钻工技能培训试题及答案

钻工技能培训试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.石油钻井中，牙轮钻头的破岩方式主要是（）。A.剪切破碎B.冲击压碎C.研磨破碎D.水力破碎2.钻井液密度过高可能导致的主要问题是（）。A.井壁坍塌B.钻头泥包C.漏失地层D.钻速加快3.正常钻进时，转盘扭矩突然增大，可能的原因是（）。A.钻压过小B.钻井液黏度降低C.钻头磨损严重D.泵压升高4.起钻过程中发生“抽汲”现象的本质是（）。A.井内液柱压力高于地层压力B.井内液柱压力低于地层压力C.钻具上提速度过快D.钻井液切力不足5.下套管时，套管柱的自重由（）承担。A.井口套管头B.井内钻井液浮力C.吊卡D.套管鞋6.地层孔隙压力梯度为1.2g/cm³时，对应的当量钻井液密度为（）。A.1.2kg/m³B.1.2g/cm³C.12kPa/mD.12MPa/m7.牙轮钻头的三个牙轮通常采用（）布置方式。A.齐平B.超顶C.移轴D.超顶+移轴8.钻井过程中，泵压突然下降、排量不变，最可能的故障是（）。A.钻头水眼堵塞B.钻具刺漏C.泥浆泵凡尔刺坏D.井漏9.接单根时，方钻杆提出转盘面后应立即（）。A.下放钻具B.挂水刹车C.检查钻杆丝扣D.开泵循环10.井斜角是指（）与铅垂线之间的夹角。A.井眼轴线B.钻具轴线C.地层走向D.套管轴线11.钻进时发生井漏，首先应采取的措施是（）。A.提高钻井液密度B.降低泵排量C.起钻检查钻具D.注入堵漏材料12.石油钻机的“八大件”中，用于传递动力的关键设备是（）。A.绞车B.转盘C.泥浆泵D.柴油机13.测斜仪的作用是测量井眼的（）。A.温度B.压力C.井斜角和方位角D.岩性14.下钻遇阻时，正确的处理方法是（）。A.强行下压B.快速上提C.小排量循环后缓慢下放D.立即起钻15.钻井液的“失水”是指（）。A.钻井液中的自由水渗入地层B.钻井液因蒸发损失水分C.钻井液密度降低导致水分流失D.泵排量过大引起的液体损失二、判断题（每题2分，共20分。正确填“√”，错误填“×”）1.牙轮钻头的移轴设计是为了增强剪切破岩能力。（）2.钻井液的切力越大，越有利于携带岩屑，因此切力应尽可能高。（）3.起钻时每起3-5柱钻杆应向井内灌钻井液，防止井内液柱压力降低。（）4.井漏发生时，钻井液池液面会上升。（）5.转盘钻井中，钻压是通过调节刹把控制钻具下放速度来施加的。（）6.套管柱的抗内压强度主要取决于套管的壁厚和钢级。（）7.发生卡钻时，若钻具能够活动，应尽量保持上下活动，避免卡点上移。（）8.钻进过程中，泵压突然升高且排量降低，可能是钻头水眼堵塞。（）9.井斜过大不会影响后续固井质量。（）10.冬季施工时，钻井液需添加防冻剂，防止循环系统结冰。（）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述牙轮钻头的工作原理及破岩过程。2.钻井液的主要功能有哪些？列举至少5项。3.起钻时发生“拔活塞”现象的原因及处理措施。4.如何判断钻头是否磨损？钻进中出现哪些现象需考虑起钻换钻头？5.简述下套管作业的关键步骤及注意事项。四、计算题（每题10分，共20分）1.某井设计井深3000m，使用Φ215.9mm钻头（水眼总面积12cm²），钻井泵排量为30L/s，计算钻头水功率（钻井液密度1.2g/cm³，g=9.8m/s²）。2.某井段地层孔隙压力为42MPa，井深2800m，计算该地层的孔隙压力梯度（单位：g/cm³）及所需的最低钻井液密度（安全附加密度0.05g/cm³）。五、实操题（20分）场景：某井正常钻进至2500m时，钻速突然降低，泵压升高2MPa，转盘扭矩增大，钻井液返出量减少10%。要求：分析可能的故障原因，列出排查步骤及对应的处理措施。答案一、单项选择题1.B2.C3.C4.B5.C6.B7.D8.B9.C10.A11.B12.A13.C14.C15.A二、判断题1.√2.×（切力过高会增加泵压，影响钻速）3.√4.×（漏失时液面下降）5.√6.√7.√8.√9.×（井斜过大会导致套管下入困难，固井质量差）10.√三、简答题1.牙轮钻头工作原理：通过钻头旋转使牙轮在井底滚动，牙轮上的牙齿对地层产生冲击、压碎和剪切作用破岩。破岩过程包括：①牙轮滚动时，牙齿在井底产生冲击压碎作用，形成破碎坑；②牙轮超顶和移轴设计使牙齿产生切向滑动，对破碎坑边缘产生剪切作用，扩大破碎面积；③钻井液冲洗井底，将岩屑带出，避免重复破碎。2.钻井液主要功能：①携带和悬浮岩屑；②平衡地层压力，防止井喷、井漏、井塌；③冷却和润滑钻头、钻具；④形成泥饼，稳定井壁；⑤传递水功率，辅助破岩；⑥为井下工具（如MWD）提供动力；⑦获取地层信息（通过岩屑分析）。3.拔活塞原因：①钻井液切力或黏度过高，钻具上提时与井壁摩擦阻力大；②井壁泥饼过厚，钻具与泥饼吸附力强；③起钻速度过快，未及时灌钻井液，井内液柱压力降低。处理措施：①控制起钻速度，每起3-5柱灌钻井液；②降低钻井液黏度和切力（通过稀释或添加降黏剂）；③若已发生拔活塞，立即停止起钻，下放钻具至原位置，开泵循环冲洗，待泵压正常后再缓慢起钻。4.判断钻头磨损的方法：①分析钻速变化（钻速明显降低）；②观察扭矩变化（扭矩增大且波动）；③泵压变化（水眼磨损会导致泵压下降）；④起钻后检查钻头（牙齿磨损、轴承间隙、巴掌变形）。需起钻换钻头的现象：钻进中钻速持续下降（较正常降低30%以上）、扭矩异常增大且无法通过调整参数恢复、泵压下降（排除钻具刺漏）、返出岩屑明显变细或减少。5.下套管关键步骤及注意事项：步骤：①检查套管（丝扣、本体无损伤）；②安装套管鞋和浮箍；③逐根下放套管，每根套管上扣时控制扭矩（按套管规范执行）；④下至设计深度后，循环钻井液调整性能；⑤坐挂套管头，准备固井。注意事项：①控制下放速度（防止激动压力压漏地层）；②每下30-50根套管灌钻井液，平衡内外压力；③上扣时涂抹丝扣油，防止粘扣；④密切关注指重表（遇阻时上提下放活动，禁止硬压）；⑤记录套管根数、长度，确保下深准确。四、计算题1.钻头水功率计算公式：水功率（W）=(ρ×Q×ΔP)/η，其中ΔP为钻头压降，η为效率（取1）。钻头压降ΔP=(8ρQ²)/(π²d⁴)（d为水眼直径，此处用总面积计算更简便）。已知：Q=30L/s=0.03m³/s，A=12cm²=0.0012m²，ρ=1200kg/m³。流速v=Q/A=0.03/0.0012=25m/s。钻头压降ΔP=0.5×ρ×v²=0.5×1200×25²=375000Pa=0.375MPa。水功率W=ΔP×Q=0.375×10⁶Pa×0.03m³/s=11250W=11.25kW。2.孔隙压力梯度G=P/(h×g)，其中P=42MPa=42×10⁶Pa，h=2800m，g=9.8m/s²。G=42×10⁶/(2800×9.8)=42×10⁶/(27440)=1530Pa/m=1.53kPa/m。转换为当量密度：ρ=G/(g×1000)=1.53×10³/(9.8×1000)=0.156g/cm³？（错误，正确转换应为：孔隙压力梯度（g/cm³）=P（MPa）/(h（m）×0.00981)。正确计算：ρ当量=42MPa/(2800m×0.00981MPa/(m·g/cm³))=42/(2800×0.00981)=42/27.468≈1.53g/cm³。最低钻井液密度=1.53+0.05=1.58g/cm³。五、实操题可能故障原因：①钻头磨损（牙齿磨损后破岩效率降低，扭矩增大）；②钻具刺漏（刺漏点靠近钻头时，返出量减少，泵压升高）；③井眼缩径（井壁坍塌或泥岩吸水膨胀导致环空间隙减小，循环阻力增大）；④钻井液性能恶化（黏度、切力过高，流动阻力增大）。排查步骤及处理措施：1.停钻，观察泵压和排量：若停泵后泵压下降缓慢，可能是钻井液性能问题；若停泵后泵压迅速归零，可能是钻具刺漏。2.上提钻具1-2m，缓慢旋转转盘：若扭矩降低，可能是井底岩屑堆积或井眼缩径；若扭矩仍大，可能是钻头磨损。3.小排量循环，观察返出岩屑：若岩屑变细、量少，可能是钻头磨损；