一、判断题（对的打“”，错的打“?”，每题1分，共15分）
1．一般情况下，岩石的抗拉强度大于抗剪强度。 （ ） 2．地层孔隙压力是指地层孔隙中流体所具有的压力。 （ ） 3．一般，套管鞋处的地层是容易发生地层破裂的部位。 （ ） 4．牙轮钻头复锥的目的是为了使牙轮在滚动时产生对岩石的冲击作用。 （ ） 5．PDC钻头是以切削方式破碎岩石的。 （ ） 6．转盘钻正常钻进时，在井底处钻柱所受的扭矩最小。 （ ） 7．井眼清洗的两过程中，使岩屑离开井底比由环空携带至地面更困难。 （ ） 8．优选参数钻井的观点认为:钻头使用到牙齿完全磨损时才是最经济的。 （ ） 9．井斜角越大，井眼曲率也就越大。 （ ） 10．以装置角ω=75°安装造斜工具时,所钻井眼的井斜角增大,井斜方位角也增大。 （ ） 11．钻进时，若井内泥浆液柱压力大于地层压力，就不可能发生气侵。 （ ） 12．气侵关井后,井口压力不断上升,说明地层孔隙压力在不断升高。 （ ） 13．套管在承受轴向拉应力的情况下，其抗外挤强度减小。 （ ） 14．水灰比是指水和干水泥的体积之比。 （ ） 15．先打开生产层后固井的方法称为先期裸眼完井法。 （ ）
二、填空题（每空1分，共15分）
1. 在三轴应力作用下，岩石的强度随围压的增大而______________;塑性随围压的减小而______________ 。
2.牙轮钻头的寿命主要取决于__________________寿命和__________________寿命。
3. 射流对井底岩屑的清洗作用主要包括________________和_________________________________。
4. 铣齿钻头的牙齿磨损量是指__________________________与__________________________________之比。
5. 满眼钻具组合中，钻具上至少要安置_______个扶正器。
6. 装置角ω＝150°时，井斜角和方位角的变化为：井斜角___________，方位角_________________。
7. 当钻遇压力过渡带或异常高压地层时，一般会出现机械钻速___________________；Dc指数_______________。
8.注水泥浆井段的环空顶替效率为__________________和_____________________________之比。
三、名词解释（每词2分，共10分）
1.钻柱中和点
2.岩屑运载比 3.装置角
4.上覆岩层压力
5.欠平衡压力钻井
四、简答题（每题5分，共10分）
1．简述钻柱的主要功用。
2．简述注水泥过程中提高顶替效率的主要措施。
五．计算题
1．某井钻至4000m处发生井涌，此时钻井液密度为1.2g/cm3，关井立管压力5MPa，套压6.5MPa，
求：（1）地层压力； （2）求压井用的钻井液密度；
（3）已知上一层套管下深2500m，此处地层破裂压力当量泥浆密度为1.98g/cm3，求允许最大关井套压； （4）推荐使用的压井方法。
2．某井用Φ127mm 钻杆(372.4 N/m )2200m ，Φ158.8mm 钻铤(1328N/m )150m 及Φ212mm 钻头，钻井液密度1.2 kg/l 。钻进时加钻压180kN ，求中性点位置。
3．某井采用喷射钻井技术进行钻进，钻进到某一井深时的泵压为18MPa，所用排量为30 l/s，钻井液密度为1.3g/cm3。此时循环系统的循环压耗系数Kl=0.0223MPa(l/s)1.8。已知钻头上使用3个等直径喷嘴，喷嘴的流量系数为0.96。
试判断：此时钻头上喷嘴直径是多大?
六、论述题：请你谈谈在整个钻井工程中如何有效保护油气层？（15分）
钻井工程理论与技术试卷A
标准答案
一、判断题（每题1分，共15分
1． 2． 3． 4． 5． 6． 7． 8． 9． 10． 11． 12．
13．
14．
15．
二、填空题（每空1分，共15分）
1.抗拉 2.碰撞、挤压、大小剪切 3.PL=0.357Pr 4.合方向 5.射流的冲击压力 漫流横推 6.100 7.键槽 8.下套管到油气层顶部固井 打开生产层 9.渗透性漏失 10.井斜角 井斜方位角 11.施加钻压 12.减小 三、名词解释（每题2分，共10分）
1.装置角：以高边方向线为始边，顺时针旋转到装置方向线所转过的角度。 2．取心收获率：在取心钻井过程中，实际取出岩心的长度与取心进尺的百 分比。
3．拉力余量法：在钻柱设计过程中，考虑钻柱被卡时的上提解卡力，钻杆 柱的最大安全静拉载荷应小于其最大允许拉伸载荷一定值 （拉力余量）的设计方法。
4．压持效应：在钻井过程中，井内存在一定压差，在压差作用下井底的岩 石碎屑难以离开井底，造成钻头重复破碎的现象。
5．窜槽：指在注水泥过程中，由于水泥浆不能将环空中的钻井液完全替走， 使环形空间局部出现未被水泥浆封固的现象。
四、简答题（每题5分，共10分）
1．简述井身结构设计的主要指导思想和依据。 答：井身结构设计的指导思想是：
（1）有效地保护油气层，使不同地层压力的油气层免受损害； （2）避免漏、喷、塌、卡等复杂情况的产生，为全井顺利钻进创造条
件
（3） 钻下部地层采用重钻井液时产生的井内压力，不致压裂上层套
管鞋处最薄弱的裸露地层；
（4）下套管过程中，井内钻井液柱压力与地层压力之间的压差，不致
产生压差卡套管现象。
井身结构设计的依据是：地层压力剖面、地层破裂压力剖面以及必封 点位置。
2．司钻法压井的方法和步骤。
答： 司钻法压井又称为二次循环法压井。发现溢流关井后，第一周循环用原钻井液循环排出井内被污染的钻井液，等压井用的重钻井液配制好后，进行第二周的循环。
第一循环周：启动泥浆泵，调节节流阀使套压等于关井套压。增加泵速到压井泵速，调节节流阀使使循环立管总压力保持初始循环立管总压力不变，直到循环一周后关井，此时关井套压等于关井立管压力。
第二循环周：启动泥浆泵，调节节流阀使套压等于关井立管压力，直到达到压井泵速，压井过程中，循环立管总压力逐渐减小，当重钻井液到达钻头时，循环立管总压力等于终了循环立管总压力，即PTf = PTi；继续循环，当重钻井液从井口返出时，完成第二周循环，此时套压为0。
压井结束，套压和立管压力均为0。
五、计算题（共35分）
1. [解]：①Pp?Pd?9.81?mH?40316kPa ②?m1?Pp9.81H?403163
?1.37g/cm
9.81?3000 ③Pf1000?PL?9.81?1mH1?18181.5kPa 环空内钻井液平均密度为 ?a?Pp?Pa9.81?H?1.149 g/cm
3
则最大关井立管压力为
Pamax?Pf1000?9.81?aH1?6909.8 kPa = 6.9098MPa 2．[解]：① ?3?cos?1?cos?2cos?3?sin?2sin?3cos????8.19?
②???cos?1??cos?2cos?3?cos?3?/?sin?2sin?3????104.44?
因为：?3=120°
中国石油大学钻井工程2008～2009年第一学期(AB)及答案资料
