2025年职业技能鉴定考试(水文水井钻探工-高级技师)历年参考题库及答案

2025年职业技能鉴定考试(水文水井钻探工·高级技师)历年参考题库及答案一、单项选择题（共10题，每题2分，共20分）1.水文水井钻探中，终孔直径的确定主要依据（）A.钻探设备能力B.成井工艺及含水层特性C.钻孔深度D.地质编录要求答案：B解析：终孔直径需满足成井时安装井管、滤水管及洗井要求，同时需考虑含水层的透水性和出水量，故主要依据为成井工艺及含水层特性。2.泥浆静切力的主要作用是（）A.降低泥浆密度B.悬浮岩屑和加重剂C.减少失水量D.提高钻进效率答案：B解析：静切力是泥浆在静止状态下的结构强度，可防止岩屑和加重剂沉淀，维持孔内清洁。3.钻孔弯曲的主要危害不包括（）A.增加钻进阻力B.影响井管安装C.提高岩心采取率D.导致井位偏离设计答案：C解析：孔斜会导致岩心采取率下降，而非提高。4.处理埋钻事故时，若钻具被埋深度较浅（≤5m），优先采用的方法是（）A.套铣倒扣B.强力起拔C.爆炸松扣D.反循环冲洗答案：B解析：浅部埋钻可通过钻机强力起拔直接解卡，减少复杂操作。5.水文地质钻探中，第四系松散层的岩心采取率最低要求为（）A.60%B.70%C.80%D.90%答案：C解析：根据《水文地质钻探规程》（DZ/T01482014），第四系松散层岩心采取率应≥80%。6.空气泡沫钻进适用于（）A.富水黏土层B.漏失严重的干旱地层C.高压水层D.坚硬基岩答案：B解析：空气泡沫具有良好的携岩能力和堵漏效果，适合干旱或漏失地层。7.井管安装时，井管垂直度偏差每100m应不超过（）A.0.5mB.1.0mC.1.5mD.2.0m答案：A解析：规范要求井管安装垂直度偏差≤0.5m/100m，确保后期抽水设备正常运行。8.泥浆失水量过大的主要危害是（）A.增加泵压B.形成厚泥皮，导致缩径或坍塌C.降低泥浆密度D.减少岩屑悬浮能力答案：B解析：失水量大时，孔壁泥皮增厚，可能引发缩径卡钻或孔壁坍塌。9.复杂地层钻进时，应优先选用的钻头类型是（）A.普通合金钻头B.聚晶金刚石（PDC）钻头C.针状合金钻头D.钢粒钻头答案：B解析：PDC钻头具有高耐磨性和适应性，适合复杂地层（如软硬互层）钻进。10.水文水井钻探中，洗井的主要目的是（）A.清除孔内岩屑B.破坏孔壁泥皮，恢复含水层渗透性C.检测钻孔深度D.调整泥浆性能答案：B解析：洗井通过破坏泥皮、清除孔底沉淀，恢复含水层与井管的连通性，提高出水量。二、多项选择题（共5题，每题3分，共15分，少选得1分，错选不得分）1.影响钻孔弯曲的主要因素包括（）A.地层各向异性（软硬不均）B.钻具组合（钻铤长度、钻头类型）C.钻进参数（钻压、转速）D.泥浆密度答案：ABC解析：地层特性、钻具组合和钻进参数是孔斜主因，泥浆密度主要影响孔壁稳定，与孔斜无直接关联。2.泥浆材料选择需考虑的因素有（）A.地层性质（如漏失、膨胀）B.钻孔深度C.成本控制D.环保要求答案：ABCD解析：需综合地层适应性、施工深度（影响泥浆性能稳定性）、经济性及环保标准。3.孔内漏失的主要类型包括（）A.渗透性漏失（微裂隙）B.裂缝性漏失（中大裂隙）C.溶洞性漏失（大型溶洞）D.高压水层漏失答案：ABC解析：漏失按通道大小分为渗透、裂缝、溶洞三类，高压水层属涌水而非漏失。4.岩心采取率低的可能原因有（）A.钻具磨损严重（如卡簧失效）B.回次进尺过长（岩心堵塞）C.地层松散（易冲蚀）D.泥浆密度过高答案：ABC解析：钻具故障、进尺过长、地层松散均会导致岩心采取率下降，泥浆密度过高主要影响孔壁稳定。5.钻探设备日常维护的关键项目包括（）A.发动机机油更换B.液压系统油位监测C.钻杆螺纹清洁与润滑D.泥浆泵凡尔座磨损检查答案：ABCD解析：发动机、液压系统、钻杆连接及泥浆泵关键部件均需定期维护，确保设备性能。三、填空题（共5题，每题2分，共10分）1.泥浆漏斗粘度的测试单位是__________（填写符号）。答案：s（秒）2.水文水井钻探中，下管前需进行__________测试，以确定井管安装深度和滤水管位置。答案：电测井（或地球物理测井）3.处理卡钻事故时，“憋泵冲孔”的目的是通过__________破坏卡钻段的岩屑堆积或泥皮。答案：高压液流4.复杂地层钻进时，应采用“__________”的钻进原则，即小钻压、低转速、大泵量。答案：轻压慢转5.井管外封闭材料通常选用__________，其作用是隔离不同含水层，防止串层污染。答案：黏土球（或膨润土球）四、简答题（共5题，第13题每题6分，第45题每题8分，共34分）1.（封闭型）简述钻孔结构设计的主要步骤。答案：①根据水文地质目的确定终孔直径；②根据地层分层（如松散层、基岩）和井管类型（如护壁管、滤水管）确定各层套管直径及下入深度；③计算各口径换径位置（需满足套管重叠长度≥2m）；④结合钻探设备能力（如钻杆直径、卷扬机提升力）验证可行性；⑤最终绘制钻孔结构示意图（标注各层直径、深度、套管类型）。2.（封闭型）如何通过泥浆性能指标判断孔壁稳定性？答案：①密度：密度过低易坍塌，过高易漏失，需与地层压力平衡；②粘度：粘度低携岩差，孔底沉渣多；粘度高泵压大，可能压裂地层；③失水量：失水量大则泥皮厚，易缩径；失水量小（≤15mL/30min）泥皮薄且致密，孔壁稳定；④静切力：静切力过低（<1Pa）岩屑易沉淀，过高（>5Pa）开泵困难；⑤含砂量：含砂量>4%时，泥皮粗糙，易引发卡钻。3.（封闭型）简述空气钻进的适用条件及局限性。答案：适用条件：干旱缺水地层、严重漏失地层（漏失量>100m³/h）、易坍塌但无地下水地层。局限性：①含水地层（尤其是涌水层）会导致岩屑黏结，无法有效排屑；②易引发孔壁干缩裂缝（如黏土岩）；③设备成本高（需空压机、增压机）；④粉尘污染严重，需配套除尘装置。4.（开放型）某钻孔钻进至300m（基岩段）时发生卡钻，上提钻具无松动，泵压正常。分析可能原因及处理措施。答案：可能原因：①键槽卡钻：因孔斜导致钻杆在孔壁形成键槽，钻具下行时嵌入；②泥包卡钻：钻头或钻铤吸附泥饼，直径增大；③岩块掉落卡钻：孔壁掉块卡住钻具。处理措施：①首先尝试正反转动钻具（键槽卡钻时反转可退出）；②若无效，泵入解卡剂（如稀泥浆或柴油）软化泥饼（针对泥包卡钻）；③采用震击器（上击器或下击器）震击解卡；④若仍无效，需套铣倒扣，取出上部钻具后处理下部卡点；⑤预防措施：钻进中控制孔斜，定期划眼清理键槽，调整泥浆性能减少泥包。5.（开放型）论述如何提高复杂地层（如软硬互层、破碎带）的岩心采取率。答案：①优化钻具组合：选用双管单动或双管双动岩心管（减少岩心受冲洗液冲蚀）；②控制回次进尺：破碎地层回次进尺≤1.5m，避免岩心堵塞；③调整钻进参数：小钻压（≤5kN）、低转速（≤100r/min），减少岩心振动；④改进冲洗液：使用低失水量、高粘度泥浆（如PHP泥浆），减少岩心冲蚀；⑤采用专用取心工具：如绳索取心工具（减少提钻次数，降低岩心扰动）、聚合片取心钻头（适应破碎地层）；⑥加强操作规范：提钻时缓慢上提，避免岩心脱落；取心后及时封装岩心，防止风化破碎。五、应用题（共3题，第1题10分，第2题12分，第3题14分，共36分）1.（计算类）某钻孔设计终孔直径为219mm（井管外径219mm，壁厚8mm），需下入滤水管段（含水层厚度30m，位于孔深200230m）。已知松散层（0150m）需下护壁管（外径273mm，壁厚10mm），基岩段（150230m）裸孔钻进。（1）计算护壁管与滤水管的内径；（2）确定换径位置（需满足套管重叠≥2m）。答案：（1）护壁管内径=外径2×壁厚=2732×10=253mm；滤水管内径=2192×8=203mm；（2）护壁管需覆盖松散层并进入基岩≥2m，故下至150+2=152m；换径位置为152m（即152m处由273mm孔径换为219mm孔径）。2.（计算类）配置聚合物泥浆，要求密度1.15g/cm³，体积50m³。已知膨润土密度2.6g/cm³（造浆率16m³/t），聚合物（PHP）加量为膨润土质量的0.3%，水密度1.0g/cm³。计算需膨润土、PHP和水的用量。（注：泥浆体积=水体积+膨润土体积+PHP体积，PHP体积可忽略）答案：设膨润土质量为m（t），则膨润土体积=m×10³kg/(2.6×10³kg/m³)=m/2.6m³；造浆率=泥浆体积/膨润土质量=16m³/t→16=(水体积+m/2.6)/m→水体积=16mm/2.6；泥浆总质量=水质量+膨润土质量+PHP质量=(水体积×1.0×10³)+m×10³+0.003m×10³；泥浆密度=总质量/总体积=[1000(水体积+m+0.003m)]/50=1.15×10³；代入水体积=16mm/2.6≈15.615m，则[1000(15.615m+1.003m)]/50=1150→16.618m×1000/50=1150→16.618m=57.5→m≈3.46t；PHP用量=0.3%×3.46t≈0.0104t=10.4kg；水体积=16×3.463.46/2.6≈55.361.33≈54.03m³（但总泥浆体积需为50m³，需修正）；正确方法：总体积=水体积+膨润土体积=50m³→水体积=50m/2.6；总质量=水体积×1000+m×1000+0.003m×1000=1000(50m/2.6+1.003m)=1000(50+0.618m)；密度=总质量/50=[1000(50+0.618m)]/50=20(50+0.618m)=1150→50+0.618m=57.5→0.618m=7.5→m≈12.14t；验证：膨润土体积=12.14/2.6≈4.67m³，水体积=504.67≈45.33m³；总质量=45.33×1000+12.14×1000+0.003×12.14×1000≈45330+12140+36≈57506kg；密度=57506kg/50m³≈1.15g/cm³（符合要求）；故膨润土用量12.14t，PHP用量=0.3%×12.14≈0.0364t=36.4kg，水用量45.33m³。3.（综合分析类）某水文井钻探至450m（基岩裂隙含水层）时，孔内突然出现涌水（涌水量80m³/h），泵压骤降（由12MPa降至3MPa），钻具提动阻力增大。（1）判断事故类型；（2）分析可能原因；（3）提出处理措施及后续预防方案。答案：（1）事故类型：涌水导致的埋钻或卡钻（因涌水携带岩屑快速堆积，埋住钻具）。（2）可能原因：①钻探揭露高压富水裂隙（裂隙水压>泥浆柱压力，泥浆被顶出，岩屑随涌水沉淀）；②泥浆密度过低（未平衡地层压力），无法抑制涌水；③钻进至裂隙发育段时，未及时调整泥浆性能（如未加重晶石提高密度）。（3）处理措施：①立即停止钻进，保持泵入泥浆（若泵压允许），防止岩屑进一步堆积；②尝试上提钻具（若阻力不大），同时反循环冲洗孔内岩屑；③若钻具无法活动，采用“憋压冲孔”：关闭孔口，用高压泵（≥15MPa）向孔内泵入加重泥