石油钻井工高级理论知识测试题及答案

石油钻井工高级理论知识测试题及答案一、单项选择题（共20题，每题1分，共20分。每题只有1个正确答案，错选、不选均不得分）1.油气井关井作业时，最大允许关井套压的取值依据是（）A.井口装置额定工作压力的80%B.套管抗内压强度的70%C.井口装置额定工作压力、套管抗内压强度80%、地层破裂压力允许值三者的最小值D.地层破裂压力允许值的1.1倍2.定向井造斜率的常用计量单位是（）A.°/mB.°/10mC.°/30mD.°/100m3.PDC钻头最适配的钻进地层类型是（）A.砾石层B.坚硬花岗岩层C.中硬均质地层D.软硬交错频繁地层4.钻杆服役过程中最常见的失效形式是（）A.腐蚀穿孔B.疲劳断裂C.螺纹磨损D.本体弯曲5.下列属于溢流发生的直接显示的是（）A.钻井液密度下降B.停泵后出口钻井液持续外溢C.泵压下降D.钻速突然加快6.油气层固井作业时，常规要求水泥浆返高应高于油气层顶界以上（）A.50mB.100mC.200mD.500m7.高温高压深井油气层段钻井液的高温高压（HTHP）滤失量要求不高于（）A.5mLB.10mLC.15mLD.30mL8.压差卡钻的典型特征是（）A.开泵泵压骤升，无法建立循环B.钻具可以小范围上下活动，无法转动C.可以正常建立循环，泵压稳定，钻具无法活动D.钻具上提遇阻，下放无阻9.打捞公锥的适用打捞对象是（）A.有内孔的管状落鱼，如钻杆、钻铤本体B.套管本体变形段C.无内孔的落鱼，如牙轮钻头D.环形落物10.井眼轨迹参数中，井斜角的定义是（）A.井眼轴线与铅垂线的夹角B.井眼轴线与水平面的夹角C.井眼投影线与正北方向的夹角D.井眼轴线与井口铅垂线的水平夹角11.钻井用柴油机能长期连续运转的持续功率，为其12小时标定功率的（）A.70%B.80%C.90%D.100%12.硫化氢作业环境的安全临界浓度值为（）A.10ppmB.20ppmC.50ppmD.100ppm13.短半径水平井的曲率半径范围是（）A.8~30mB.80~280mC.300~600mD.600m以上14.油气藏勘探开发阶段，要求油气层取心的收获率不低于（）A.80%B.85%C.90%D.95%15.关井后钻具内无回压阀时，地层压力的计算公式为（）A.地层压力=关井立压+井内静液柱压力B.地层压力=关井套压+井内静液柱压力C.地层压力=关井立压×0.00981+钻井液密度×垂深D.地层压力=（关井套压-关井立压）+静液柱压力16.同等工况下，密封滚动轴承牙轮钻头的使用寿命较非密封轴承钻头高（）A.0.5倍B.1~2倍C.3~5倍D.5倍以上17.3NB-1300型钻井泵的额定冲次为（）A.80次/分B.100次/分C.120次/分D.150次/分18.下套管作业过程中，要求每下（）根套管必须灌满一次钻井液，避免套管上浮或承压损坏。A.5~10B.15~20C.30~40D.5019.常规压井作业时，压井排量应选择正常钻进排量的（）A.1/5~1/4B.1/3~1/2C.2/3~3/4D.同等排量20.井眼方位角的计量基准为（）A.正东方向，顺时针旋转计量B.正北方向，顺时针旋转计量C.正南方向，逆时针旋转计量D.正西方向，逆时针旋转计量【单项选择题答案】1.C2.C3.C4.B5.B6.C7.C8.C9.A10.A11.C12.B13.A14.D15.A16.B17.C18.B19.B20.B二、多项选择题（共10题，每题2分，共20分。每题有2个及以上正确答案，错选、漏选、多选均不得分）1.井喷失控的主要危害包括（）A.造成人员伤亡、有毒有害气体扩散危害公共安全B.损坏钻井设备、烧毁井场设施C.浪费油气资源、破坏油气藏储层结构D.造成土壤、水体、大气环境污染E.延误钻井工期、增加作业成本2.压差卡钻的预防措施包括（）A.优化钻井液性能，降低滤饼摩擦系数和滤失量B.控制钻井液密度，降低井筒与地层之间的压差C.钻具静止时间不超过3分钟，定期上下活动或转动钻具D.井斜较大的井段加装扶正器，减少钻具与井壁的接触面积E.发生遇阻时强行加压穿过阻点3.PDC钻头的使用注意事项包括（）A.入井前检查钻头齿面无缺损、水眼畅通B.下钻至井底以上0.5m处开泵循环，修整井底后再逐步加压钻进C.软硬交错地层钻进时适当降低钻压，避免崩齿D.钻进过程中保持排量稳定，禁止长时间憋钻E.发生溜钻后无需检查可继续钻进4.影响固井顶替效率的核心因素包括（）A.水泥浆与钻井液的密度差B.顶替排量和流变参数匹配性C.套管居中程度D.井眼规则度E.钻井液的切力5.含硫化氢油气井作业的防护要求包括（）A.井场配备固定式和便携式硫化氢检测仪，覆盖所有作业面B.作业人员配备正压式呼吸器，定期开展穿戴培训和应急演练C.井口装置、井控设备采用抗硫材质D.硫化氢浓度超过10ppm时安排专人值守，超过20ppm时停止作业撤离人员E.井场设置明确的风向标和逃生路线6.描述井眼轨迹的核心参数包括（）A.井深B.井斜角C.方位角D.垂深E.水平位移7.井下打捞作业的基本原则包括（）A.打捞前必须通过打印、测井等方式探明落鱼深度、形态、尺寸B.优先选择不损伤套管、不扩大井下复杂情况的打捞工具C.打捞落鱼后上提遇阻时强行上提，避免落鱼再次掉落D.长段落鱼优先采用倒扣、套铣结合的方式处理E.打捞作业前必须校核井架、提升系统的负荷8.适用于180℃以上高温深井的钻井液处理剂包括（）A.磺化酚醛树脂（SMP）B.磺化褐煤（SMC）C.磺化沥青（FT-1）D.聚丙烯酰胺（非磺化）E.羧甲基纤维素（CMC）9.下钻遇阻的正确处理方式包括（）A.小幅度上下活动钻具，禁止猛提猛放、强行加压B.开泵低排量循环，调整钻井液性能，冲洗井壁C.遇阻段反复划眼，修整井壁D.长时间遇阻无法通过时起钻检查钻具，下钻通井E.加压200kN以上强行穿过阻点10.常规井控设备的组成包括（）A.防喷器组（环形、闸板）B.防喷器控制装置（远程、司钻控制台）C.节流、压井管汇D.钻井液循环、净化设备E.溢流、压力监测装置【多项选择题答案】1.ABCDE2.ABCD3.ABCD4.ABCDE5.ABCE6.ABCDE7.ABDE8.ABC9.ABCD10.ABCE三、判断题（共15题，每题1分，共15分。正确打√，错误打×）1.关井后套压持续升高，说明地层压力在不断上升。（）2.PDC钻头在砾石层钻进时应提高钻压，保证钻进效率。（）3.钻杆接头加厚设计的核心目的是提升螺纹连接强度，降低螺纹失效风险。（）4.井斜角越大的井段，对应的水平位移一定越大。（）5.固井作业时，水泥浆密度越高，顶替效率越好。（）6.发现硫化氢中毒人员后，应第一时间将伤者转移至通风良好的上风处，再开展急救。（）7.打捞作业时，打捞工具下深应超过鱼顶5m以上，保证能抓取落鱼。（）8.司钻法压井过程中，当重钻井液到达钻头位置后，立管压力开始逐步下降。（）9.井眼轨迹的狗腿度是指每30m井段的井斜角变化率。（）10.钻井泵安全阀的开启压力应设置为钻井泵额定工作压力的1.2倍，避免憋泵损坏。（）11.气侵发生后，井底静液柱压力会立即出现大幅下降，诱发井喷。（）12.取心钻头入井后可直接下放接触井底，开钻取心。（）13.套管下完后循环钻井液的排量越大，对提升固井顶替效率越有利。（）14.防喷器组的额定工作压力必须大于预计的最高地层压力。（）15.井眼磁方位角等于真方位角加上当地磁偏角。（）【判断题答案】1.×2.×3.√4.×5.×6.√7.×8.√9.×10.×11.×12.×13.×14.√15.×四、简答题（共5题，每题7分，共35分）1.简述司钻法（两步法）压井的操作流程及技术要点。答：（1）操作流程：司钻法分为两个循环周完成压井：①第一循环周：用原密度钻井液循环，排出井内溢流，控制套压不超过最大允许关井套压；②第二循环周：泵入配置好的压井用重钻井液，循环顶替原钻井液，直至进出口密度一致，关井立压、套压均为0，压井完成。（2）技术要点：①压井全程保持压井排量稳定，禁止随意调整排量；②第一循环周通过调节节流阀开度，保持立管压力等于初始循环压力不变，直至溢流完全排出；③第二循环周重浆从井口到钻头的过程中，保持套压稳定，重浆到达钻头后逐步调整节流阀，控制立压降至终了循环压力；④压井过程中安排专人监测立压、套压、进出口流量、钻井液性能变化，发现异常立即停泵关井排查。2.简述压差卡钻的发生原因、典型特征及解卡处理方法。答：（1）发生原因：①钻井液密度过高，井筒与地层之间的正压差过大；②钻井液滤失量大，井壁形成的滤饼厚、摩擦系数高；③钻具在井壁滤饼上静止时间过长，超过滤饼的可压缩时间，被压差压在井壁上。（2）典型特征：①钻具无法上下活动、转动，卡点位置固定且随静止时间延长逐步上移；②开泵循环正常，泵压无明显变化，进出口流量平衡；③钻具上提时悬重超过原悬重，下放时悬重低于原悬重。（3）解卡处理方法：①在设备负荷允许范围内，小幅度上下活动钻具，严禁猛提猛放；②配置合适密度的解卡剂（原油、柴油基或水基解卡剂），泵入卡点位置浸泡，浸泡期间定期活动钻具；③配备震击器的钻具组合可启动震击器反复震击解卡；④上述方法无效时，采用倒扣套铣的方式捞出落鱼，或采用侧钻方式处理。3.简述定向井井眼轨迹控制的核心技术要点。答：（1）直井段：采用钟摆钻具组合，严格控制井斜角不超过1°，避免造斜点位置偏差，保证造斜点处井眼方位与设计方位一致。（2）造斜段：采用弯外壳动力钻具+MWD随钻测量组合，严格控制造斜率符合设计要求，每30m测量一次井斜、方位参数，造斜完成后井斜角、方位角偏差不超过设计允许范围。（3）稳斜段：采用稳斜钻具组合，根据地层方位漂移特性调整钻压、排量参数，每100m测量一次轨迹参数，井斜角变化率控制在±0.5°/30m以内，方位角偏差不超过±3°。（4）调整段：轨迹出现偏差时，优先采用小角度动力钻具扭方位、调整井斜，避免大角度纠偏导致狗腿度过大，影响后续下套管、完井作业。4.简述高温高压深井钻井液的性能要求。答：①抗温性能：适应井温180℃以上的井底环境，高温下性能稳定，无明显降解、增稠现象；②滤失性能：HTHP滤失量≤15mL，泥饼薄而致密，摩阻系数≤0.1，避免高温下滤失量过大导致井壁失稳、压差卡钻；③抑制性能：强抑制性，抑制泥页岩水化膨胀、分散，避免井壁坍塌、钻屑分散导致钻井液性能恶化；④抗污染性能：抗钙、镁、盐、钻屑、油气侵污染能力强，污染后性能波动小；⑤流变性能：高温下切力、粘度适中，携砂能力强，保证井眼清洁；⑥密度可调范围宽，可满足不同地层压力窗口的压稳要求。5.简述含硫化氢油气井钻井作业的核心安全防护要求。答：①设备配置：井场配备不少于4台固定式硫化氢检测仪，安装在井口、振动筛、钻井液罐、值班房等位置，作业人员每人配备1台便携式硫化氢检测仪，井场配备至少10套正压式呼吸器，定期校验；②浓度响应：硫化氢浓度≥10ppm（阈限值）时，安排专人监测，通知所有作业人员；浓度≥20ppm（安全临界浓度）时，停止作业，佩戴正压式呼吸器，关闭非必要防爆电器，疏散无关人员；浓度≥100ppm（危险临界浓度）时，立即撤离所有人员，关井；③井控要求：井口、井控设备、管线采用抗硫材质，定期做硫应力开裂检测；④应急管理：每月开展一次硫化氢防护应急演练，井场设置明显风向标、逃生路线指示牌，作业人员全部经硫化氢防护培训合格后上岗。五、案例分析题（共2题，每题10分，共20分）1.案例背景：某直井钻进至井深4500m（垂深4500m）时，钻井液密度为1.50g/cm³，接单根后发现出口流量异常增加，停泵后出口仍持续溢流，立即关井，测得关井立压4.2MPa，关井套压5.1MPa，溢流体积2.2m³，已知该井套管抗内压强度的80%为25MPa，井口装置额定工作压力35MPa，地层破裂压力当量密度1.85g/cm³，最大允许关井套压为22MPa。问题：（1）判断本次溢流的类型，说明依据；（2）计算本次压井所需的压井钻井液密度（附加系数取0.07g/cm³）；（3）简述本次压井作业的注意事项。答：（1）溢流类型为气侵溢流：依据为关井套压高于关井立压，符合气体溢流密度低、在环空上升膨胀导致套压升高的特征，溢流体积小但套压与立压差值较大，符合气体溢流的特性。（2）压井钻井液密度计算：①地层压力=关井立压+静液柱压力=4.2MPa+0.00981×1.50g/cm³×4500m=4.2+66.22=70.42MPa②不附加的压井密度=地层压力/(0.00981×垂深)=70.42/(0.00981×4500)≈1.59g/cm³③附加后压井密度=1.59+0.07=1.66g/cm³，验证：1.66g/cm³对应的静液柱压力为0.00981×1.66×4500≈73.3MPa，大于地层压力70.42MPa，且小于地层破裂压力当量密度1.85g/cm³，符合要求。（3）注意事项：①压井前确认重钻井液储备量不少于井筒容积的1.5倍，密度均匀；②压井排量选择正常排量的1/2，全程保持排量稳定；③控制套压不超过22MPa，避免压漏