩屑B.恢复含水层渗透能力C.降低泥浆密度D.提高井管稳定性答案：B9.钻孔漏失时，若漏失量为510m³/h，应优先采用（）堵漏方法。A.惰性材料堵漏B.水泥浆堵漏C.化学凝胶堵漏D.注清水循环答案：A10.钻进过程中，岩心采取率的计算公式为（）。A.（实际采取岩心长度/本回次进尺）×100%B.（本回次进尺/实际采取岩心长度）×100%C.（上回次岩心长度/本回次进尺）×100%D.（本回次进尺/上回次岩心长度）×100%答案：A11.水文水井钻探中，终孔直径应满足（）的要求。A.井管安装B.岩心采取C.钻进效率D.设备能力答案：A12.泥浆含砂量过高会导致（）。A.钻头磨损加剧B.失水量减小C.粘度降低D.密度下降答案：A13.孔内事故处理的“三清”原则是（）。A.清事故深度、清钻具结构、清孔内情况B.清设备状态、清地层条件、清泥浆性能C.清操作人员、清工具数量、清时间节点D.清钻孔直径、清井管类型、清含水层位置答案：A14.水文地质参数测试中，稳定流抽水试验的延续时间一般不少于（）。A.8hB.24hC.48hD.72h答案：D15.定向钻进中，常用的造斜工具是（）。A.偏心楔B.三牙轮钻头C.刮刀钻头D.金刚石取心钻头答案：A二、多项选择题（每题3分，共30分）1.影响井壁稳定的主要因素包括（）。A.地层压力B.泥浆性能C.钻进速度D.钻孔直径答案：ABCD2.金刚石钻头选型需考虑的参数有（）。A.岩石硬度B.研磨性C.完整程度D.钻孔直径答案：ABCD3.水文地质钻孔设计应包含（）。A.孔深与孔径B.地层分层预测C.含水层位置D.洗井与测试方法答案：ABCD4.套管柱强度校核的内容包括（）。A.抗拉强度B.抗挤强度C.抗内压强度D.抗磨损强度答案：ABC5.孔内事故预防措施包括（）。A.定期检查钻具B.控制钻进参数C.优化泥浆性能D.增加回次进尺答案：ABC6.洗井方法中，适用于基岩裂隙含水层的有（）。A.活塞洗井B.空压机洗井C.化学洗井D.酸化洗井答案：ABD7.泥浆性能调整的常用材料有（）。A.膨润土B.重晶石C.羧甲基纤维素（CMC）D.盐酸答案：ABC8.水文水井钻探中，常见的孔内事故类型有（）。A.卡钻B.埋钻C.断钻D.烧钻答案：ABCD9.岩心管理的要求包括（）。A.按回次编号B.填写岩心牌C.及时装箱D.随意堆放答案：ABC10.定向钻进的应用场景包括（）。A.绕过地下障碍物B.多分支井钻探C.纠正钻孔偏斜D.提高钻进效率答案：ABC三、填空题（每题2分，共20分）1.水文水井钻探中，泥浆的主要功能包括护壁、携岩、冷却钻头和（）。答案：润滑2.钻孔弯曲的测量方法主要有测斜仪法和（）。答案：陀螺测斜法3.套管柱的顶部安全系数一般不小于（）。答案：1.254.水文地质钻孔终孔后，需进行的关键测试是（）。答案：抽水试验5.处理卡钻事故时，若为泥包卡钻，应优先采用（）方法。答案：泡油解卡6.岩心采取率低于（）时，需分析原因并采取改进措施。答案：60%7.泥浆失水量的测试仪器是（）。答案：失水量测定仪8.井管安装时，需控制井管的（），避免井管倾斜。答案：垂直度9.定向钻进中，常用的造斜工具造斜角一般不超过（）。答案：15°10.水文水井成井后，需进行的质量检查包括井深、孔径、（）和出水量。答案：水质四、简答题（每题6分，共30分）1.简述泥浆失水量过大对钻探的影响。答案：泥浆失水量过大会导致：①孔壁泥皮增厚，缩小钻孔有效直径，甚至引发卡钻；②滤液渗入地层，造成地层膨胀（如泥岩）或松散（如砂层），破坏井壁稳定；③增加泥浆材料消耗，提高成本；④影响岩心采取率，岩心易被滤液冲蚀破碎。2.钻孔弯曲的预防措施有哪些？答案：①设备安装：确保钻机、天车、孔口三点一线，底座水平；②钻具组合：使用刚性钻具（如粗径钻具），减少钻杆弯曲；③钻进参数：控制钻压（硬岩小钻压，软岩适当增大）、转速（硬岩低转速，软岩可提高）；④泥浆性能：保持合适的密度和粘度，减少对孔壁的冲刷；⑤定期测斜：及时发现偏斜并纠偏（如使用扶正器或定向工具）。3.套管柱设计的主要步骤是什么？答案：①确定井身结构：根据地层条件、含水层位置和终孔直径，确定各层套管的下深和直径；②载荷分析：计算套管承受的轴向拉力（自重）、外挤压力（地层压力）、内压力（井内液柱或测试压力）；③强度计算：分别校核抗拉、抗挤、抗内压强度；④安全系数校核：确保各段套管的安全系数满足规范（抗拉≥1.25，抗挤≥1.1，抗内压≥1.1）；⑤确定套管钢级和壁厚，选择合适的连接方式（丝扣或焊接）。4.洗井的目的及常用方法有哪些？答案：洗井的目的是清除孔内泥浆、岩屑及孔壁泥皮，恢复含水层的渗透能力，确保水井出水量和水质符合要求。常用方法包括：①活塞洗井：通过上下提拉活塞形成负压，清除孔壁泥皮；②空压机洗井：利用压缩空气产生的气水混合液冲刷孔壁；③化学洗井：使用盐酸（适用于碳酸盐岩地层）或表面活性剂溶解泥皮；④联合洗井：结合活塞与空压机洗井，提高效率；⑤酸化洗井：针对堵塞严重的含水层，注入酸液溶解胶结物。5.如何处理断钻事故？答案：断钻事故处理步骤：①确定断点位置：通过钻具剩余长度或测卡仪测量；②打捞工具选择：若断头规则，使用公锥或母锥；若断头不规则，使用卡瓦打捞筒或打捞篮；③试捞：缓慢下放打捞工具，旋转并上提，确认捞住后逐步施加拉力；④若打捞失败，可采用套铣法：用套铣管清除断点周围岩屑，再下打捞工具；⑤预防措施：定期检查钻具磨损（如钻杆加厚部分、丝扣），避免疲劳断裂；控制钻进参数（如避免超扭矩）。五、应用题（共40分）（一）计算类（10分）某水文钻孔设计终孔直径为219mm，需下入Φ168mm×8mm的无缝钢管作为井壁管（钢级J55，抗拉强度680MPa）。已知钻孔深度为300m，泥浆密度1.15g/cm³，套管自重系数0.85（考虑浮力）。计算：套管顶部的实际拉应力是否满足安全系数1.25的要求？解答：1.套管每米重量：套管体积=π×[(168/2)²(168/28)²]×1000mm³=π×(84²76²)×1000=π×(70565776)×1000=π×1280×1000≈4,021,239mm³=4.021×10⁻³m³每米重量=4.021×10⁻³m³×7850kg/m³≈31.5kg/m2.总重量（考虑浮力）：浮力=泥浆密度×套管体积×g=1150kg/m³×4.021×10⁻³m³×9.8≈45.2N/m有效重量=31.5kg/m×9.8N/kg45.2N/m≈308.7N/m45.2N/m≈263.5N/m总拉力=263.5N/m×300m≈79,050N3.套管截面积：截面积=π×[(168/2)²(168/28)²]×10⁻⁶m²=π×(84²76²)×10⁻⁶≈4.021×10⁻³m²4.拉应力=总拉力/截面积=79,050N/4.021×10⁻³m²≈19,660,000Pa≈19.66MPa5.套管抗拉强度=680MPa，安全系数=680MPa/19.66MPa≈34.6≥1.25，满足要求。（二）分析类（15分）某钻孔钻进至200m时，突然出现泵压升高、钻具回转阻力增大、岩心采取率下降的现象，泥浆返出量减少。试分析可能原因及处理措施。解答：可能原因：1.孔内掉块：地层破碎（如断层带、裂隙发育段），未及时护壁，导致岩块掉落卡钻；2.泥包钻头：泥浆失水量过大，钻头表面形成泥包，阻碍岩屑排出，增加回转阻力；3.缩径：泥岩地层遇水膨胀，钻孔直径缩小，钻具与孔壁摩擦增大；4.岩粉堆积：泥浆粘度/切力不足，岩屑未及时排出，在孔底堆积，堵塞环空。处理措施：1.立即停钻，上提钻具至自由状态，观察是否能下放；2.调整泥浆性能：增加粘度（添加CMC）、降低失水量（添加降失水剂），提高携岩能力；3.小排量循环泥浆，逐步清理孔底岩屑；4.若为缩径，采用划眼法（慢转、轻压）扩大孔径；5.若为掉块，下入取心钻头或打捞工具清除孔内碎块；6.后续钻进中，加强泥浆护壁（提高密度至1.21.3g/cm³），缩短回次进尺，及时测斜。（三）综合类（15分）某地区需施工一口供水井，地层条件为：030m为松散砂砾层（渗透系数大），30150m为泥岩（易缩径），150300m为石灰岩（裂隙发育，含承压水）。设计钻探工艺（包括井身结构、泥浆选型、钻进参数、成井工艺）。解答：1.井身结构设计：表层套管：Φ339.7mm×10mm，下深35m（穿透砂砾层，防止坍塌）；技术套管：Φ244.5mm×8mm，下深160m（隔离泥岩层，防止缩径）；井壁管：Φ168mm×8mm（无缝钢管），下深300m（进入石灰岩含水层5m）；过滤器：Φ168mm×8mm桥式过滤器（缝隙宽度23mm），安装于150300m段（对应石灰岩裂隙含水层）。2.泥浆选型：030m砂砾层：采用高粘度（漏斗粘度3035s）、低失水量（≤15mL/30min）的膨润土泥浆（密度1.11.15g/cm³），防止漏失；30150m泥岩层：添加PHP（聚丙烯酰胺）抑制泥岩膨胀，降低失水量（≤10mL/30min），密度1.151.2g/cm³；150300m石灰岩：采用无固相冲洗液（如清水或低固相泥浆），减少对裂隙的堵塞，密度1.051.1g/cm³。3.钻进参数：砂砾层：钻压58kN，转速6080r/min（防止孔斜），泵量300400L/min（强携岩）；泥岩层：钻压35kN（防缩径），转速4060r/min，泵量250300L/min（减少冲刷）；石灰岩层：钻