2025年地质固体钻探试题及答案

2025年地质固体钻探试题及答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.地质岩心钻探中，XY4型钻机的最大钻深能力（以φ50mm钻杆计）约为（）。A.500mB.1000mC.1500mD.2000m2.金刚石钻头的胎体硬度选择主要依据（）。A.钻孔深度B.岩石研磨性C.冲洗液类型D.钻机转速3.钻进过程中，冲洗液的“上返速度”是指（）。A.冲洗液在钻杆内的流速B.冲洗液在孔底的流速C.冲洗液在环状间隙的流速D.冲洗液从孔口返回的流速4.岩心采取率的计算公式为（）。A.（岩心长度/回次进尺）×100%B.（回次进尺/岩心长度）×100%C.（岩心直径/钻孔直径）×100%D.（岩心体积/钻孔体积）×100%5.吊打钻进主要用于（）。A.硬岩快速钻进B.破碎地层防斜C.大直径钻孔扩孔D.深孔减压钻进6.地质钻探中，“泵压”的主要影响因素是（）。A.钻杆长度B.冲洗液粘度C.钻头类型D.钻机功率7.下列钻具中，属于“稳定钻具”的是（）。A.钻铤B.钻杆C.岩心管D.扩孔器8.金刚石钻头的“唇面形状”中，适用于研磨性强的岩层的是（）。A.平底唇面B.半圆唇面C.阶梯唇面D.锯齿唇面9.钻进时，若孔内出现“蹩泵”现象，最可能的原因是（）。A.泵量过大B.钻杆断裂C.钻头水眼堵塞D.冲洗液密度过低10.地质钻探中，“回次进尺”是指（）。A.单根钻杆的长度B.两次提钻之间的钻进进尺C.钻头的总进尺寿命D.钻孔的总深度11.下列冲洗液类型中，最适用于松散漏失地层的是（）。A.清水B.低固相泥浆C.聚合物冲洗液D.充气泥浆12.钻具的“中和点”是指（）。A.钻杆与钻铤的连接点B.钻具上轴向力为零的截面C.孔底与孔口的中点D.冲洗液压力平衡位置13.预防孔内事故的关键措施是（）。A.提高钻进速度B.定期检查钻具C.增加钻压D.降低泵量14.地质岩心钻探中，“岩心管”的主要作用是（）。A.传递扭矩B.保护岩心C.平衡钻具D.增加钻压15.下列钻机部件中，属于“旋转系统”的是（）。A.卷扬机B.转盘C.泥浆泵D.钻塔二、多项选择题（共10题，每题3分，共30分。每题至少2个正确选项，错选、漏选均不得分）1.地质钻探中，影响孔斜的主要因素包括（）。A.岩层倾角B.钻具刚性C.钻进参数D.钻头类型2.金刚石钻头的主要参数包括（）。A.胎体硬度B.金刚石粒度C.水口数量D.钻杆直径3.冲洗液的主要功能有（）。A.冷却钻头B.携带岩屑C.平衡地层压力D.提高钻速4.孔内事故类型包括（）。A.卡钻B.埋钻C.断钻D.漏失5.选择钻探设备时需考虑的因素有（）。A.钻孔深度B.地层条件C.场地大小D.经济成本6.钻进参数主要包括（）。A.钻压B.转速C.泵量D.岩心采取率7.泥浆的性能指标通常包括（）。A.密度B.粘度C.含砂量D.酸碱度（pH值）8.预防岩心堵塞的措施有（）。A.控制回次进尺B.提高钻压C.减小泵量D.使用卡簧9.钻具组合中，“满眼钻具”的组成包括（）。A.大直径钻铤B.扶正器C.短钻杆D.加重钻杆10.地质钻探安全操作规范包括（）。A.高空作业系安全带B.电气设备接地C.孔口设置防护栏D.钻塔安装避雷装置三、填空题（共10题，每题2分，共20分）1.地质岩心钻探中，常用的钻机类型包括立轴式钻机和__________钻机（如GY600型）。2.金刚石钻头按包镶方式分为表镶钻头和__________钻头。3.冲洗液的“失水量”是指泥浆在一定压力下，30分钟内透过泥饼的__________体积。4.钻具的“临界转速”是指钻杆因__________而产生剧烈振动的转速。5.岩心采取率一般要求完整岩层不低于__________%，破碎岩层不低于60%。6.孔内事故处理的基本原则是“三清”（情况清、__________、措施清）。7.钻探施工中，“班报表”需记录钻进时间、进尺、__________、泵压等参数。8.金刚石钻进时，软岩地层应选择__________（填“高”或“低”）转速。9.处理卡钻事故时，常用的解卡方法有活动钻具、__________和解卡剂浸泡。10.地质钻探中，“钻孔结构”是指钻孔由开孔到终孔的__________变化序列。四、简答题（共4题，每题5分，共20分）1.简述泥浆在地质钻探中的主要作用。2.列举金刚石钻头选型的主要依据（至少4项）。3.说明孔斜的危害及预防措施（各列举3点）。4.分析岩心采取率低的可能原因（至少4项）。五、应用题（共3题，共50分）1.计算分析题（15分）某钻孔使用φ50mm钻杆（壁厚5mm，单根长度9m），钻铤为φ73mm（壁厚10mm，单根长度4m），设计孔深800m，要求钻具中和点位于钻铤内（中和点以上钻杆受拉，以下钻铤受压）。已知钢的密度为7.85g/cm³，重力加速度g=9.8m/s²。（1）计算单根钻杆的重量（精确到0.1kg）。（2）若钻铤总重量需至少为钻压的1.5倍（钻压取80kN），计算所需钻铤的最小根数（保留整数）。2.事故分析题（15分）某钻孔在钻进至350m时，突然出现泵压升高、孔口返水减少、钻具回转阻力增大的现象，提钻时发现岩心管内有大量岩粉堆积。（1）判断该事故类型。（2）分析可能的原因（至少3项）。（3）提出处理措施（至少2项）。3.工艺设计题（20分）某矿区地层为中等研磨性、弱裂隙发育的花岗岩（普氏硬度f=810），设计钻孔深度1200m，要求岩心采取率≥85%。（1）选择合适的钻头类型（金刚石/合金/钢粒）及胎体硬度（软/中/硬）。（2）确定主要钻进参数（钻压、转速、泵量）。（3）设计冲洗液类型及关键性能指标（密度、粘度、失水量）。答案及解析一、单项选择题1.B（XY4型钻机最大钻深约1000m）2.B（胎体硬度需匹配岩石研磨性，研磨性越强，胎体越硬）3.C（上返速度指冲洗液在钻杆与孔壁环状间隙的流速）4.A（岩心采取率=（岩心长度/回次进尺）×100%）5.B（吊打钻进通过减少钻压、降低钻具摆动，用于防斜）6.B（泵压与冲洗液粘度、循环阻力正相关）7.A（钻铤重量大、刚性强，可稳定钻具）8.C（阶梯唇面增大与岩石接触面积，适用于研磨性岩层）9.C（钻头水眼堵塞会导致泵压升高、返水减少）10.B（回次进尺指两次提钻之间的钻进进尺）11.D（充气泥浆密度低，可减少漏失）12.B（中和点是钻具上轴向力由拉转压的截面）13.B（定期检查钻具可及时发现磨损、裂纹，预防事故）14.B（岩心管用于容纳、保护岩心）15.B（转盘属于旋转系统，提供扭矩）二、多项选择题1.ABCD（岩层倾角、钻具刚性、钻进参数、钻头类型均影响孔斜）2.ABC（金刚石钻头参数包括胎体硬度、粒度、水口数量等）3.ABC（冲洗液功能包括冷却、携屑、平衡地层压力）4.ABC（卡钻、埋钻、断钻为常见事故，漏失属于孔内问题）5.ABCD（设备选择需考虑深度、地层、场地、成本）6.ABC（钻进参数为钻压、转速、泵量）7.ABCD（泥浆性能指标包括密度、粘度、含砂量、pH值）8.AD（控制回次进尺、使用卡簧可预防岩心堵塞）9.AB（满眼钻具由大直径钻铤和扶正器组成）10.ABCD（安全规范包括高空防护、电气接地、孔口防护、避雷）三、填空题1.转盘式（或动力头式）2.孕镶3.滤液4.旋转离心力5.856.位置清7.钻压/转速/泵量（任填其一）8.高9.震击（或油压上提）10.孔径四、简答题1.泥浆的主要作用：①携带并悬浮岩屑，保持孔底清洁；②平衡地层压力，防止孔壁坍塌；③冷却、润滑钻头和钻具，减少磨损；④形成泥饼，降低孔内漏失。2.金刚石钻头选型依据：①岩石硬度（硬岩选硬胎体，软岩选软胎体）；②岩石研磨性（强研磨性选高硬度、粗粒度）；③岩石完整度（破碎岩层选底喷式或多水口）；④钻孔直径（大直径选大水口或阶梯唇面）；⑤钻进方法（绳索取心选薄胎体）。3.孔斜的危害：①影响地质资料准确性；②增加钻具磨损，易引发卡钻、断钻；③可能偏离靶区，导致工程报废。预防措施：①使用刚性钻具（如钻铤）；②控制钻进参数（低钻压、低转速吊打）；③安装扶正器（满眼钻具组合）；④定期测斜并纠偏。4.岩心采取率低的原因：①岩石破碎，岩心易脱落；②回次进尺过长，岩心受挤压破碎；③冲洗液流速过高，冲蚀岩心；④卡簧失效，岩心未卡牢；⑤钻具振动大，岩心在管内碰撞破碎。五、应用题1.计算分析题（1）单根钻杆重量计算：钻杆截面积=π[(50/2)²(50/25)²]=π[(25)²(20)²]=π×225≈706.86mm²=7.0686cm²单根体积=7.0686cm²×900cm=6361.74cm³重量=6361.74×7.85g≈49939g≈49.9kg（2）钻压80kN=80000N，钻铤需提供的最小重量=80000×1.5=120000N钻铤单根重量：截面积=π[(73/2)²(73/210)²]=π[(36.5)²(26.5)²]=π×(1332.25702.25)=π×630≈1979.20mm²=19.792cm²单根体积=19.792cm²×400cm=7916.8cm³单根重量=7916.8×7.85g≈62147g≈62.1kg单根钻铤重力=62.1kg×9.8m/s²≈608.6N所需钻铤根数=120000N÷608.6N≈197.2，取198根。2.事故分析题（1）事故类型：岩粉卡钻（或“埋钻”）。（2）可能原因：①冲洗液泵量不足，岩屑未及时排出；②泥浆粘度低，岩屑悬浮性差，沉淀堆积；③回次进尺过长，岩粉生成量超过携带能力；④钻具中途停转时间过长，岩粉沉淀。（3）处理措施：①增大泵量循环冲洗，尝试正循环或反循环清除岩粉；②上下活动钻具（轻提慢放），配合震击器震击解卡；③若无效，可注入高粘度解卡泥浆浸泡，软化岩粉堆积层。3.工艺设计题（1）钻头选