地质岩心钻探实操专项考试练习题

地质岩心钻探实操专项考试练习题一、单项选择题（共40题，每题1分，共40分。每题只有1个正确选项）1.在金刚石岩心钻探中，目前国内外普遍采用的钻头是（）。A.表镶金刚石钻头B.孕镶金刚石钻头C.天然金刚石钻头D.复合片（PDC）钻头2.岩心钻探中，泥浆泵的主要作用是（）。A.供给钻机动力B.升降钻具C.冲洗孔底岩粉、冷却钻头D.测量钻孔倾角3.钻孔倾角是指钻孔轴线与（）之间的夹角。A.水平面B.铅垂线C.子午线D.岩层面4.绳索取心钻具的主要优点是（）。A.钻进效率高，可不提钻提取岩心B.设备轻便，搬迁容易C.适合钻进极其破碎的复杂地层D.钻头寿命长，无需更换5.在硬、脆、碎地层中钻进，为了提高岩心采取率，通常采用的钻进方法是（）。A.单管硬合金钻进B.普通双管钻进C.双动双管钻进D.反循环钻进或绳索取心配合半合管6.钻机液压系统中的溢流阀，其主要作用是（）。A.控制油液流动方向B.调节系统压力，起过载保护作用C.控制流量大小D.过滤液压油7.孔深误差率的规定标准是不超过（）。A.±0.5%B.±1.0%C.±1.5%D.±2.0%8.衡量岩心采取率的指标是（）。A.岩心长度与进尺之比乘以100%B.岩心体积与钻孔体积之比乘以100%C.岩心重量与进尺之比乘以100%D.回次进尺与岩心长度之比乘以100%9.产生钻孔弯曲的最主要地质原因是（）。A.钻压过大B.转速过快C.岩石软硬不均或遇到溶洞、断层D.泵量过小10.金刚石钻进时，若发现“打滑”现象，应采取的首要措施是（）。A.增大钻压B.减小转速C.加大泵量D.适当降低钻压或使用弱酸性冲洗液促使钻头出刃11.泥浆失水量过大，最容易造成的孔内事故是（）。A.烧钻B.钻杆折断C.孔壁坍塌、缩径D.岩心堵塞12.双管钻具中，单动双管钻具的特点是（）。A.内外管同时回转B.外管回转，内管不转C.内管回转，外管不转D.内外管均不回转13.在钻孔施工中，套管的用途是（）。A.保护孔口，隔离复杂地层B.作为冲洗液循环通道C.传递扭矩给钻头D.测量钻孔深度14.下列哪种泥浆材料属于无机絮凝剂？（）A.钠羧甲基纤维素（Na-CMC）B.聚丙烯酰胺（PAM）C.水泥D.盐15.钻进过程中，发现泵压突然升高，进尺极慢，可能是发生了（）。A.烧钻或岩心堵塞B.钻杆刺穿C.钻头脱落D.孔内漏失16.普通双管钻具卡簧的作用是（）。A.扶正钻头B.促使冲洗液流通C.卡取岩心，防止脱落D.连接内外管17.测量钻孔顶角和方位角的仪器统称为（）。A.流量计B.测斜仪C.压力表D.测距仪18.钻进风化壳或松散覆盖层时，通常采用的护壁方法是（）。A.清水钻进B.泥浆护壁或套管护壁C.空气钻进D.乳化液钻进19.某回次进尺2.5m，采取岩心长度2.1m，岩心采取率为（）。A.80%B.84%C.90%D.95%20.绳索取心钻具的打捞器主要由（）等部分组成。A.悬挂机构、脱卡机构B.钻头、扩孔器C.内管、外管D.活塞、缸体21.钻杆折断事故发生前，往往有以下前兆（）。A.泵压剧增B.钻具重量减轻，动力机负荷骤然降低，泵压下降C.孔口不返水D.钻机强烈震动22.水泥护壁堵漏时，通常要求水泥浆的比重控制在（）左右。A.1.0B.1.2C.1.8至2.0D.2.523.钻进裂隙发育、漏失严重的地层，应选用（）冲洗液。A.低固相泥浆B.无固相冲洗液C.重泥浆D.添加了随钻堵漏材料的泥浆24.在孕镶金刚石钻头钻进时，推荐采用的线速度范围是（）。A.0.5至1.0m/sB.1.0至1.5m/sC.1.5至3.0m/sD.3.0至5.0m/s25.下列关于套管连接的说法，正确的是（）。A.通常采用焊接连接，确保同心度B.采用直接螺纹连接，接头需涂抹螺纹脂C.可用铁丝捆绑连接D.无需连接，单根下放即可26.岩心箱的规格通常根据（）来确定。A.钻孔直径B.岩心直径和摆放长度C.钻机类型D.泥浆泵流量27.硬质合金钻进主要适用于（）地层。A.极坚硬、致密B.中硬及中硬以下、较软C.强研磨性D.破碎、松散28.孔壁坍塌的征兆不包括（）。A.孔口返浆减少或不返浆B.钻具下不到底C.提钻困难D.泵压异常升高且无法回转29.泥浆泵的排量计算公式中，与下列哪个因素无关？（）A.缸径B.活塞冲程C.冲次D.钻孔深度30.钻进施工前，平整场地的基础要求是（）。A.必须使用混凝土浇筑厚达1米的基础B.保证钻机周正、水平、稳固，地基承载能力足够C.只要是泥土地面即可直接安装D.必须开挖深槽31.岩心钻探中“烧钻”事故的根本原因是（）。A.钻压过大B.钻头底部缺乏足够的冲洗液冷却，摩擦产生高温C.转速过低D.岩层过硬32.非开挖水平导向钻进中，探棒的作用是（）。A.测量泥浆流量B.提供钻头三维空间位置和姿态参数C.测量钻杆扭矩D.冷却钻头33.在复杂地层钻进中，聚丙烯酰胺（PAM）泥浆的主要作用是（）。A.增加泥浆比重B.絮凝岩粉，保持低固相，具有选择性絮凝作用C.提高泥浆粘度，防止漏失D.调节泥浆酸碱度34.为了预防孔斜，在开孔和换径时应当（）。A.增加钻压，快速钻穿B.使用大口径钻头，长粗径钻具，减压吊打C.减小泵量，防止冲刷孔壁D.频繁上下提动钻具35.穿过流砂层时，最有效的钻进护孔措施是（）。A.清水大泵量冲洗B.泥浆护壁或跟进套管C.干钻无泵钻进D.增加转速36.钻具的“倒杆”操作是指在（）。A.拧卸钻杆时B.加接新钻杆前，将钻具提高孔底少许C.钻进完一个回次后，将钻具提出孔外D.处理卡钻事故时上下串动钻具37.升降机钢丝绳的安全系数要求不小于（）。A.3B.5C.6至7D.1238.钻进过程中，粗径钻具的长度对（）影响最大。A.泥浆流速B.钻孔弯曲C.钻进速度D.岩心粗细39.不可控的孔内漏失通常用（）测定其漏失量。A.压力表B.流量计或体积法测量泥浆池液面下降C.测斜仪D.水位计40.下列哪项不属于岩心钻探的三大质量指标？（）A.岩心采取率B.钻孔弯曲度C.钻孔深度D.泥浆性能参数二、多项选择题（共20题，每题2分，共40分。每题有2个或2个以上正确选项，少选、错选均不得分）1.影响金刚石钻进速度的主要因素有（）。A.岩石的物理力学性质B.钻压C.转速D.泵量2.钻孔弯曲的危害主要包括（）。A.增加钻具磨损和动力消耗B.影响地质资料的准确性，无法准确控制矿体空间位置C.容易造成孔内事故，如钻杆折断D.提高岩心采取率3.泥浆的性能参数主要包括（）。A.密度B.粘度C.失水量D.含砂量4.预防岩心堵塞的技术措施有（）。A.采用单动双管钻具B.适当控制回次进尺长度C.保持冲洗液性能良好，润滑性好D.钻进中频繁提动钻具5.孔内事故的处理原则包括（）。A.弄清事故位置和孔内情况B.严禁强拉硬拔，盲目处理C.根据事故类型选择合适的打捞工具D.必须立即切断钻机动力6.绳索取心钻进相比普通双管钻进的优点有（）。A.减少了起下钻具的时间，提高了纯钻进时间B.减轻了工人的劳动强度C.岩心堵塞时可以不提钻打捞，减少了孔壁的扰动D.在裂隙发育的严重漏失地层中具有天然防漏优势7.属于孔内复杂情况的有（）。A.钻孔漏失B.孔壁坍塌C.缩径D.涌水8.泥浆固相控制的方法通常有（）。A.沉淀法B.稀释法C.机械除砂除泥法D.化学絮凝法9.钻头“打滑”的原因可能有（）。A.岩石硬度极大，研磨性极弱B.钻头胎体硬度选择不当，过硬不能自锐C.钻压不足D.泵量太大冲刷过快10.钻进过程中的安全操作规程要求（）。A.操作人员必须穿戴合格的劳动防护用品B.机械运转时严禁擦拭和维修转动部件C.升降钻具时，严禁操作人员离开岗位D.高压管接头必须连接牢固，防止脱落伤人11.常用的堵漏材料有（）。A.锯末、谷壳B.水泥C.聚氨酯堵漏剂D.惰性硬颗粒如核桃壳12.判断烧钻事故的征兆包括（）。A.泵压突然急剧升高，甚至憋泵B.回转阻力急剧增大，动力机超负荷甚至憋灭C.孔口返水量减小或不返水D.进尺变快13.常用的钻孔测斜方法有（）。A.氢氟酸测斜法B.电测斜法C.磁针式测斜法D.陀螺仪测斜法14.套管的使用注意事项包括（）。A.下套管前必须严格清孔，确保孔底干净B.套管柱必须保持垂直，连接牢固并涂抹丝扣油C.套管内外径应与钻孔设计直径相匹配D.套管下放阻力大时，应强行墩击下入15.影响泥浆密度的因素有（）。A.固相含量B.液相含量C.温度D.剪切速率16.钻具组合中，粗径钻具包括（）。A.钻头B.岩心管C.扩孔器D.钻杆17.岩心采取率达不到要求的补救措施有（）。A.查明原因，调整钻进参数B.减小回次进尺，采用无泵反循环钻进C.改用单动双管或绳索取心钻具D.加大泵量冲洗孔底18.关于钻机的日常维护保养，正确的做法有（）。A.每班检查各润滑点，加注润滑油或润滑脂B.定期检查油箱油位及油质，及时更换变质液压油C.经常紧固各连接螺栓，防止松动D.发现微小渗漏可暂不处理，待大修时统一解决19.钻进过程中判断岩层变化的依据有（）。A.钻进速度的突变B.泵压和扭矩的变化C.岩粉及返出冲洗液的颜色变化D.司钻的感受和经验20.绿色勘查在岩心钻探中的体现包括（）。A.采用环保型泥浆材料B.泥浆和废液集中回收处理，不随意排放C.施工结束后恢复场地植被D.尽量减小机场占地面积三、填空题（共20空，每空1分，共20分）1.岩心钻探设备主要包括钻机、________、动力机及照明发电设备等。2.衡量钻孔质量的核心指标通常包括岩心采取率、________和孔深误差。3.钻孔的顶角是指钻孔轴线与________的夹角；方位角是指钻孔轴线在水平面上的投影与正北方向之间的夹角。4.金刚石钻头按胎体结构可分为________和表镶两大类。5.在泥浆配制中，纯碱（碳酸钠）的主要作用是作为________剂，用来改善粘土的水化分散性能。6.孕镶金刚石钻头的钻压选择一般根据岩石硬度、钻头类型和直径来决定，通常应使每克拉金刚石压力不超过________牛顿。7.钻进时为了保证岩心不脱落，常在岩心管内安装________，利用其与岩心的摩擦力卡紧岩心。8.钻孔冲洗液中，用于悬浮和携带岩粉的主要流变参数是________。9.常用的钻头水口形状有矩形、________和半圆形等。10.丈量钻具全长时，必须用钢卷尺平放丈量，其总长等于钻头长度、岩心管长度、________长度及机上余尺之和。11.发生卡钻事故时，如果采用强力提升无效，通常首先采用________的方法使钻具活动。12.钢粒钻进时，由于钢粒在孔底翻滚，钻头底唇面会被磨成弧形，这种磨损称为________。13.双动双管钻具适用于钻进________、松散或易冲蚀的岩层，但岩心磨损相对严重。14.泥浆泵的工作原理主要依靠活塞在缸体内的往复运动，改变________从而吸入和排出液体。15.常用的堵漏剂根据其作用机理可分为硬性材料堵漏、________材料堵漏和化学流体堵漏三大类。16.在水平钻孔或定向钻进中，为了控制钻孔轨迹，通常使用________钻具组合。17.钻孔漏失按其严重程度可分为轻微漏失、________和严重漏失。18.岩心编录时，必须按照________顺序摆放，不得颠倒。19.钻探常用的油料包括柴油、机油、________和润滑脂等。20.井口夹持器的作用是在起下钻具过程中，安全可靠地________钻具，防止钻具掉入孔内。四、判断题（共20题，每题1分，共20分。正确的打“√”，错误的打“×”）1.（）岩心钻探中，岩心采取率越高越好，即使达到100%以上也属正常。2.（）清水钻进适用于所有地层，不仅成本低，且冷却效果好。3.（）在松散破碎地层，应当采用长岩心管、大泵量钻进，以提高钻进效率。4.（）单动双管钻具在钻进过程中，其内管不动，外管回转，能够有效保护岩心。5.（）钻孔方位角测定不受磁干扰的影响，任何地层均可使用磁针式测斜仪。6.（）钻机液压系统的压力是由溢流阀调定的，与外部负荷无关。7.（）钻进中泵压突然下降且孔口不返水，通常是发生了孔壁坍塌。8.（）套管下入孔内后，套管与孔壁之间的环状空间如果漏失，无需处理。9.（）岩心堵塞后，可以通过上下串动钻具来解决，若无效应立即提钻。10.（）聚丙烯酰胺（PAM）泥浆是一种无固相泥浆，对环境的污染相对较小。11.（）钻杆的壁厚磨损超过原壁厚的20%时，该钻杆应报废或降级使用。12.（）孕镶金刚石钻头在钻进极硬岩石时，可以通过适当提高转速来保持出刃。13.（）处理孔内事故时，应当遵循“由小到大，由易到难”的原则。14.（）钻孔换径时，必须带有导向管，以防止新孔偏离原孔轴线。15.（）泥浆的含砂量越低越好，含砂量过高会加速泥浆泵的磨损并导致沉砂卡钻。16.（）在寒冷地区施工，停钻期间必须将孔内泥浆全部放掉，防止冻结。17.（）岩心管的长度越长，钻孔越不容易弯曲，因此应尽量使用超长岩心管。18.（）绳索取心钻具内管总成不到位会导致打捞器打捞失败。19.（）钻压是影响钻进速度最显著的因素，钻压越大，钻速越高。20.（）升降钻具时，垫叉必须放平稳，人员应站在安全位置，严禁在孔口管上探视。五、简答题（共6题，每题5分，共30分）1.简述孕镶金刚石钻头钻进时“打滑”现象产生的主要原因及处理方法。2.简述钻孔弯曲（孔斜）的危害，并列举三种预防孔斜的工艺措施。3.泥浆在岩心钻探中的主要功用有哪些？4.什么叫做烧钻事故？简述发生烧钻事故的征兆及处理方法。5.简述单动双管钻具的工作原理及其主要适用范围。6.在复杂漏失地层钻进时，选择泥浆性能参数应遵循哪些原则？常用的护壁堵漏措施有哪些？六、综合应用与计算题（共3题，计算题10分，分析题12分，综合题13分，共35分）1.计算题（10分）某岩心钻探施工中使用往复式泥浆泵，其技术参数如下：缸套内径D=130mm，活塞冲程S=150mm，活塞冲次n=60次/m（1）计算该泥浆泵的实际排量Q（单位：L/min，保留一位小数）。（2）计算孔底环状间隙中的冲洗液上返流速v（单位：m/s，保留两位小数）。（3）依据岩心钻探规程，金刚石钻进环空上返流速一般要求在0.3∼2.综合分析题（12分）某地质勘探队在页岩地层进行岩心钻探施工，设计钻孔深度800m，倾角90°。施工至孔深400m处时，发生以下现象：钻机回转阻力突然变大，动力机皮带轮转速明显下降；泥浆泵压力表读数从正常2MPa骤升至4.5MPa；孔口泥浆返出量逐渐减少至不返浆；试图上提钻具时，提拉力严重超标，钻具只能下放不能上提，且无法回转。（1）根据上述现象，判断孔内发生了什么类型的事故？并说明判断依据。（2）分析该事故产生的可能原因（至少列出3点）。（3）制定该事故的初步处理方案和步骤。3.综合题（13分）某矿区地质条件复杂，上部0-150m为第四系风化覆盖层和流砂层，极易坍塌掉块；150-300m为裂隙发育的灰岩地层，存在严重漏失现象；300-500m为完整坚硬的花岗岩，设计要求在此段获取高精度的岩心（采取率不低于95%）。钻孔设计倾角为75°。（1）针对上部0-150m风化层和流砂层，说明应选择何种钻进方法和泥浆类型？（4分）（2）针对150-300m漏失灰岩层，采用何种泥浆和堵漏工艺最为合理？（4分）（3）针对300-500m坚硬花岗岩段，为了保证高岩心采取率和钻孔防斜，应采用什么钻进方法和钻具组合？如何控制钻进参数？（5分）=====参考答案及解析=====一、单项选择题（共40题，每题1分）1.B2.C3.A4.A5.D6.B7.B8.A9.C10.D11.C12.B13.A14.D15.A16.C17.B18.B19.B20.A21.B22.C23.D24.C25.B26.B27.B28.D29.D30.B31.B32.B33.B34.B35.B36.B37.C38.B39.B40.D二、多项选择题（共20题，每题2分）1.ABCD2.ABC3.ABCD4.ABC5.ABC6.ABC7.ABCD8.ABCD9.ABC10.ABCD11.ABCD12.ABC13.ABCD14.ABC15.ABC16.ABC17.ABC18.ABC19.ABCD20.ABCD三、填空题（共20空，每空1分）1.泥浆泵2.钻孔弯曲度3.铅垂线4.孕镶5.分散6.60至80（合理范围皆可，通常在80N左右）7.卡簧（或卡簧座）8.粘度（或动切力/屈服值）9.梯形10.钻杆11.吊打（或震击）12.底唇磨耗（或喇叭口状磨损）13.破碎14.缸内容积15.软性（或膨胀性）16.螺杆（或弯接头/动力钻具）17.中等漏失18.回次19.液压油20.夹持（或悬吊）四、判断题（共20题，每题1分）1.×（岩心采取率超过100%通常说明岩心膨胀或上回次残留岩心过多）2.×（易坍塌、水敏性地层不宜用清水）3.×（应采用小泵量，减少冲刷，使用短岩心管或双管）4.√5.×（磁针式受磁性干扰影响）6.×（压力由外部负荷决定，达到溢流阀调定压力时才溢流）7.×（通常是钻具折断或严重漏失，坍塌常伴随憋泵和回转困难）8.×（必须封固止水）9.√10.×（PAM作为处理剂，需配合膨润土使用，非纯无固相）11.√12.√13.√14.√15.√16.×（应灌入防冻泥浆或盐水，防止冻结胀裂套管和孔壁）17.×（过长岩心管不仅增加阻力，且容易产生弯曲反而加大孔斜）18.√19.×（钻压过大反而会导致钻头胎体破坏或岩心堵塞，需合理参数）20.√五、简答题（共6题，每题5分）1.答：（1）原因：岩石极硬且致密，研磨性弱（1分）；钻头胎体硬度选择不当，胎体过硬导致金刚石无法出刃（1分）；钻压不足或转速过低（1分）。（2）处理方法：适当增大钻压（1分）；使用弱酸冲洗液腐蚀胎体或采用喷砂法促使金刚石出刃；必要时更换软胎体钻头（1分）。2.答：（1）危害：加剧钻具磨损，易造成折断（1分）；动力消耗增大（1分）；地质资料失真，无法准确确定矿体位置和厚度（1分）。（2）预防措施：使用长粗径钻具和导向装置（1分）；采用合理的钻进规程，减压吊打，均匀给进（1分）；换径时带导向管，保证开孔垂直。（其他合理答案也给分）3.答：（1）冲洗孔底，携带岩粉（1分）；（2）冷却钻头，减少磨损（1分）；（3）润滑钻具，减少回转阻力（1分）；（4）保护孔壁，防止坍塌和漏失，形成泥皮（1分）；（5）在复杂地层中起到平衡地层压力的作用（1分）。4.答：（1）定义：钻头在孔底因缺乏冷却冲洗液，产生剧烈摩擦热，导致钻头胎体与岩石熔融烧结在一起的事故（1分）。（2）征兆：泵压急剧升高甚至憋泵（1分）；回转阻力骤增，动力机超负荷（1分）；孔口不返浆或返浆量减小（1分）。（3）处理方法：一旦发现征兆，严禁强行提钻，应保持泵送冲洗液，尝试用吊锤震击或千斤顶顶拔（1分）；若无法提动，需反出事故钻杆，采用透孔或扩孔套铣方法处理（1分）。5.答：（1）工作原理：钻进时，外管随钻杆回转并带动钻头切削岩石（2分）；内管通过轴承悬挂在外管内部不随外管回转，仅承受岩心进入的摩擦力，从而避免了岩心受到机械冲撞和磨损（2分）。（2）适用范围：适用于较破碎、节理发育、易受冲刷磨损的中硬及硬岩层，是提高岩心采取率的主要钻具（1分）。6.答：（1）原则：低密度以防压裂漏失（1分）；适当的粘度和切力以防漏失并携带岩粉（1分）；良好的护壁堵漏性能（1分）。（2）措施：采用低固相或无固相聚合物泥浆（1分）；添加随钻堵漏材料（如锯末、云母、核桃壳等）（1分）；严重漏失时使用水泥、化学凝胶或套管隔离（1分）。六、综合应用与计算题（共3题，35分）1.计算题（10分）解：（1）泥浆泵实际排量计算：公式为Q=代入数据：换算为升/分钟：0.1074×（2）孔底环空上返流速计算：环空截面积A=A=排量换算为/s：Q流速v=（3）判断：规程要求金刚石钻进环空上返流速在0.3∼0.5m2.综合分析题（12分）答：（1）事故类型：烧钻事故（伴随严重卡钻）（2分）。判断依据：①回转阻力剧增，动力机超负荷（1分）；②泵压骤升至4.5MPa，表明冲洗液循环通道被严重堵塞（1分）；③孔口返出量减少至不返浆，表明冲洗液已无法正常循环冷却钻头（1分）；④钻具只能下放不能上提且无法回转，说明钻头与岩层已发生烧结卡死（1分）。（2）原