石油开采页岩气钻井工岗位考试试卷及答案

石油开采页岩气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）1.页岩气储层的主要孔隙类型为（）。A.微米级溶蚀孔B.纳米级基质孔C.厘米级构造缝D.毫米级晶间孔2.页岩气水平井钻井中，导向钻井工具的核心部件是（）。A.牙轮钻头B.螺杆钻具C.扶正器D.震击器3.钻井液的API滤失量（30分钟）控制标准通常不超过（）。A.5mLB.10mLC.15mLD.20mL4.页岩气井控中，“一级井控”的核心是（）。A.依靠井内钻井液静液柱压力平衡地层压力B.关井后通过压井恢复压力平衡C.发生溢流后快速关井D.修复井控设备泄漏5.水平井段钻进时，摩阻增大的主要原因是（）。A.钻井液密度过高B.井斜角超过60°C.钻具与井壁接触面积增加D.钻头磨损严重6.页岩气储层脆性指数越高，越有利于（）。A.井壁稳定B.压裂改造C.固井胶结D.测井解释7.钻井过程中，“蹩钻”现象通常是由于（）引起的。A.钻井液黏度太低B.钻头泥包C.地层岩性突变D.钻压过小8.页岩气井固井时，通常采用（）水泥浆体系以提高封隔效果。A.低密度B.膨胀性C.速凝型D.抗盐型9.以下不属于页岩气钻井“甜点”评价参数的是（）。A.有机碳含量（TOC）B.储层埋深C.地层压力系数D.岩石杨氏模量10.钻井液中加入磺化沥青的主要作用是（）。A.提高密度B.降低滤失量C.增强润滑性D.调节pH值11.页岩气水平井着陆阶段，关键控制参数是（）。A.井斜角B.垂深C.方位角D.机械钻速12.井控设备中，能够封环空、封钻杆、封空井的防喷器是（）。A.闸板防喷器B.环形防喷器C.旋转防喷器D.液动节流阀13.钻井过程中，“气侵”会导致钻井液（）。A.密度下降B.黏度降低C.滤失量增加D.pH值升高14.页岩气钻井常用的PDC钻头适用于（）地层。A.高研磨性硬岩B.软到中硬均质C.破碎裂缝发育D.高抗压强度15.钻井液固相含量过高会导致（）。A.机械钻速提高B.井壁稳定性增强C.泵压升高D.油气显示更明显16.水平井段划眼时，应优先采用（）方式。A.大钻压快速划眼B.低转速、低钻压慢划C.高泵压冲蚀井壁D.停止循环直接上提17.页岩气井场“放喷管线”的出口应距井口至少（）米。A.50B.75C.100D.15018.钻井过程中，“卡钻”后首先应采取的措施是（）。A.大力上提下放B.循环钻井液活动钻具C.爆炸松扣D.注入解卡剂19.页岩气储层压裂前，需通过（）确定地层破裂压力。A.声波测井B.地层测试（DST）C.岩心分析D.录井显示20.钻井作业中，“泵压突然下降”可能的原因是（）。A.钻头水眼堵塞B.钻具刺漏C.钻井液密度升高D.井漏停止二、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.页岩气钻井液的关键性能要求包括（）。A.强抑制性（防页岩水化膨胀）B.高润滑性（降低摩阻）C.低固相含量D.耐高温（≥150℃）2.井漏的常见原因包括（）。A.地层压力低于钻井液静液柱压力B.井壁坍塌形成裂缝C.钻井液密度过高D.钻头水眼过大3.页岩气水平井轨迹控制的关键工具包括（）。A.随钻测量系统（MWD）B.地质导向系统（LWD）C.螺杆钻具D.震击器4.钻井现场“四七动作”（井控操作）包括（）。A.钻进时发生溢流的关井步骤B.起钻时发生溢流的关井步骤C.下钻时发生溢流的关井步骤D.空井时发生溢流的关井步骤5.影响页岩气井机械钻速的因素有（）。A.钻头类型与磨损程度B.钻压与转速匹配C.钻井液排量与性能D.地层岩性与可钻性6.页岩气钻井中，“井壁失稳”的主要表现有（）。A.起钻遇阻、下钻遇卡B.钻井液返出岩屑量突然增加C.泵压升高D.钻时明显加快7.固井质量的评价指标包括（）。A.水泥胶结指数（CBL）B.套管外封隔器位置C.环空水泥返高D.候凝时间8.钻井现场HSE管理的核心内容包括（）。A.防井喷、防硫化氢中毒B.设备安全防护C.废弃物（岩屑、废水）处理D.钻具探伤检测9.页岩气储层“可压性”评价参数包括（）。A.脆性指数B.天然裂缝发育程度C.地应力差D.孔隙度10.钻井过程中“溢流”的早期识别标志有（）。A.钻井液出口流量增加B.钻井液池体积上升C.泵压下降D.钻速突然加快三、填空题（共10题，每题1分，共10分）1.页岩气的主要成分是____（体积占比＞90%）。2.水平井井眼轨迹分为直井段、造斜段、____三段。3.钻井液“切力”反映其____的能力。4.页岩气井控中，“二次井控”是指发生溢流后通过____恢复压力平衡。5.钻井中“钻时”是指____钻进单位进尺所需的时间。6.页岩气水平井水平段长度通常不小于____米（国内常规标准）。7.井控设备“五通”连接的是防喷器组、压井管汇、____和两个侧通道。8.钻井液“坂土含量”过高会导致____升高，影响机械钻速。9.页岩气储层“地应力差”越小，压裂时越容易形成____裂缝网络。10.钻井现场“安全阀”的设定压力应____（填“高于”或“低于”）设备额定工作压力。四、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述页岩气水平井分段压裂的主要目的。2.列举钻井液“固相控制”的主要设备（至少4种），并说明其作用。3.井控作业中，“关井立压”和“关井套压”的测量意义分别是什么？4.页岩气钻井中，如何通过调整钻井液性能预防井壁坍塌？5.简述水平井段钻进时“摩阻/扭矩”过大的危害及应对措施。五、综合应用题（共2题，每题10分，共20分）1.某页岩气井二开钻进至井深3500m（垂深3200m），地层压力系数为1.25，钻井液密度为1.30g/cm³，环空压耗为0.5MPa。（1）计算地层压力（取g=10m/s²）；（2）判断当前钻井液是否满足一级井控要求（需列出判断依据）。2.某页岩气水平井钻进至水平段1200m时，出现以下现象：钻井液出口流量增加2L/s，钻井液池体积30分钟内上升1.5m³，泵压由22MPa降至20MPa，钻速由5m/h升至8m/h。（1）判断可能发生的井下复杂情况；（2）列出下一步应采取的应急处置步骤（按优先级排序）。答案及解析一、单项选择题1.B（页岩气储层以纳米级基质孔和微裂缝为主）2.B（螺杆钻具是导向钻井的动力工具）3.C（API标准要求30分钟滤失量≤15mL）4.A（一级井控依靠钻井液静液柱压力平衡地层压力）5.C（水平段钻具与井壁接触面积增大导致摩阻上升）6.B（高脆性指数储层压裂易形成裂缝网络）7.C（地层岩性突变会导致钻头受力不均，出现蹩钻）8.B（膨胀性水泥浆可补偿水泥凝固收缩，提高封隔效果）9.B（储层埋深是基础参数，非“甜点”核心评价指标）10.C（磺化沥青主要用于改善钻井液润滑性）11.B（着陆阶段需精确控制垂深以进入目标层）12.B（环形防喷器可封不同尺寸钻具或空井）13.A（气侵导致钻井液密度下降）14.B（PDC钻头适用于软到中硬均质地层）15.C（固相含量高会增加钻井液黏度和泵压）16.B（低转速、低钻压慢划可避免井壁破坏）17.A（放喷管线出口距井口≥50米）18.B（卡钻后优先循环钻井液并活动钻具）19.B（地层测试（DST）可直接测量地层破裂压力）20.B（钻具刺漏会导致泵压下降）二、多项选择题1.ABCD（页岩气钻井液需抑制页岩水化、降低摩阻、控制固相、耐高温）2.ABC（井漏与地层压力、井壁稳定性、钻井液密度相关）3.ABC（MWD/LWD用于轨迹监测，螺杆钻具用于导向）4.ABCD（“四七动作”覆盖钻进、起钻、下钻、空井四种工况）5.ABCD（钻头、钻压、钻井液、地层均影响机械钻速）6.ABC（井壁失稳表现为遇阻、岩屑量增加、泵压异常）7.AC（CBL和水泥返高是固井质量关键指标）8.ABC（HSE管理侧重安全、环保，钻具探伤属设备管理）9.ABC（可压性与脆性、裂缝、地应力差相关）10.ABD（溢流早期标志包括流量/体积增加、钻速变化）三、填空题1.甲烷2.水平段3.悬浮固相4.压井作业5.钻头6.10007.节流管汇8.黏度（或切力）9.复杂（或网状）10.低于四、简答题1.主要目的：①提高储层改造体积（SRV），增加泄气面积；②分段隔离，集中能量改造目标层段；③沟通天然裂缝系统，形成复杂裂缝网络；④适应水平井长井段开发需求，提升单井产量。2.主要设备及作用：①振动筛（清除大颗粒岩屑）；②除砂器（分离4074μm固相）；③除泥器（分离1540μm固相）；④离心机（分离215μm超细固相）；⑤清洁器（组合除砂/除泥与离心机功能）。通过多级固相控制降低钻井液固相含量，提高机械钻速并减少井下复杂。3.关井立压（P立）：反映钻柱内钻井液静液柱压力与地层压力的差值，用于计算地层压力和压井液密度；关井套压（P套）：反映环空钻井液静液柱压力与地层压力的差值，用于监测环空密封情况及压井过程中的压力控制。4.预防措施：①提高钻井液抑制性（添加钾盐、聚合物等防页岩水化膨胀）；②控制滤失量（降低滤液侵入地层导致的软化）；③调整密度至合理范围（平衡地层坍塌压力）；④增强钻井液润滑性（减少钻具对井壁的碰撞）；⑤保持钻井液pH值稳定（防止页岩矿物溶解）。5.危害：摩阻过大会导致钻压传递困难、机械钻速降低，甚至引发托压、卡钻；扭矩过大会造成钻具疲劳断裂、螺杆钻具失效。应对措施：①优化钻井液润滑性（添加润滑剂）；②调整井眼轨迹（减少狗腿度）；③使用减摩工具（如旋转导向、欠尺寸扶正器）；④控制钻进参数（降低转速、分段循环活动钻具）；⑤定期短起下钻清理井壁岩屑床。五、综合应用题1.（1）地层压力计算：地层压力=地层压力系数×垂深×水的密度×g=1.25×3200m×1000kg/m³×10m/s²=1.25×3200×10⁴Pa=40×10⁶Pa=40MPa（2）一级井控要求：井内钻井液静液柱压力+环空压耗≥地层压力钻井液静液柱压力=密度×井深×g=1.30g/cm³×3500m×10m/s²=1300kg/m³×3500m×10m/s²=45.5×10⁶Pa=45.5MPa静液柱压力+环空压耗=45.5MPa+0.5MPa=46MPa≥40MPa结论：满足一级井控要求。2.（1）可能发生的