水井钻探技师理论知识考核试题库

水井钻探技师理论知识考核试题库一、单项选择题（每题1分，共30分）1.岩石在单向应力作用下，抵抗外力破碎的能力称为岩石的（）。A.硬度B.强度C.塑性D.研磨性2.牙轮钻头在软地层中钻进时，通常采用的钻压和转速配合原则是（）。A.高钻压、高转速B.低钻压、高转速C.高钻压、低转速D.低钻压、低转速3.钻井液中加入纯碱（碳酸钠）的主要目的是（）。A.增加钻井液密度B.降低钻井液粘度C.促使钙粘土转化为钠粘土，改善造浆性能D.调整钻井液pH值至酸性4.泥浆泵活塞缸套磨损后，会导致泥浆泵的（）。A.压力升高B.排量增加C.容积效率降低D.功率消耗减少5.在水井钻探中，为了防止孔壁坍塌，在松散破碎地层中常采用（）护壁。A.清水B.泥浆C.套管D.空气6.滚动轴承牙轮钻头，其轴承失效的主要形式是（）。A.疲劳剥落B.磨粒磨损C.塑性变形D.腐蚀7.在钻进过程中，如果发现泵压突然下降，且钻具悬重不变，最可能发生的孔内事故是（）。A.钻杆折断B.烧钻C.埋钻D.掉钻头8.钢丝绳的报废标准规定，在一节距内断丝数达到总丝数的（）时应报废。A.5%B.10%C.15%D.20%9.水井钻探中，填砾工序的质量要求是砾石必须围绕滤水管周围形成均匀的环形带，其主要目的是（）。A.增加出水量B.阻挡含水层细砂进入井内，防止井淤C.节省管材D.固定滤水管10.抽水试验时，要求水中的含砂量达到（）才能视为水井水砂分离合格。A.1/10000B.1/100000C.1/200000D.1/50000011.离心泵启动前必须向泵壳内充满水，其目的是（）。A.润滑轴承B.排出泵内空气，形成真空度C.冷却电机D.防止水泵倒转12.钻机绞车刹车带失灵的主要原因之一是（）。A.刹车毂磨损B.刹车带磨损过薄或沾油C.钢丝绳太粗D.游动滑车太轻13.在基岩中钻探水井，为了提高岩心采取率，常采用（）钻具。A.单管B.双管C.螺杆D.潜孔锤14.泥浆失水量过大，会在孔壁形成（），容易导致起下钻受阻。A.坚硬泥皮B.虚厚泥皮C.疏松泥皮D.无泥皮15.判定含水层富水性的主要依据是钻孔的（）。A.静水位B.单位涌水量C.含水层厚度D.岩石颗粒大小16.地下水中含有大量氯离子，表明该地下水可能（）。A.受到生活污水污染B.来源于大气降水C.处于还原环境D.富含矿物质17.大口径水井钻探常采用反循环钻进，其主要优点是（）。A.钻头寿命长B.岩屑上返速度快，孔底干净C.不需要泥浆D.钻压要求大18.气举反循环钻进时，混合器沉没比必须达到一定深度才能正常工作，主要是因为需要（）。A.足够的静水压力B.足够的压缩空气压力C.足够的扬水高度D.形成气液混合物的密度差19.转盘式钻机中，转盘的主要作用是（）。A.提升钻具B.传递扭矩，旋转钻具C.泥浆循环D.冲击岩层20.潜孔锤钻进适用于（）地层。A.软塑粘土B.硬至坚硬、节理发育的基岩C.松散砂层D.流砂层21.钻杆细扣处容易发生折断，其主要原因是（）。A.钻杆弯曲B.扣型加工应力集中及疲劳损伤C.泥浆腐蚀D.钻压过大22.水井成井后进行初期抽水时，水位下降很快且出水量极小，可能是由于（）。A.含水层枯竭B.滤水管孔隙率过大C.填砾规格不对或泥浆未破壁洗净，造成堵塞D.水泵扬程过大23.配制聚合物泥浆时，高分子聚合物的溶解需要（）。A.高温加热B.强烈机械搅拌并缓慢均匀撒入C.直接倒入泥浆池底部D.与重晶石粉一起加入24.测量钻孔弯曲度（顶角和方位角）的常用仪器是（）。A.流量计B.测斜仪C.测漏仪D.井径仪25.在含流砂地层中钻进，预防涌砂的最有效措施是（）。A.加快钻进速度B.提高泥浆密度和粘度，保持孔内静水压力大于含水层压力C.降低泥浆密度D.长时间停止循环26.止水材料中，海带和桐油石灰属于（）止水材料。A.永久性B.临时性C.化学性D.爆炸性27.井管连接采用焊接时，要求接口处的错口量不得大于管壁厚度的（）。A.5%B.10%C.15%D.20%28.钻机动力机为柴油机，在高原地区使用时，其输出功率会（）。A.增加B.减小C.不变D.先增后减29.衡量泥浆泵工作性能的两个主要参数是（）。A.流量和功率B.流量和压力C.压力和转速D.功率和吸程30.进行地层孔隙压力预测时，若dc指数随井深增加而明显减小，说明地层孔隙压力（）。A.正常B.异常高压C.异常低压D.无关二、多项选择题（每题2分，共30分。少选、错选均不得分）1.影响牙轮钻头使用寿命的因素包括（）。A.钻压B.转速C.泥浆性能D.钻头类型与地层岩性的匹配2.属于泥浆护壁机理的有（）。A.泥皮形成作用B.液柱静水压力平衡地层压力C.堵漏作用D.降低孔内温度3.钻孔发生孔斜的危害主要有（）。A.增加钻具磨损和折断风险B.给下管成井带来困难C.影响出水量和水质D.提高钻进效率4.孔内漏失的常见处理方法有（）。A.调整泥浆性能，降低比重B.加入随钻堵漏材料C.注水泥浆封堵D.增大泵量强行钻进5.钻探常用的钻头类型有（）。A.刮刀钻头B.牙轮钻头C.PDC钻头D.取心钻头6.成井工艺中，破壁的目的是（）。A.清除孔壁上的泥皮B.增大钻孔半径C.增强含水层透水性D.下管更加顺畅7.水井出水中含砂量过高的原因可能是（）。A.滤水管孔隙率过大B.填砾规格与含水层颗粒级配不匹配C.滤水管破裂D.泥浆护壁效果好8.泥浆泵发生异常震动和噪音的原因可能有（）。A.缸套磨损严重B.空气包充气压力不足或漏气C.泵内进入异物D.吸入管路密封不良漏气9.选择抽水设备时，主要考虑的因素有（）。A.钻孔直径B.水位深度C.预计出水量D.电源类型10.补偿式水井钻机的动力头具备（）功能。A.旋转钻具B.给进钻具C.提升钻具D.泥浆循环11.属于水井洗井方法的有（）。A.活塞洗井B.空压机洗井C.二氧化碳洗井D.化学药剂洗井12.埋钻事故的诱发因素包括（）。A.孔壁严重坍塌B.泥浆性能恶化失水大C.停钻时间长未及时循环泥浆D.岩粉大量沉淀13.水文地质钻孔抽水试验按其目的和水文地质条件，可分为（）。A.单孔抽水试验B.多孔抽水试验C.干扰抽水试验D.群孔抽水试验14.钻进硬岩层时，为了提高钻进效率，可采取的措施有（）。A.采用高钻压B.采用PDC或金刚石钻头C.使用润滑性好的泥浆D.采用冲击回转钻进15.井管（套管）下放过程中发生遇阻，正确的处理方法是（）。A.强行下压B.稍微上提，缓慢转动钻具或井管C.开泵循环泥浆冲洗D.立即拔出全部井管废弃三、判断题（每题1分，共20分）1.在粘土层中钻进时，由于地层本身具有造浆能力，因此不需要再添加任何处理剂即可满足钻进要求。（）2.泥浆的塑性粘度随温度的升高而增大。（）3.反循环钻进中，岩心管内岩屑上返速度正比于泥浆在管内的上返流速。（）4.牙轮钻头的超顶和移轴设计主要是为了在软地层中产生剪切破碎岩石的作用。（）5.抽水试验时，水位降深越大，水井的出水量一定成比例直线增加。（）6.井深越大，钻杆的受力越复杂，在弯曲井段钻杆受拉、压、扭、弯等交变应力作用极易发生疲劳破坏。（）7.聚丙烯酰胺（PAM）是一种良好的选择性絮凝剂，常用于不分散低固相泥浆体系中。（）8.泥浆泵的吸入管路必须保持绝对的密封，一旦漏气会严重影响排量和泵压。（）9.在同一个钻孔中，如果同时存在多个含水层且水质不同，必须进行严格的分层止水。（）10.滤水管最佳长度等于含水层厚度。当含水层极厚时，滤水管越长出水量越大且成正比。（）11.气举反循环钻进的最大优点是可以钻进大口径浅孔，而气动潜孔锤主要适用于小口径深孔硬岩。（）12.钻机绞车的游动系统，穿绳方式主要有顺穿和交叉穿两种，交叉穿法钢丝绳寿命更长且起下钻平稳。（）13.钻孔发生键槽卡钻时，卡点位置固定且一般不在井底，多发生在井眼全角变化率大的井段。（）14.使用套管护壁时，套管底部必须带有管鞋，主要作用是保护套管底部不被岩层损坏并引导钻具进入孔内。（）15.水井钻探中，常用的重晶石粉加重材料，其主要化学成分是碳酸钙。（）16.泥浆除砂器的工作原理是基于离心分离，旋流器的直径越小，分离的颗粒越细。（）17.钻杆接头加厚形式分为内加厚、外加厚和内外加厚，其中外加厚接头强度最高且耐磨性好，水眼大。（）18.水源井在长期使用后出水量减少，主要是由于滤水管孔隙被铁细菌或碳酸盐结垢堵塞造成的，与含水层无关。（）19.破壁完毕后，应立即下管，否则孔壁会因应力释放再次缩径或坍塌。（）20.承压水井进行抽水时，井内动水位下降至含水层顶板以下时，由承压水转为无压水状态。（）四、填空题（每空1分，共20分）1.衡量钻井液流变性能的主要参数包括塑性粘度、动切力、静切力和_______。2.钻机的动力传动系统主要由动力机、离合器、变速箱、万向轴和_______组成。3.水文地质钻孔按其成井结构，井管通常由井壁管、_______和沉淀管三部分组成。4.泥浆泵安全阀的作用是当排出管压力超过规定值时自动开启，将高压泥浆排回_______，以保护泵体不受损坏。5.岩石的机械性质主要包括硬度、强度、塑性和_______。6.大口径水井钻探常用的钻进方法有正循环回转钻进、_______钻进和冲击回转钻进。7.发生井漏时，按照漏失通道的形状可分为孔隙性漏失、裂缝性漏失和_______漏失。8.填砾水井的填砾高度必须超过滤水管顶端至少_______米，以防止洗井抽水时填砾下沉露出滤水管。9.承压井的稳定流抽水试验，计算渗透系数常用的公式是_______公式。10.电动机或柴油机带动泥浆泵工作，泵的往复次数与排量成_______比。11.潜水完整井抽水时，水位降落漏斗是以井轴为中心的_______面。12.钻具组合中，钻铤的主要作用是施加_______和防止钻杆受压弯曲导致孔斜。13.水井滤水管缠丝间隙的规格必须根据含水层砂样的_______来确定。14.钻探用钢丝绳的公称直径为D，则其允许的安全负荷计算中，破断拉力通常需乘以一个_______系数。15.钻孔发生卡钻后，不能强拉硬拔，通常采用_______或浸泡解卡剂的方法处理。16.评价水井出水能力的“三次降深”抽水试验，每次降深值一般为设计最大降深的_______倍。17.岩心采取率是衡量钻探质量的重要指标，一般要求完整基岩的岩心采取率不低于_______。18.气举反循环钻进使用的钻杆组合通常为双层管路结构，包括内层管和外层管，压缩空气从两层管之间的环空进入，混合器设在_______。19.地下水按其埋藏条件分为包气带水、潜水和_______。20.水井管材中，钢管的外防腐一般采用沥青或_______涂层。五、简答题（每题5分，共30分）1.简述水井钻探中泥浆的主要作用。2.简述牙轮钻头钻进中“钻压”和“转速”的选择原则及两者在实际钻进中的配合关系。3.水井成井过程中，导致出水量偏小的常见原因有哪些？4.简述孔内漏失地层的判定方法及一般处理流程。5.简述钻井液固相控制的意义及常用固控设备的作用。6.什么是稳定流抽水试验？写出其技术要求中的“三次降深”的具体规定及目的。六、计算题（每题10分，共30分）1.某水井钻探工程，已知钻孔设计深度为H=600m，使用的钻杆外径为D=127mm，内径为d（1）计算泥浆在钻杆内的内部上返流速（单位：m/s）。（2）若钻孔环空（孔壁与钻杆之间）流速要求不小于0.8m/s（注：计算截面积时保留两位小数，流速计算结果保留两位小数，所有直径单位需转换为米进行计算）2.在潜水含水层中打一口完整井，已知含水层厚度=20m，抽水试验达到稳定流状态时，井内动水位降深S=4m，水井直径r请使用裘布依潜水完整井稳定流公式计算该井的出水量Q（单位：/d（公式：Q=πK，其中h=−3.某一承压含水层厚度为M=25m，孔隙度为n=0.3。现从该含水层中抽水，已知水头下降了Δ（提示：水体积公式V=πMΔh·，为简化计算，此处直接使用承压水储水系数七、综合分析题（每题15分，共30分）1.某地拟进行一基岩水井钻探工程，设计井深600m。上部地层0−300m为第四系松散层（亚粘土、砂层互层），下部2.某村供水水源井工程竣工后，成井深度150m，下入Φ273mm钢制滤水管。在进行抽水试验时，发现出水量远小于设计要求，且井水含砂量严重超标，达到1/10000以上，抽水半小时后水泵频繁因过载停机。经调查，施工记录显示：滤水管孔隙率仅8，缠丝间距为2mm；下管前破壁不彻底，泥浆粘度高达***参考答案及评分标准一、单项选择题（每题1分，共30分）1.B2.B3.C4.C5.B6.A7.A8.B9.B10.C11.B12.B13.B14.B15.B16.A17.B18.D19.B20.B21.B22.C23.B24.B25.B26.B27.D28.B29.B30.B二、多项选择题（每题2分，共30分）1.ABCD2.ABC3.ABC4.ABC5.ABCD6.AC7.ABC8.ABCD9.ABCD10.ABC11.ABCD12.ABCD13.ABCD14.BD15.BC三、判断题（每题1分，共20分）1.×（需添加处理剂控制失水和固相）2.×（随温度升高粘度降低）3.√4.√5.×（存在最大出水量界限）6.√7.√8.√9.√10.×（达到界限后出水量不再增加）11.×（气举反循环也广泛用于大口径深孔）12.×（顺穿寿命长，交叉穿磨损大）13.√14.√15.×（重晶石主要成分是硫酸钡）16.√17.×（内加厚水眼大，外加厚强度高）18.×（与含水层淤塞也有关系）19.√20.√四、填空题（每空1分，共20分）1.表观粘度2.转盘（或绞车）3.滤水管4.吸入池（或泥浆池）5.研磨性6.反循环7.溶洞性8.8（或十余）9.裘布依10.正11.圆锥（或漏斗）12.钻压13.颗粒级配（或筛分曲线）14.安全15.震击16.1/3、2/3、117.70%（或规定值）18.钻杆柱底部（或内管底部）19.承压水20.环氧树脂五、简答题（每题5分，共30分）1.答：（1）冲洗孔底，携带岩屑，保持孔底干净。（2）冷却钻头，润滑钻具，减少钻具磨损。（3）护壁堵漏：形成泥皮，维持孔壁稳定；依靠液柱压力平衡地层压力，防止坍塌和涌水。（4）保护含水层：优质低固相泥浆可减少对含水层的物理堵塞。（5）悬浮岩屑：在停止循环时悬浮岩屑，防止沉砂埋钻。2.答：（1）选择原则：钻压主要根据岩石硬度和钻头类型决定，软地层用低钻压高转速，硬地层用高钻压低转速；转速依据钻头直径和破岩方式确定，过快易磨损钻头。（2）配合关系：实际钻进中，两者相互制约。软地层中为保证切削具有效切入，采用“低钻压、高转速”以剪切破岩为主；硬地层中为使牙轮压碎岩石，采用“高钻压、低转速”避免钻头早期磨损和切削具断裂。3.答：（1）泥浆大量渗入含水层孔隙或裂隙中，未彻底破壁洗井，造成含水层物理堵塞。（2）填砾规格不合理，过细或含泥量高，或填砾不到位发生“架桥”，降低了透水率。（3）滤水管孔隙率过小或缠丝间隙不对，或滤水管安装位置偏离主含水层。（4）成井后未及时洗井或洗井不彻底，泥皮未破坏。（5）含水层本身富水性差或季节性地下水位下降。4.答：（1）判定方法：观察泥浆池液面是否下降及下降速率；监测泵压变化，漏失时泵压下降甚至无压；钻进时钻具悬重变化及不返浆现象。可通过测定漏失层位、漏失量大小判定。（2）处理流程：首先静止观察或降低泵量，尝试随钻堵漏；若为微漏，可提高泥浆粘切或加入随钻堵漏剂（如云母、果壳）；若为严重漏失，需起钻至安全井段，注入桥接堵漏浆液或水泥浆封堵；堵漏成功后试压，恢复钻进时调整泥浆密度。5.答：（1）意义：降低泥浆含砂率，减少钻头和泥浆泵的磨损；维持泥浆性能稳定，降低泥浆密度；防止孔壁形成过厚泥皮导致起下钻阻卡和压差卡钻。（2）设备作用：振动筛——初级固控，清除大颗粒岩屑；除砂器——利用离心力清除中等颗粒（砂）；除泥器——清除细小颗粒（泥）；离心机——去除极细固相颗粒，控制泥浆粘度。6.答：稳定流抽水试验是指抽水量与水位降深在短时间内达到相对稳定状态，且水位流量不随时间发生明显变化的抽水过程。（1）规定：通常进行三次降深抽水，即“三次降深”。水位降深值一般依次为设计最大降深的1/3、2/3、（2）目的：通过不同降深对应的不同出水量，绘制Q−S曲线（出水量与降深关系曲线），推算水井最大可能出水量；计算含水层的水文地质参数（如渗透系数K、影响半径六、计算题（每题10分，共30分）1.解：（1）钻杆内截面积=泵量Q钻杆内流速=（2）环空截面积=环空流速=判断：=0.422.解：已知：=20m，S=4m，r动水位至底板高度h==400代入裘布依公式：答：该井的出水量为546.43/3.解：已知：R=100m，M=25由承压水储存量释放公式V代入数据：π≈3.14换算为科学计数法：2.36×答：释放的水体积为2.36×七、综合分析题（每题15分，共30分）1.综合分析及方案：原因分析（5分）：处为基岩风化裂隙带，裂隙极其发育且连通性好。进入该层时，原有泥浆柱的静水压力大于地层压力，导致泥浆沿裂隙大量漏失；由于泥浆大量漏失，孔内液面下降，导致上部松散层（亚粘土、砂层）失去液柱支撑，应力释放发生缩径和坍塌。属于典型的“下漏上塌”复杂孔内工况。处理及护壁方案（10分）：（1）立即止损防塌：发现漏失后严禁继续强抽，立即向孔内灌注稠泥浆或顶替清水