石油行业钻井工艺基础测试题及答案

石油行业钻井工艺基础测试题及答案一、单选题（每题2分，共20分）1.钻井过程中，用于平衡地层压力并防止井喷的钻井液密度应（）（2分）A.低于地层压力B.高于地层压力C.等于地层压力D.与地层压力无关【答案】B【解析】钻井液密度需高于地层压力以形成压力屏障，防止井喷事故。2.钻头上的水眼数量和位置主要影响（）（2分）A.钻井速度B.钻井液循环效率C.钻头磨损D.地层破碎效果【答案】B【解析】水眼设计影响钻井液的流场分布，进而影响循环效率。3.钻井过程中，用于监测井壁稳定性的主要参数是（）（2分）A.钻压B.转速C.钻井液流压D.地层倾角【答案】C【解析】钻井液流压变化能反映井壁稳定性。4.在井控操作中，"压井"的主要目的是（）（2分）A.加快钻井速度B.防止井喷C.提高地层渗透率D.降低钻井液粘度【答案】B【解析】压井通过提高井筒压力控制井喷。5.钻井液中的固相含量过高会导致（）（2分）A.钻井液粘度降低B.搅拌困难C.井壁失稳D.摩阻增大【答案】D【解析】固相含量高会增加钻井液的摩阻。6.钻柱总成中，用于传递扭矩的部分是（）（2分）A.钻杆B.钻铤C.转盘D.钻头【答案】B【解析】钻铤是主要承受扭矩的部件。7.在复杂地层中钻进时，常采用（）（2分）A.小钻压B.大转速C.低泵速D.高钻井液密度【答案】A【解析】小钻压可减少对复杂地层的破坏。8.钻井过程中，用于测量井深的仪器是（）（2分）A.钻时仪B.井斜仪C.电子测井仪D.钻杆压力计【答案】C【解析】电子测井仪可精确测量井深。9.钻井液滤失性过强会导致（）（2分）A.钻井液粘度降低B.井壁坍塌C.钻井液密度增加D.泥饼厚度减小【答案】B【解析】滤失性过强会破坏井壁稳定。10.钻井作业中，"起下钻"操作的主要目的是（）（2分）A.完成取心B.进行固井作业C.更换钻头D.控制井筒压力【答案】D【解析】起下钻可调节井筒压力平衡。二、多选题（每题4分，共20分）1.影响钻井液性能的主要因素包括（）（4分）A.搅拌速度B.温度C.固相含量D.水力参数E.压力【答案】A、B、C、D【解析】搅拌速度、温度、固相含量和水力参数均影响钻井液性能。2.钻井过程中，常见的井控风险包括（）（4分）A.地层压力异常B.钻具断落C.钻井液性能波动D.井壁失稳E.设备故障【答案】A、C、D【解析】地层压力异常、钻井液性能波动和井壁失稳属于主要井控风险。3.钻柱组合设计需考虑的因素有（）（4分）A.地层硬度B.钻井液密度C.钻机能力D.井眼轨迹E.起下钻负荷【答案】A、B、C、D、E【解析】所有选项均为钻柱设计的重要考虑因素。4.钻井液处理剂的作用包括（）（4分）A.消泡B.增粘C.滤失控制D.携砂能力E.沉降速度【答案】A、B、C、D【解析】沉降速度不是钻井液处理剂的目标。5.钻井作业中，固井作业的主要目的是（）（4分）A.防止地层流体侵入B.提高井壁稳定性C.完成井身结构D.形成永久性井壁E.防止钻具腐蚀【答案】A、C、D【解析】固井主要实现井身结构完整性和流体隔离。三、填空题（每题4分，共24分）1.钻井过程中，用于平衡地层压力的钻井液密度应比地层压力高______个标准大气压。（4分）【答案】0.5-1【解析】实际操作中需预留0.5-1个标准大气压的安全裕度。2.钻柱总成中，连接钻头和方钻杆的部分称为______。（4分）【答案】钻铤【解析】钻铤是传递扭矩和钻压的关键部件。3.钻井液滤失性指标通常用______表示，单位为毫升/30分钟。（4分）【答案】漏失量【解析】漏失量是衡量滤失性的标准化指标。4.钻井过程中，用于监测井眼轨迹的仪器是______。（4分）【答案】井斜仪【解析】井斜仪可实时测量井眼倾斜角度。5.钻井液中的固相含量过高会导致______增大，影响循环效率。（4分）【答案】摩阻【解析】固相颗粒会增加钻井液的流动阻力。6.在复杂地层中钻进时，常采用______和______相结合的钻进方式。（4分）【答案】小钻压；大转速【解析】小钻压配合大转速可减少对地层的破坏。四、判断题（每题2分，共20分）1.钻井液密度越高，对井壁的支撑作用越强。（）（2分）【答案】（√）【解析】高密度钻井液能提供更大的压力支撑。2.钻井过程中，钻压过大会导致钻头磨损加剧。（）（2分）【答案】（√）【解析】大钻压会加速钻头齿的磨损。3.钻井液滤失性越强，说明泥饼厚度越大。（）（2分）【答案】（×）【解析】滤失性强的钻井液泥饼反而可能较薄。4.钻柱总成中，钻杆的主要作用是传递扭矩。（）（2分）【答案】（×）【解析】钻杆主要承受拉力和传递钻压。5.钻井过程中，起下钻操作时需严格控制钻柱的弯曲度。（）（2分）【答案】（√）【解析】弯曲度过大会增加钻柱疲劳风险。6.钻井液中的固相含量应控制在5%以下。（）（2分）【答案】（×）【解析】理想固相含量通常控制在2%-5%。7.钻井液滤失性指标越高越好。（）（2分）【答案】（×）【解析】滤失性过高会增加井壁失稳风险。8.钻井过程中，井斜仪主要用于测量井眼深度。（）（2分）【答案】（×）【解析】井斜仪测量井眼倾斜角度而非深度。9.钻柱总成中，钻铤的长度通常大于钻杆。（）（2分）【答案】（√）【解析】钻铤需提供足够的刚性传递扭矩。10.钻井液中的气侵会导致钻井液密度降低。（）（2分）【答案】（√）【解析】气侵会减少钻井液的单位体积质量。五、简答题（每题4分，共20分）1.简述钻井液在钻井过程中的主要作用。（4分）【答案】钻井液主要作用包括：（1）平衡地层压力，防止井喷（2）冷却钻头和钻柱（3）携带岩屑出井（4）润滑钻具（5）支撑井壁，防止坍塌（6）提供地质信息2.解释什么是"钻压"及其在钻井中的作用。（4分）【答案】钻压是指施加在钻头上的轴向压力。作用：（1）破碎岩石，形成井眼（2）传递扭矩，使钻头旋转（3）控制井眼轨迹（4）影响钻井速度和钻头寿命3.简述钻井过程中常见的井控风险及应对措施。（4分）【答案】常见井控风险及措施：（1）地层压力异常：-实时监测钻井液密度-采用合适井控设备（2）井壁失稳：-优化钻井液性能-加强井眼支撑（3）钻具断落：-避免超负荷操作-定期检查钻具4.解释什么是"固井"及其在钻井中的作用。（4分）【答案】固井是指将套管下入井内并使用水泥浆将其固井在井壁之间的作业。作用：（1）隔离油气层与井筒（2）防止地层流体侵入（3）提高井身结构完整性（4）为后续作业提供基础5.钻井过程中，如何控制钻井液的滤失性？（4分）【答案】控制滤失性方法：（1）选择合适处理剂（如膨润土、聚合物）（2）控制固相含量（3）调整钻井液粘度（4）保持合适的pH值（5）定期监测滤失量六、分析题（每题10分，共20分）1.分析地层压力异常对钻井作业的影响及应对措施。（10分）【答案】地层压力异常影响：（1）高压异常：-可能导致井喷-钻井液性能剧烈波动-井壁失稳加剧（2）低压异常：-钻井液难以维持井筒压力-可能发生井漏影响分析：地层压力与钻井液密度必须匹配，否则会导致井喷或井漏等严重事故。应对措施：（1）实时监测地层压力变化（2）动态调整钻井液密度（3）安装井控设备（如防喷器）（4）制定应急预案（5）加强井眼轨迹控制2.分析钻井液性能对钻井效率和质量的影响。（10分）【答案】钻井液性能影响：（1）滤失性：-过强会导致井壁失稳-过弱增加循环阻力（2）粘度：-影响携岩能力-影响循环效率（3）密度：-决定井筒压力平衡-影响钻具载荷（4）固相含量：-过高增加摩阻-影响钻井液稳定性效率影响：优良性能的钻井液能提高钻井速度、减少非生产时间、延长钻头寿命。质量影响：合适的钻井液能确保井身结构完整、防止地层伤害、为后续作业提供良好基础。质量控制措施：（1）实时监测性能指标（2）选择合适处理剂（3）优化固相控制（4）保持性能稳定七、综合应用题（每题25分，共50分）1.某井段地层压力为2.1MPa，井眼深度800m，现有钻井液密度为1.15g/cm³（10.3MPa），钻头直径300mm，转速120rpm，钻压40kN。试计算：（1）井筒压力平衡是否满足要求？（25分）（2）若地层存在裂缝，可能出现什么问题？如何处理？（25分）【答案】（1）井筒压力平衡计算：井筒压力=钻井液密度×重力加速度×井眼深度=1.15g/cm³×9.8m/s²×800m=9016Pa×800m=7.213MPa地层压力为2.1MPa，实际压力差=7.213MPa-2.1MPa=5.113MPa结论：满足井筒压力平衡要求（需预留安全裕度）（2）裂缝问题及处理：可能问题：-井漏：地层裂缝可能导致钻井液流失-压力传递异常：裂缝可能改变井筒压力分布处理措施：（1）降低钻井液密度（2）注入堵漏剂（3）调整钻进参数（如降低转速）（4）使用堵漏钻头（5）实施井控作业2.某井段需钻进3000m，地层硬度中等，预计钻井液密度1.2g/cm³。现有钻机最大钻压60kN，最大转速180rpm。试设计钻柱组合并分析：（1）钻柱组合设计（25分）（2）钻进过程中可能遇到的问题及应对措施（25分）【答案】（1）钻柱组合设计：钻柱总长=井眼深度+井口操作空间（假设50m）=3000m+50m=3050m钻柱设计：-方钻杆：6m-钻杆（6"）：800m-钻铤（5"）：1000m-钻铤（4"）：500m-钻头：300mm设计理由：-钻铤提供足够刚性传递扭矩-钻杆长度满足井眼深度-分段设计便于操作和维护（2）钻进问题及应对：可能问题：（1）井壁失稳：需控制钻井液滤失性（2）钻具疲劳：需优化钻压和转速（3）扭矩过大：需合理设计钻柱应对措施：（1）加强固相控制，优化滤失性（2）采用小钻压配合大转速（3）定期检查钻具状态（4）使用合适处理剂增强井壁支撑---标准答案一、单选题1.B2.B3.C4.B5.D6.B7.A8.C9.B10.D二、多选题1.A、B、C、D2.A、C、D3.A、B、C、D、E4.A、B、C、D5.A、C、D三、填空题1.0.5-12.钻铤3.漏失量4.井斜仪5.摩阻6.小钻压；大转速四、判断题1.√2.√3.×4.×5.√6.×7.×8.×9.√10.√五、简答题1.钻井液主要作用包括平衡地层压力、冷却钻头和钻柱、携带岩屑出井、润滑钻具、支撑井壁、防止坍塌、提供地质信息。2.钻压是指施加在钻头上的轴向压力，作用包括破碎岩石形成井眼、传递扭矩使钻头旋转、控制井眼轨迹、影响钻井速度和钻头寿命。3.常见井控风险及措施：地层压力异常（实时监测、合适井控设备）、井壁失稳（优化钻井液、加强支撑）、钻具断落（避免超负荷、定期检查）。4.固井是指将套管下入井内并使用水泥浆将其固井在井壁之间的作业，作用包括隔离油气层、防止流体侵入、提高井身完整性、为后续作业提供基础。5.控制滤失性方法：选择合适处理剂、控制固相含量、调整粘度、保持pH值、定期监测。六、分析题1.地层压力异常影响：高压异常可能导致井喷、钻井液剧烈波动、井壁失稳加剧；低压异常可能导致井漏、压力传递异常。应对措施：实时监测、动态调整密度、安装井控设备、制定预案、加强井眼控制。2.钻井液性能影响：滤失性影响井壁稳定性和循环效率；粘度影响携岩能力和循环效率；密度决定井筒压力平衡；固相含量影响摩阻和稳定性。优良性能能提高钻井速度、减少非生产时间；合适性能能确保井身结构完整、防止地层伤害。质量控制措施：实时监测、选择处理剂、优化固相、保持稳定。七