钻探工技师考试题及答案

钻探工技师考试题及答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.下列哪种钻探工艺适用于坚硬、致密的岩层钻进？（）A.螺旋钻进法B.冲击钻进法C.金刚石钻进法D.回转式水冲钻进法2.泥浆的主要功能不包括（）。A.冷却钻头B.携带岩屑C.降低孔壁稳定性D.润滑钻具3.钻孔结构设计中，“终孔直径”指的是（）。A.开孔时的钻头直径B.钻孔底部最后一级的直径C.套管的内径D.岩心管的外径4.金刚石钻头的胎体材料主要是（）。A.不锈钢B.碳化钨C.铝合金D.铜合金5.钻探设备中，“立轴式岩心钻机”的核心部件是（）。A.卷扬机B.动力机C.回转器D.泵组6.钻孔偏斜的主要原因是（）。A.钻头直径过大B.岩层软硬不均C.泥浆密度过高D.钻杆长度过短7.岩心采取率的计算公式为（）。A.（岩心长度/钻孔深度）×100%B.（岩心长度/回次进尺）×100%C.（回次进尺/岩心长度）×100%D.（钻孔深度/岩心长度）×100%8.钻探作业中，“卡钻”事故的主要表现是（）。A.钻具突然下落B.钻具无法回转或提升C.孔口返水突然增大D.钻头磨损加剧9.泥浆的pH值应控制在（）范围内以保证性能稳定。A.46B.68C.810D.101210.下列哪种钻头适用于松散、破碎岩层的取心钻进？（）A.全面钻头B.无岩心钻头C.单管取心钻头D.双管取心钻头11.钻探设备维护中，“三滤”指的是（）。A.机油滤、柴油滤、空气滤B.泥浆滤、清水滤、岩屑滤C.齿轮油滤、液压油滤、润滑脂滤D.冷却水滤、燃油滤、液压油滤12.钻孔深度超过300米时，应优先选用（）钻杆。A.普通钢管B.高强度合金钢管C.铝合金管D.塑料管13.钻进过程中，“泵压突然升高”可能的原因是（）。A.钻头磨损B.孔内岩屑过多C.泥浆密度降低D.钻杆断裂14.地质编录中，“岩心描述”不包括（）。A.岩石颜色B.结构构造C.钻进时间D.裂隙发育程度15.钻探安全规程中，“孔口管”的主要作用是（）。A.提高钻进效率B.防止孔口坍塌C.增加钻具重量D.便于测量孔深二、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.金刚石钻进的技术参数包括（）。A.钻压B.转速C.泵量D.钻头直径2.泥浆失水量过大的危害有（）。A.孔壁泥皮过厚B.孔壁坍塌C.钻头冷却不足D.岩屑沉淀E.泵压升高3.钻孔事故预防措施包括（）。A.定期检查钻具磨损B.控制钻进速度C.保持泥浆性能稳定D.随意改变钻孔结构4.钻探设备“液压系统”的组成部分包括（）。A.液压泵B.液压缸C.液压油D.滤清器5.影响岩心采取率的因素有（）。A.岩层破碎程度B.取心工具类型C.钻进速度D.泥浆密度6.钻进中“孔内漏失”的处理方法有（）。A.降低泥浆粘度B.注入堵漏材料C.下套管隔离漏层D.加大泵量冲洗7.钻杆的主要失效形式包括（）。A.弯曲变形B.螺纹磨损C.疲劳断裂D.表面腐蚀8.地质钻探中“采样”的基本要求是（）。A.代表性B.完整性C.及时性D.随意性9.钻探现场安全操作规范包括（）。A.高空作业系安全带B.带电设备接地保护C.酒后操作钻机D.无关人员进入作业区10.螺旋钻进法的适用条件是（）。A.松散土层B.坚硬基岩C.地下水位以上D.大直径钻孔三、填空题（共10题，每题2分，共20分）1.钻探工艺中，“回次”指的是从_________到_________的钻进过程。2.金刚石钻头按包镶方式分为表镶钻头和_________钻头。3.泥浆的主要性能指标包括密度、粘度、_________、含砂量和pH值。4.钻孔偏斜的测量仪器常用_________或电子测斜仪。5.钻杆的连接方式主要有_________和摩擦焊连接。6.岩心管的作用是容纳和保护_________。7.钻探设备“动力机”的常见类型有柴油机和_________。8.钻孔事故“埋钻”是指钻具被_________或岩粉埋住无法活动。9.地质编录中，“RQD指标”指的是_________。10.钻进中“泵量”的单位通常用_________表示。四、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述金刚石钻进中“钻压”的选择原则。2.说明泥浆循环系统的组成及各部分作用。3.列举钻孔偏斜的主要预防措施。4.分析钻杆断裂的常见原因。5.简述岩心采取的操作流程。五、计算题（共2题，每题10分，共20分）1.某回次钻进进尺为3.2米，取出岩心长度为2.8米，计算该回次的岩心采取率（保留2位小数）。2.已知某钻杆的抗扭强度τ=500MPa，外径d=73mm，内径d₀=63mm，计算该钻杆的最大允许扭矩（扭矩计算公式：T=0.2×τ×(d⁴d₀⁴)/d，单位N·m）。六、综合分析题（共1题，20分）某钻探现场在钻进至280米时，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，试分析可能的原因，并提出处理措施。答案及解析一、单项选择题1.C（金刚石钻头硬度高，适用于坚硬岩层）2.C（泥浆的功能是护壁，而非降低孔壁稳定性）3.B（终孔直径是钻孔完成时的最终直径）4.B（胎体材料为碳化钨，用于固定金刚石颗粒）5.C（回转器提供钻具旋转动力，是核心部件）6.B（岩层软硬不均会导致钻头受力不均，引发偏斜）7.B（岩心采取率为岩心长度与回次进尺的比值）8.B（卡钻表现为钻具无法回转或提升）9.C（泥浆pH值810可防止腐蚀并稳定性能）10.D（双管取心钻头可减少岩心扰动，适用于松散层）11.A（设备维护“三滤”指机油、柴油、空气滤清器）12.B（深孔需高强度合金钻杆防止断裂）13.B（岩屑过多堵塞环空会导致泵压升高）14.C（岩心描述不包括钻进时间）15.B（孔口管用于固定孔口，防止坍塌）二、多项选择题1.ABC（技术参数包括钻压、转速、泵量，钻头直径是工具选择）2.ABDE（失水量大导致泥皮厚、坍塌、岩屑沉淀、泵压升高等）3.ABC（随意改变钻孔结构会增加事故风险）4.ABCD（液压系统由泵、缸、油、滤清器等组成）5.ABCD（岩层破碎、工具类型、速度、泥浆密度均影响取心率）6.BC（漏失时需堵漏或下套管，降低粘度或加大泵量会加剧漏失）7.ABCD（钻杆失效包括弯曲、磨损、断裂、腐蚀）8.ABC（采样需代表性、完整性、及时性）9.AB（酒后操作、无关人员进入均违反安全规范）10.AC（螺旋钻进适用于松散、地下水位以上地层）三、填空题1.下钻到底；提钻取心2.孕镶3.失水量4.陀螺测斜仪（或磁性测斜仪）5.螺纹连接6.岩心7.电动机8.坍塌的岩石9.岩石质量指标（完整岩心长度占总进尺的百分比）10.升/分钟（L/min）四、简答题1.金刚石钻进钻压选择原则：软岩：钻压较小（35kN），避免钻头磨损过快；中硬岩：钻压中等（58kN），确保有效切入岩层；硬岩：钻压较大（812kN），保证金刚石吃入深度；需结合钻头直径调整，大直径钻头适当增加钻压；避免钻压过大导致金刚石碎裂或胎体磨损不均。2.泥浆循环系统组成及作用：泥浆池：储存和沉淀泥浆；泥浆泵：提供循环动力，将泥浆压入孔内；高压胶管：连接泵与钻杆，输送高压泥浆；钻杆内孔：泥浆下行通道，冷却钻头并携带岩屑；孔壁与钻杆环空：泥浆上行通道，排出岩屑；振动筛：分离岩屑，净化泥浆。3.钻孔偏斜预防措施：安装钻机时确保立轴与钻孔设计角度一致；使用导向管或孔口管固定初始方向；控制钻进速度，硬岩中采用低转速、大钻压；定期测斜，发现偏斜及时纠偏（如换用短钻铤、调整钻具组合）；避免在岩层交界面长时间停留；选择与岩层匹配的钻头（如硬岩用平底钻头，软岩用尖底钻头）。4.钻杆断裂常见原因：疲劳损伤：长期反复受拉、扭应力导致金属疲劳；螺纹磨损：连接螺纹过度磨损，强度降低；腐蚀：泥浆含腐蚀性成分（如酸性物质），导致钻杆壁厚减薄；操作不当：强行起拔卡钻钻具，超过钻杆抗拉强度；材质缺陷：钻杆材质不均匀或存在裂纹等初始缺陷。5.岩心采取操作流程：钻进至设计深度后，停止给进，保持钻具回转；缓慢提升钻具，使岩心爪（卡料）卡断岩心；上提钻具至孔口，卸下岩心管；用顶管器或压力机将岩心从岩心管中顶出；按顺序摆放岩心，测量长度并记录；对破碎岩心进行拼接，标注岩心编号和回次信息；清理岩心管，检查磨损情况，准备下一回次钻进。五、计算题1.岩心采取率计算：岩心采取率=（岩心长度/回次进尺）×100%=（2.8/3.2）×100%=87.50%2.钻杆最大允许扭矩计算：已知τ=500MPa=500×10⁶Pa，d=73mm=0.073m，d₀=63mm=0.063m代入公式：T=0.2×τ×(d⁴d₀⁴)/d计算d⁴=(0.073)⁴≈2.83×10⁻⁶m⁴d₀⁴=(0.063)⁴≈1.58×10⁻⁶m⁴d⁴d₀⁴≈1.25×10⁻⁶m⁴T=0.2×500×10⁶×(1.25×10⁻⁶)/0.073≈0.2×500×1.25/0.073≈1712.33N·m六、综合分析题可能原因：1.孔内岩屑过多：钻进速度过快或泵量不足，岩屑未及时排出，堆积在孔底或环空，导致泵压升高、返水减少、回转阻力大。2.孔壁坍塌：泥浆性能（如粘度、失水量）不稳定，孔壁泥皮脱落或地层松散坍塌，堵塞环空。3.钻头磨损或掉块：钻头磨损严重，合金或金刚石脱落，卡在孔底或环空中，阻碍泥浆循环和钻具回转。4.钻杆部分堵塞：钻杆内壁结垢或异物（如碎岩心）堵塞，导致泥浆循环不畅。处理措施：1.立即停钻，保持泵压循环，加大泵量冲洗孔内，尝试将岩屑或坍塌物带出。2.若泵压持续升高，可适当降低钻具