公司石油钻井工基础理论知识考核试卷及答案

公司石油钻井工基础理论知识考核试卷及答案一、填空题（共20空，每空1分，总计20分）1.目前我国石油钻井常用的钻杆公称直径主要有____mm（5寸）、____mm（3.5寸）两个规格，对应的标准壁厚通常为9.19mm、9.35mm，接头拉伸负荷分别不低于2450kN、1530kN。2.API标准的钻杆接头扣型分为内平（IF）、贯眼（FH）、____、____四大类，其中内平扣适用于外加厚钻杆，数字型扣的通用性最强。3.常规三牙轮钻头的轴承结构分为滚动轴承、滑动轴承、____三类，其中____轴承适配高钻压、高转速的硬地层钻井工况，平均使用寿命较滑动轴承提升40%以上。4.钻井液的六项常规性能检测指标包括密度、漏斗粘度、____、____、API滤失量、泥饼厚度，要求每班至少检测2次，钻井工况发生变化时加密检测。5.常规转盘钻井的六大系统包括动力系统、提升系统、____、____、循环系统、控制系统，各系统联动配合完成钻井全流程作业。6.常规井控装置的核心部件防喷器，按结构类型分为闸板防喷器、____、____三大类，其中环形防喷器可在带压状态下封闭不同直径的钻具、工具与井筒形成的环形空间。7.我国石油行业标准规定，近平衡钻井工艺的井底正压差需控制在____MPa范围内，当井底恒定压力低于地层孔隙压力0.5~3MPa时，属于____钻井工艺范畴，可有效提升机械钻速、降低储层损害。8.钻具下放过程中产生的____激动压力、起钻过程中产生的____抽吸压力，波动幅度最高可达2~3MPa，是导致井下溢流、井漏的核心诱因之一。9.常规PDC钻头的切削齿材质为____，适用地层莫氏硬度范围为____级，不适合在砾石含量超过20%的研磨性砾石层使用。10.钻井施工现场临时用电的安全电压额定值为____V，在潮湿环境、金属容器、井筒内作业时安全电压不得超过____V，用电设备必须做到“一机一闸一保护”。二、判断题（共15题，每题1分，总计15分，正确打“√”，错误打“×”）1.钻杆的本体抗拉强度高于接头抗拉强度，因此钻杆断裂通常发生在接头位置。（）2.钻井液密度越高，液柱压力越大，越有利于保护储层。（）3.当钻井泵输出功率充足时，三牙轮钻头的喷嘴压降占循环总压降的60%以上时，水力破岩、清岩效率达到最优区间。（）4.起钻时每起3柱钻杆要灌满一次钻井液，起钻铤时每起1柱就要灌满一次，避免液柱压力下降诱发溢流。（）5.闸板防喷器可以长期封闭井口，环形防喷器不允许长期封闭井口作业。（）6.钻压越大，机械钻速越高，因此钻井过程中应尽可能提高钻压参数。（）7.硫化氢的相对密度为1.189，比空气重，易聚集在井口低洼、通风不良的位置，现场硫化氢检测仪需部署在井口0.3~0.6m高度位置。（）8.钻井液的滤失量越大，泥饼越厚，越有利于稳定井壁。（）9.定向井作业中，MWD仪器的中文全称为随钻测量仪，可实时传输井斜、方位、工具面等参数，数据传输延迟不超过10s。（）10.卡钻发生后，首先要大力上提、下放钻具，尝试解卡。（）11.API标准的钻井钢丝绳安全系数要求，用于提升作业的主钢丝绳安全系数不得低于3。（）12.井内发生溢流时，应第一时间按照“四七动作”规范关井，然后记录关井立压、关井套压、钻井液池增量参数。（）13.水泥浆的稠化时间是指从水泥浆混合配置开始到稠度达到100BC的时间，需满足固井作业泵注时间+1h的安全余量要求。（）14.钻进过程中泵压突然下降0.5MPa以上，应立即停钻检查，排除钻具刺漏、钻井液液面下降等问题后再恢复钻进。（）15.钻井施工现场的动火作业分为一级、二级、三级三个等级，井口周围30米范围内的动火作业属于一级动火，需办理一级动火作业票，安排专人现场监护。（）三、单选题（共15题，每题2分，总计30分，每题只有1个正确答案）1.我国石油行业标准规定，井口返出钻井液的温度超过（）℃时，必须使用抗高温钻井液体系，避免处理剂失效导致钻井液性能恶化。A.120B.150C.180D.2002.下列钻头类型中，适合钻进研磨性极强的花岗岩、石英岩地层的是（）。A.钢齿三牙轮钻头B.镶齿三牙轮钻头C.PDC钻头D.天然金刚石钻头3.下列钻井参数中，不属于水力参数的是（）。A.泵压B.排量C.钻压D.喷嘴压降4.常规φ127mm（5寸）钻杆的本体每米重量约为（）kg（壁厚9.19mm，外加厚）。A.29.02B.38.1C.42.9D.51.25.井控作业中，关井套压的最大值不得超过井口装置额定工作压力、套管抗内压强度的80%、（）三者中的最小值，避免压漏地层、损坏套管或井口装置。A.地层破裂压力B.地层孔隙压力C.钻井液液柱压力D.套管抗外挤强度6.下列卡钻类型中，通过泡油、泡解卡剂处理效果最优的是（）。A.砂卡B.粘附卡钻C.键槽卡钻D.落物卡钻7.钻井泵的安全阀的开启压力应设定为最高工作压力的（）倍，且不得超过泵的额定工作压力，避免超压损坏钻井泵。A.1.05~1.1B.1.1~1.2C.1.2~1.3D.1.3~1.58.下列钻井液处理剂中，属于降滤失剂的是（）。A.重晶石B.膨润土C.羧甲基纤维素钠（CMC）D.磺化沥青9.常规转盘钻井中，钻压是由（）的部分重量提供的，其壁厚通常为38~53mm，刚性较强，可避免钻杆受压弯曲。A.钻杆B.钻铤C.钻头D.方钻杆10.硫化氢的危险临界浓度为（）ppm，达到该浓度时会对人员呼吸系统、中枢神经造成不可逆损伤，必须立即撤离现场。A.10B.20C.100D.30011.下列井身结构组件中，用于封隔浅部易塌、易漏、含水层的是（），下入深度通常为200~1500m。A.导管B.表层套管C.技术套管D.生产套管12.钻进过程中发生溢流的首要显示是（），可通过出口流量传感器实时监测识别。A.钻井液池液面升高B.出口管流量增大C.泵压下降D.井内返出钻井液密度降低13.常规API标准的91/2"（241.3mm）井眼，匹配的钻铤外径通常为（），可保证环空间隙满足水力携岩要求。A.127mmB.158.8mmC.177.8mmD.203.2mm14.下列作业工序中，不属于固井作业流程的是（）。A.下套管B.注前置液C.注水泥浆D.完井测井15.钻井施工现场的消防器材应每（）检查一次，确保压力、密封性能符合要求，过期、失效的消防器材需及时更换。A.周B.月C.季度D.年四、多选题（共5题，每题3分，总计15分，多选、少选、错选均不得分）1.下列属于井下复杂情况的有（）。A.井斜超标B.井漏C.溢流D.卡钻2.钻井提升系统的组成部件包括（）。A.天车B.游车C.大钩D.转盘3.下列属于井控“四七动作”中关井操作步骤的有（）。A.发出溢流警报B.停转盘、停泵C.上提方钻杆至转盘面以上D.打开环形防喷器4.下列参数中，属于钻井工程班报表必须记录的内容有（）。A.钻压、转速、排量、泵压B.钻井液密度、漏斗粘度C.单根钻时、累计进尺D.后勤物资消耗量5.下列关于PDC钻头使用规范的描述，正确的有（）。A.下钻遇阻不得硬压，必须开泵小排量冲划通过B.钻进时应均匀送钻，避免突然增减钻压导致切削齿崩裂C.适合在砾石含量超过30%的砾石层钻进D.钻头出井后应检查切削齿磨损情况，分析地层适配性，为后续钻头选型提供依据五、简答题（共2题，每题5分，总计10分）1.简述粘附卡钻的发生原因及预防措施。2.简述一级井控、二级井控、三级井控的定义及核心管控目标。六、计算题（共1题，总计5分，要求写出计算公式、计算过程，计算结果保留2位小数）某直井井深3500m，使用的钻井液密度为1.35g/cm³，重力加速度g取9.8m/s²，计算井底静液柱压力为多少MPa？七、案例分析题（共1题，总计5分）案例背景：某钻井队在川南区块钻进至井深4200m的龙马溪组地层时，司钻监盘发现出口管钻井液流量从28L/s升高至36L/s，10分钟内钻井液池液面上涨0.8m³，泵压从18MPa下降至16.2MPa，无钻具放空、钻时加快显示。问题：（1）判断井下发生了什么复杂情况？（2）简述现场标准处置流程。参考答案一、填空题1.127、88.92.正规（REG）、数字型（NC）（顺序可互换）3.浮动轴承、浮动4.含砂量、pH值（顺序可互换）5.旋转系统、井控系统（顺序可互换）6.环形防喷器、旋转防喷器（顺序可互换）7.0.5~2、欠平衡8.正、负9.聚晶金刚石复合片、2~710.36、12二、判断题1.×解析：钻杆接头为加厚锻造结构，抗拉强度比本体高20%以上，断裂多发生在本体内加厚过渡区位置。2.×解析：钻井液密度过高会增大井底正压差，加剧储层孔隙的固相、液相侵入，损害储层渗透率，降低后续油气产能。3.√4.√5.√解析：环形防喷器橡胶胶芯长期承压易发生不可逆变形，因此行业规范明确要求环形防喷器连续封闭井口时间不得超过48h。6.×解析：钻压超过最优区间后，会加剧钻头磨损、诱发井斜、跳钻等问题，反而降低钻井效率，需结合地层岩性、钻头类型优选钻压参数。7.√8.×解析：滤失量过大、泥饼过厚会导致井壁缩径、粘附卡钻风险升高，薄而致密（厚度≤2mm）的泥饼才有利于稳定井壁。9.√10.×解析：卡钻发生后首先要在钻杆安全负荷范围内上下活动、转动钻具，判断卡钻类型后采取对应解卡措施，禁止盲目大力上提超过钻具抗拉极限，避免钻具断裂落井。11.×解析：API标准规定钻井提升用主钢丝绳安全系数不得低于5，修井作业钢丝绳安全系数不得低于3。12.√13.√14.√15.√三、单选题1.B2.D3.C4.A5.A6.B7.A8.C9.B10.C11.B12.B13.D14.D15.B四、多选题1.ABCD2.ABC3.ABC4.ABC5.ABD五、简答题1.粘附卡钻发生原因：①钻井液性能不合格，泥饼厚、摩擦系数高，井壁润滑性差；②井内正压差过大，钻具贴靠井壁时接触面摩擦力升高；③钻具静止时间过长，未定时活动，泥饼贴紧钻具形成粘附。（2分）预防措施：①优化钻井液性能，加入润滑剂、降滤失剂降低泥饼摩擦系数，控制API滤失量≤5mL，泥饼厚度≤2mm；②合理控制钻井液密度，在满足井控安全的前提下尽可能降低井底正压差；③钻进、接单根、设备检修期间定时活动钻具，单次静止时间不得超过3min；④在斜井段加装扶正器，减少钻具与井壁的接触面积。（3分）2.①一级井控（初级井控）：指通过合理配置钻井液密度，调整循环水力参数，使井底压力始终大于地层孔隙压力、小于地层破裂压力，避免地层流体侵入井内，核心管控目标是实现无溢流、无井漏的安全钻井状态。（2分）②二级井控：指当一级井控失效，发生溢流、井涌后，及时启动关井程序，通过节流循环、压井作业重新建立井底压力平衡，恢复正常钻井状态，核心管控目标是避免溢流升级为井喷，防控井控险情扩大。（2分）③三级井控（应急井控）：指当二级井控失效，发生井喷、井喷失控后，启动井喷应急预案，通过井口重置、灭火、压井等应急措施控制井口，恢复井内压力平衡，核心管控目标是避免人员伤亡、设备报废、环境污染等重大安全环保事故。（1分）六、计算题解：井底静液柱压力计算公式为：P=ρgh式中：P为井底静液柱压力，单位Pa；ρ为钻井液密度，单位kg/m³；g为重力加速度，取9.8m/s²；h为井深，单位m。参数换算：钻井液密度ρ=1.35g/cm³=1350kg/m³，h=3500m代入计算：P=1350×9.8×3500=46305000Pa=46.31MPa答：该井井底静液柱压力为46.31MPa。（公式正确2分，参数换算正确1分，计算结果正确2分）七、案例分析题（1）井下发生了溢流（井涌）复杂情况。（2分）（2）