石油开采水平井钻井工岗位考试试卷及答案

石油开采水平井钻井工岗位考试试卷及答案一、单项选择题（共20题，每题1.5分，共30分。每题只有1个正确选项）1.水平井的“水平段”通常指井眼轨迹中井斜角大于（）的井段。A.60°B.70°C.80°D.90°2.导向钻井系统中，用于实时测量井斜角、方位角的核心仪器是（）。A.MWD（随钻测量仪）B.LWD（随钻测井仪）C.陀螺测斜仪D.电测井仪3.水平井造斜段设计中，造斜率的常用单位是（）。A.°/mB.°/30mC.m/°D.m/30°4.水平井钻井中，岩屑床最易在（）井段形成。A.直井段B.造斜段（井斜45°~60°）C.水平段D.垂直段5.下列哪种钻头更适合水平井滑动导向钻进？（）A.牙轮钻头B.PDC钻头（聚晶金刚石复合片钻头）C.刮刀钻头D.取心钻头6.水平井钻井液的关键性能指标中，“动切力”主要影响（）。A.井壁稳定B.岩屑携带能力C.润滑性D.防漏失7.水平井轨迹控制中，“狗腿度”是指（）。A.井斜角的变化率B.方位角的变化率C.井眼轨迹的曲率D.钻头与井壁的接触力8.水平井完井方式中，“筛管完井”适用于（）地层。A.高渗透、非均质性强B.低渗透、易坍塌C.裂缝发育、易漏失D.高含硫、强腐蚀性9.水平井钻井中，“托压”现象主要是由于（）导致的。A.钻井液密度过高B.岩屑床堆积C.钻头磨损D.井斜角过小10.下列哪种工具可用于调整水平井方位角？（）A.弯外壳螺杆钻具B.直螺杆钻具C.震击器D.扶正器11.水平井测量中，“仪器高边”是指（）。A.井眼轨迹的最高点B.钻具组合的重心位置C.测斜仪所在位置的井眼圆周12点方向D.钻头的前进方向12.水平井钻井液“静切力”的测试仪器是（）。A.马氏漏斗B.六速旋转粘度计C.失水仪D.密度计13.水平段延伸极限主要受（）限制。A.钻机最大扭矩B.套管抗挤强度C.钻井液润滑性D.地层压力14.水平井造斜段施工时，若实际造斜率低于设计值，应（）。A.增大钻压B.降低钻压C.更换大弯角螺杆D.提高转速15.水平井固井时，“前置液”的主要作用是（）。A.提高顶替效率B.降低摩阻C.防止漏失D.增强水泥石强度16.下列参数中，不属于水平井轨道设计“三要素”的是（）。A.造斜点深度B.造斜率C.水平段长度D.靶窗垂深17.水平井钻井中，“滑动钻进”与“旋转钻进”的主要区别是（）。A.是否使用螺杆钻具B.是否旋转钻柱C.是否循环钻井液D.是否测量井斜18.水平井井壁稳定的关键因素是（）。A.钻井液密度B.机械钻速C.钻头类型D.套管尺寸19.水平井完井时，“射孔完井”的主要优点是（）。A.成本低B.可选择性打开产层C.防砂效果好D.无需固井20.水平井钻井中，“LWD”仪器可实时测量（）。A.井斜角、方位角B.地层电阻率、伽马值C.钻压、扭矩D.钻井液密度、粘度二、多项选择题（共10题，每题2分，共20分。每题至少2个正确选项，错选、漏选均不得分）1.水平井相比直井的优势包括（）。A.增加油层接触面积B.提高单井产量C.降低钻井成本D.适用于薄油层开发2.水平井轨迹控制的关键参数包括（）。A.井斜角B.方位角C.狗腿度D.机械钻速3.导向钻井系统的组成包括（）。A.螺杆钻具B.MWD/LWD仪器C.钻头D.扶正器4.水平井钻井液需具备的特殊性能有（）。A.强携岩能力B.高润滑性C.低滤失量D.高密度5.水平段岩屑床清除的主要措施包括（）。A.提高钻井液上返速度B.增加钻井液动切力C.短起下钻D.降低机械钻速6.水平井造斜段施工中，影响造斜率的因素有（）。A.螺杆钻具弯角B.地层可钻性C.钻压D.钻井液密度7.水平井固井质量的影响因素包括（）。A.套管居中度B.水泥浆顶替效率C.井眼清洁程度D.钻井液性能8.水平井“托压”现象的表现有（）。A.钻压传递困难B.泵压异常升高C.机械钻速降低D.井斜角快速变化9.水平井完井方式选择需考虑的因素有（）。A.地层岩性B.储层渗透率C.完井成本D.后期增产措施10.水平井钻井中，“井眼轨迹偏离设计”的可能原因有（）。A.地层自然造斜B.测量误差C.钻具组合不合理D.钻井液密度过高三、填空题（共10题，每题1.5分，共15分。请将答案填写在横线处）1.水平井的定义是：井眼轨迹的水平位移与垂深之比大于______的井。2.导向钻井系统中，螺杆钻具的核心部件是______。3.水平井测量仪器的采样间隔通常为______米。4.水平井钻井液的“塑性粘度”计算公式为______（用六速旋转粘度计读数表示）。5.水平段岩屑床厚度超过井眼直径的______时，易导致卡钻。6.水平井造斜段的最大允许狗腿度一般不超过______°/30m。7.水平井固井时，套管扶正器的间距通常不大于______米。8.水平井“滑动钻进”时，钻柱______（填“旋转”或“不旋转”）。9.水平井LWD仪器可测量的地层参数包括______和______（至少2个）。10.水平井完井时，“裸眼完井”适用于______的地层。四、简答题（共5题，每题5分，共25分）1.简述水平井轨迹控制的关键环节及技术要点。2.导向钻井系统中，MWD与LWD的主要区别是什么？各自的核心功能是什么？3.水平井钻井液与直井钻井液相比，在性能要求上有哪些特殊之处？请列举3点并说明原因。4.水平段钻进时，如何判断岩屑床是否需要清除？常用的清除方法有哪些？5.水平井固井前为什么需要进行通井？通井的主要技术要求有哪些？五、计算分析题（共2题，每题7.5分，共15分）1.某水平井造斜段设计：造斜点垂深2000m，靶窗垂深2200m，水平位移需达到500m。若采用造斜率为6°/30m的螺杆钻具，计算造斜段的长度（保留2位小数）。（提示：造斜段为圆弧轨迹，水平位移=R×sinθ，垂深增量=R×(1cosθ)，R=180/(π×K)，K为造斜率°/30m）2.某水平井水平段钻进时，钻井液六速旋转粘度计读数为：φ600=50，φ300=30，φ200=24，φ100=16，φ6=8，φ3=6。计算该钻井液的塑性粘度（PV）、动切力（YP）和静切力（初切/终切）。（单位：mPa·s、Pa）六、综合应用题（共1题，15分）某油田一口水平井在水平段钻进至3500m时，出现以下问题：泵压由20MPa升至28MPa；钻压传递困难（悬重下降5吨后不再变化）；返出岩屑中粗颗粒比例增加（>2mm占比30%）；MWD显示井斜角92°，方位角稳定。请分析可能的原因，并提出至少5项针对性的解决措施。答案及解析一、单项选择题1.C（水平段定义为井斜角≥80°的井段）2.A（MWD主要测量井斜、方位；LWD侧重地层评价）3.B（行业常用单位为°/30m）4.B（井斜45°~60°时，岩屑重力分力与上返力平衡，最易堆积）5.B（PDC钻头更适合定向滑动钻进，稳定性好）6.B（动切力反映钻井液悬浮岩屑的能力）7.C（狗腿度是井眼轨迹的曲率，综合井斜和方位变化）8.A（筛管完井适用于高渗、非均质强的地层，可减少污染）9.B（岩屑床堆积导致摩阻增大，钻压无法有效传递）10.A（弯外壳螺杆可通过调整工具面改变方位）11.C（高边指井眼圆周12点方向，用于工具面定位）12.B（六速旋转粘度计可测静切力，通过φ3读数计算）13.A（钻机扭矩限制水平段延伸长度）14.C（造斜率不足时需更换大弯角螺杆）15.A（前置液用于清洗井壁，提高水泥浆顶替效率）16.D（三要素为造斜点、造斜率、水平段长度）17.B（滑动钻进不旋转钻柱，旋转钻进需旋转）18.A（钻井液密度需平衡地层压力，防止井壁坍塌）19.B（射孔完井可选择性打开产层，适应多层开发）20.B（LWD可测地层电阻率、伽马值等评价参数）二、多项选择题1.ABD（水平井成本通常高于直井）2.ABC（机械钻速是施工参数，非轨迹控制关键）3.ABCD（导向系统包括钻具、测量仪器、钻头及扶正器）4.ABC（高密度非特殊要求，需根据地层压力调整）5.ABC（降低机械钻速会减少岩屑产生，但非清除措施）6.ABC（钻井液密度主要影响井壁稳定，与造斜率无直接关系）7.ABCD（套管居中度、顶替效率、井眼清洁、钻井液性能均影响固井质量）8.AC（托压表现为钻压传递困难、机械钻速降低；泵压升高可能是其他原因）9.ABCD（完井方式需综合考虑岩性、渗透率、成本及后期措施）10.ABC（钻井液密度过高主要影响井壁稳定，非轨迹偏离主因）三、填空题1.10%（或0.1）2.转子定子副（或螺杆马达）3.1~24.PV=φ600φ300（单位：mPa·s）5.1/36.12~15（不同油田标准略有差异）7.9~12（根据井斜调整）8.不旋转9.电阻率、伽马值（或孔隙度、密度等）10.稳定、无坍塌风险四、简答题1.关键环节及要点：造斜段控制：确保造斜率符合设计，定期测斜调整工具面；水平段控制：保持井斜角90°±2°，方位角误差≤2°，通过旋转/滑动钻进调整轨迹；实时监测：利用MWD/LWD实时获取井眼轨迹和地层数据，及时修正；钻具组合优化：根据地层选择合适螺杆弯角、钻头类型及扶正器位置。2.MWD与LWD区别：MWD（随钻测量仪）：核心功能是测量井斜角、方位角、工具面角等工程参数，用于轨迹控制；LWD（随钻测井仪）：核心功能是测量地层电阻率、伽马值、孔隙度等地质参数，用于地层评价和地质导向。3.特殊性能要求：高携岩能力：水平段岩屑易堆积，需提高动切力和上返速度；强润滑性：降低钻柱与井壁摩阻，防止托压和卡钻；低滤失量：减少滤液侵入地层，避免井壁泥页岩水化膨胀坍塌。4.判断与清除方法：判断：泵压升高、钻压传递困难、返出岩屑中粗颗粒增多、起钻遇阻；清除方法：提高钻井液排量（上返速度≥1.2m/s）、短起下钻（每钻进50~100m起钻至造斜点再下钻）、调整钻井液动切力（≥3Pa）、采用旋转钻进（破坏岩屑床结构）。5.通井目的及要求：目的：清除井内岩屑床、修正井眼轨迹、确保套管能顺利下入；要求：通井钻具组合需带扶正器（模拟套管尺寸）、通井时循环钻井液≥2周、起下钻速度≤0.5m/s（防抽吸）、通井后井径扩大率≤15%。五、计算分析题1.造斜段长度计算：已知：垂深增量ΔH=22002000=200m，水平位移ΔS=500m，造斜率K=6°/30m。圆弧半径R=180/(π×K)=180/(3.14×6)≈9.55m（每30m对应半径，实际R=30×180/(π×K)=30×9.55≈286.62m）。由垂深增量公式ΔH=R×(1cosθ)，得cosθ=1ΔH/R=1200/286.62≈0.302，θ≈72.5°。造斜段长度L=θ×π×R/180=72.5×3.14×286.62/180≈365.21m（或直接L=θ/(K/30)=72.5/(6/30)=362.5m，取近似值365.21m）。2.钻井液性能计算：塑性粘度PV=φ600φ300=5030=20mPa·s；动切力YP=0.511×(φ300PV)=0.511×(3020)=5.11Pa；静切力：初切=0.511×φ3（10秒读数）=0.511×6≈3.07Pa；终切=0.511×φ3（10分钟读数）=0.511×6≈3.07Pa（若φ3为10分钟读数，实际需区分10秒和10分钟值，此处假设φ3为10秒读数，终切需重新测量）。六、综合应用题原因分析：岩屑床堆积：返出粗颗粒增多，泵压升高，钻压传递困难，符合岩屑床堆积特征；钻井液携岩能力不足：可能动切力或排量偏低，无法有效悬浮岩屑；井眼清洁不彻底：前期钻进未及时短起