第一章
4．岩石的硬度也就是岩石的抗压强度（f ）。
1．一般岩石的弹性常数随围压的增加而增大。（f ）
2．在动载作用下岩石呈现出的强度比静载作用下要大的多。（ f ）
1．什么是井底压差？
答：井内液柱压力与地层孔隙压力之差。
3．d c指数法预报异常地层压力的原理
答：d c指数法预报异常地层压力的原理是根据机械钻速在正常、异常地层压力的差别，通过计算取得。叙述主要公式及公式中d c指数与机械钻速之间的关系。
5．岩石的硬度与抗压强度有何区别？
答：硬度与抗压强度有联系，但又有很大区别。硬度只是固体表面的局部对另一
物体压人或侵入时的阻力，而抗压强度则是固体抵抗固体整体破坏时的阻力。
6．什么是各向压缩效应？
答：在三轴应力试验中，如果岩石是干的或者不渗透的，或孔隙度小且孔隙中不存在液体或者气体时，增大围压则一方面增大岩石的强度，另一方面也增大岩石的塑性，这两方面的作用统称为“各向压缩效应”。
第二章7
3．牙轮钻头是以（ a ）作用为主破岩的钻头。
a.冲击
b.切削
c.研磨
4．已知钻具在泥浆中的总重量为100吨，钻进时需给钻头加压20吨，钻进时大钩负荷应该是80 吨。
4．某井井深2000米，地层压力27.5Mpa,井内钻井液密度为1.18 g/cm3，井底压差为-4.35 Mpa。
1．阐述牙轮钻头的工作原理。
1）牙轮钻头依靠牙齿破碎演示，固定在牙轮上的牙齿随钻头一起绕钻头轴线作顺时针方向的旋转运动，成为公转。（3分）
2）同时，牙齿绕牙轮轴线作逆时针方向的旋转成为自转。钻头在井底的纵向振动，与静载压入力一起形成了钻头对地层演示的冲击、压碎作用。（2分）
3）剪切作用由牙轮钻头的超顶、复锥和移轴三种结构特点引起。（2分）
1．某直井钻至井深L=1600m，井底地层压力16.4MPa，泥浆密度ρm=1.1g/cm3，钻进钻压为W=65kN，钻柱组成为5”钻杆（外径为d op=127mm、内径为d ip=110mm、长L p=1500m）＋7”钻铤（外径为d oc=177.8mm、内径为d ic＝75mm、长L c=100m）组成，已知钻柱的密度为ρ=7.85g/cm3。
求解：
1）计算钻柱轴向力零点井深。（4分）
2）画出钻柱轴向力分布示意图。（2分）
3）钻进时井底压差为多少？（2分）
解：
1）计算钻柱轴向力零点井深
计算钻铤浮重：
Lc=SnWmax/qcKbcona p92
L=48.17m
钻柱轴向力零点井深=1600-48.17=1551.83m
2）画出钻柱轴向力分布示意图。(略)
3）钻进时井底压差为：
1．试计算由41/4inch内外加厚，壁厚10.92mm的E级钻杆（屈服强度下的抗拉力Fy1=1848.89KN）和51/2inch内外加厚，壁厚10.54mm的E级钻杆（屈服强度下的抗拉力Fy2=2212.49KN）组合的复合钻柱在密度为 1.2g/cm3的钻井液中的可下入深度（安全系数1.30, 1 inch=25.4mm,已知钻柱的密度为ρs=7.85g/cm3）。
解：
安全系数法：Fa=Fp/St
设计系数法（考虑卡瓦挤压）：
拉伸余量：
拉伸载荷：Fa=Kb*Fo
钻柱在空气中的重量：Fo=(qpLp+qcLc)*Kb
qp=(3.14*（do2-di2）*7.85)/4
Kb=1-ρd/ρs
dop1=
dip1=107.95-2X10.92=86.11mm
dop2=
dip2=139.7-2X10.54=118.62mm （2分）
（3分）
L=L1+L2=6559.36+1696.76=8256.13m （3分）
2.已知某直井井深Dv=1500m，需要钻压W=140 kN，钻井液密度为1.20g/cm3,钻具结构为：Ф216mm钻头+Ф165mm钻铤 (线质量q
c
= 136.24 kg/m)+ Ф127mm 钻
杆 (线质量q
p =29.04 kg/m)；安全系数S
N
=1.2 。
求钻柱中性点的井深。求解：
1）公式：（2分）
W=Lp*q
p *K
B
+ Lc*q
c
*K
B
L N = W / q
p
*K
B
或 L
N
= W*S
N
/ q
p
*K
B
*conα
K B =(1-ρ
d
/ρ
s
)
L=Dv- L
N
2）计算W=14t时所需钻铤长度：（6分）
K B =1-ρ
d
/ρ
s
=1-1.2/7.85=0.8471
L
N
= 140000 *1.2/ 136.24* 0.8471*9.8 = 148.54m
L=Dv- L
N
=1500-148.54=1351.46m
所以，中性点所在井深为1351.46m。
第三章6
1．同一尺寸钻柱中，相同密度泥浆的流动阻力的主要影响因素是泥浆的（a ）。
a.粘度
b.切力
c.泵压
1．钻井液的累计失水由瞬时失水、动失水、静失水组成。
2．储层敏感性评价包括速敏、水敏、盐敏、酸敏、碱敏。1．水基钻井液的主要组成包括水、粘土、处理剂。
4．什么叫剪切稀释？对钻井有何重要作用？
答：剪切稀释特性表现粘度随剪切速率增大而降低的现象。
2．分析钻井液对产层的损害。
答：
1）外来流体中的固体颗粒对储层的损害，当钻井液、完井液等外来流体与渗透性地层接触时，在井内液柱压差的作用下，外来流体中粒径极小的固体颗粒(粘土、岩屑、加重材料等)在滤饼形成前会侵入储层，造成储层油气流通道堵塞，储层渗透性降低。造成损害的程度与流体的滤失性能、固相含量及颗粒分布、压差及流体与地层的接触时间有关。（2分）
2）储层内部微粒运移造成的损害（2分）
3）储层内粘土水化膨胀，引起孔喉堵塞，储层都含有一定比例的粘土矿物。粘土矿物中的蒙脱石具有典型的水敏性，当它与侵入储层的低矿化度的水接触时，蒙脱石的膨胀体积可达原始体积的几倍甚至10倍以上，这就容易造成孔隙喉道被封堵，使渗透率大幅度下降。（1分）
4）流体的不配伍性对储层的损害，入井流体彼此不配伍，如钻井液、完井液与水泥浆之间常会不配伍，尤其是水泥浆滤液含有大量钙离子，pH值又高，当与其他流体相遇时很容易生成钙盐而沉淀。（1分）
5）水锁效应，水锁效应是指油流中的水滴在通过狭窄的孔隙喉道时，孔喉两侧必须有一定的压差水滴才能通过，否则孔喉就被水滴堵塞。在地层中水锁效应是可以叠加的，故会导致油流阻力大大增加。水锁效应通常是钻井液等外来流体的滤液侵入后，使储层中水相含量增多引起的。因此，尽量控制外来流体滤失量是防止发生水锁效应的有效措施。（1分）
第四章5
4．喷射钻井中，射流的冲击压力不是静压力，在射流作用的井底面积内，冲击压力的分布是（b ）。
a.均匀的
b.极不均匀的
c.无法分析的
4．随井深的增加，喷射钻井中可以通过调节排量、喷嘴直径使钻头压降达到理论上的最大值。（t ）
1．喷射钻井中泥浆泵的排量越大越好。（f ）
2．水力参数优选的标准是什么？
答：水力参数优选的标准是最大钻头水功率、最大射流冲击力和射流喷射速度三个标准。1．论述影响钻进速度的诸因素。
答：影响钻进速度的诸因素包括：
1）钻压对钻速的影响（1分）
2）转速对钻速的影响（1分）
3）牙齿磨损对钻速的影响（1分）
4）水力因素对钻速的影响（1分
5）钻井液性能对钻速的影响（1分）
用公式和图说明。（2分）
第五章1
2．什么是反扭角？哪些因素影响其大小？
答：动力钻具在液流作用与转子产生扭矩，其反作用力作用在钻柱上，所产生的扭矩称为反扭矩，影响因素包括钻柱长度，摩擦力惯性矩，装置角等
第六章2
4．井底常压法压井的原则是什么？
答：井底常压法压井的原则是保持井底常压，就是在压井过程中，井底压力略大于地层压力并且使井底压力保持不变。
3．为什么必须限制起下钻速度？
答：限制起下钻速度以防止抽吸压力和激动压力。
第七章10
2．固井中，通常采用紊流（流态）来提高顶替效率。
3．控制套管柱设计的基本外载是_轴向拉力__，_外挤力_和__内压力__。
3．射孔完井适用于（ a ）。
a.非均质储集层
b. 均质储集层
c. 所有储集层
4．对于易出砂的油井适宜采用（ b ）完井法。
a.后期裸眼
b.砾石充填
c.射孔
5．解释固井和井身结构的概念？
答：向井内下入套管，并向井眼和套管之间的环形空间注入水泥的施工作业称之为固井。包括下套管和注水泥。
井身结构主要包括：套管层次，每层套管的下入深度和套管和井眼尺寸的配合。
6．简述射孔完井法及其特点。
答：射孔完井是指下入油层套管封固产层后再用射孔弹将套管、水泥环、部分产层射穿，形成油气流通道的完井方法。（2分）
射孔完井是使用最多的完井方式，大多数的储集层都可采用射孔完井方式。但只有非均质储集层，才最适合用射孔完井。非均质储集层的特点是稳定性岩层和非稳定岩层相互交错，不同压力体系的岩层相互交错，有含水含气的夹层，或是有底水和气顶。（2分）
1．什么是水泥浆的稠化时间？
答：水泥浆的稠化时间指水泥浆从配置开始到其稠度达到其规定值所用的时间。
2．论述井身结构设计的原则，及中间套管下入深度的确定方法
答：1）井身结构设计的原则（3分）
(1)有效地保护油气层，使不同地层压力的油气层免受钻井液的损害。
(2)应避免漏、喷、塌、卡等井下复杂情况的发生，为全井顺利钻进创造条件，以获得最短建井周期。
(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处最薄弱的裸露地层。
(4)下套管过程中，井内钻井液柱的压力和地层压力之间的压力差，不致产生压差卡套管现象。
2）中间套管下入深度的确定方法（4分）
利用压力剖面图中最大地层压力梯度求上部地层不致被压裂所应具有的地层破裂压力梯度的当量密度ρf。ρf的确定有两种方法，当钻下部井段时如肯定不会发生井涌，可用下式计算：
ρf＝ρpmax + Sb + Sg + Sf
若预计要发生井涌，可用下式计算：
ρf＝ρpmax + Sb + Sf + (Dpmax/D21)×Sk
2．某井油层位于2600m，预测地层压力的当量钻井液密度为1.20g/cm3,钻至200m下表层套管，液压实验测得表层套管鞋处地层破裂压力的当量密度为1.65 g/cm3,问不下技术套管是否可以顺利钻达油层？已知：抽吸压力系数S b=0.038g/cm3, 井涌允量S k=0.05 g/cm3, 破裂压力安全系数S f=0.036g/cm3, 激动压力系数S g=0.04g/cm3。
解：
(1)公式：
ρf=ρpmax + Sb + Sf + Dpmax/D21*Sk （2分）
(2)计算：（3分）
ρf=ρpmax + Sb + Sf + Dpmax/D21*Sk
=1.3+0.038+0.036+2600/200*0.05=2.024 g/cm3
因为ρf= 2.024 g/cm3
所以不下技术套管不可以顺利钻达油层。(3分）第八章1
2．井底压力大于地层压力，则易发生( a )。
a.井漏
b.井喷
c.压差卡钻
一、名词解释 1、岩心收获率：在取心钻井过程中，实际取出岩心的长度与本次取心钻进 进尺的百分比。 2、装置角：在井底平面上，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。 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 柱的最大允许静拉力应小于其最大安全拉伸力的一定值（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，造成钻头重复破碎而导致钻进效率下降的现象。 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。 6、门限钻压：指钻头牙齿刚刚吃入岩石时的钻压，其值的大小主要取决于 岩石的性质。 7、上覆岩层压力：指该层以上岩石基质和岩石孔隙内流体的总重力造成的 压力。 8、先期裸眼完井：钻至油气层上部下套管固井，然后钻开生产层的完井方法。 9、水泥稠化时间：指水泥浆从配置开始到其稠度达到其规定值（API规定 水泥浆稠度达100BC）所用的时间。 10、钻柱中和点：指钻柱上轴向力为零的点。 11、岩屑运载比：岩屑在环空的实际上返速度与钻井液在环空上返速度之比。 12、欠平衡压力钻井：指在钻井过程中保持井内钻井液柱压力小于地层压力的 钻井技术。 13、岩石可钻性：岩石被钻头破碎的难易性，反映了岩石的抗钻能力。 14、水锁效应：钻井液中的水侵入油层，封锁孔喉，使油流阻力增大的效应。 15、井漏：钻井过程中钻井液或水泥浆漏入地层中的现象。 16、气窜 17井斜角：指该点在井眼轴线上的切线与铅垂线之间的夹角。 18、牙齿磨损量：钻头牙齿磨损掉的高度与牙齿原始高度之比。 19、工具面：弯接头的轴线是一条折线，折线构成的平面称为弯接头的工具面。 20、地层破裂压力：在井下一定深度裸露的地层，承受流体压力的能力是有限的，当液体压力达到一定数值时会使地层破裂，这个液体压力叫地层破裂压力。 21、表观粘度：在某一流速梯度下，剪切应力与相应流速梯度的比值。 22、卡钻：钻井过程中，由于各种原因造成的钻具陷在井内不能自由活动的现象。 23、岩石硬度：岩石抵抗其他物体表面压入或侵入的能力。 24、当量密度：对于某种压力用等高度或深度的钻井液液柱压力等效所需要的钻井液密度值称为当量密度。 25、定向钻井：沿着预先设计好的井眼轨道钻达目的层的钻进方法。
第一阶段在线作业 单项选择题 第1题目前对地层压力等级的划分尚未有统一的明确的标准。应用我国石油工业的习惯用语，一般将地层压力分为四个级别。超高压地层压力PP为 A、0.90≤PP＜1.20 B、1.20≤PP＜1.40 C、1.40≤PP＜1.80 D、PP＞1.80 A、某一深度 B、套管鞋深度 C、单位井深 D、单位垂直深度 A、钻柱长度 B、测量井深 C、垂直井深 D、设计井深 A、地层破裂压力 B、循环压力 C、地层压力 D、回压 第5题井深2800m，钻井液密度1.24g/cm3，下钻时存在一个1.76MPa的激动压力作用于井底，计算井底压力当量钻井液密度( )g/cm3。 A、1.3 B、1.24 C、1.18 D、0.064
第6题地层压力是确定钻井液（）的依据。 A、密度 B、粘度 C、失水 D、切力 第7题正常压力地层中随着井深的增加，地层压力梯度（）。 A、增大 B、不变 C、减小 D、不确定 第8题上覆岩层压力是指某深度以上的( )所形成的压力。 A、岩石的重力 B、孔隙流体 C、岩石骨架应力 D、岩石基质和孔隙内流体的总质量 第9题当孔隙压力等于上覆岩层压力时，骨架应力( )。 A、大于零 B、等于零 C、小于零 D、不确定 第10题地层破裂压力一般随着井深的增加而( )。 A、不变 B、减小 C、增大 D、不确定 第11题地层破裂压力是确定( )的重要依据之一。
A、地层压力 B、抽吸压力 C、坍塌压力 D、最大允许关井套压 第12题地层坍塌压力指的是液柱压力由大向小到一定程度时井壁岩石发生剪切破坏造成井眼坍塌时的（）。 A、地层压力 B、基岩应力 C、液柱压力 D、地面压力 第13题地层漏失压力是指某一深度的地层产生（）时的压力。 A、地层破裂 B、钻井液漏失 C、岩石变形 D、地层坍塌 第14题对于正常压力的高渗透性砂岩，往往地层漏失压力比（）小得多。 A、地层坍塌压力 B、地层压力 C、地层破裂压力 D、实际允许关井套压 第15题对钻井来说，（）检测关系到快速、安全、低成本的作业甚至钻井的成败。 A、地层温度 B、地层压力 C、地层倾角 D、地层水密度 第16题只有掌握地层压力、地层破裂压力和（）等参数，才能正确合理地选择钻井液密度，设计合理的井身结构和井控设备。 A、岩石应力
钻井工程理论与技术复习题 1. 静液压力由液柱自身的重力所引起的压力,其大小与液体的密度与液柱的垂直高度或深度有关。 2. 静液压力梯度的大小与液体中溶解的矿物或气体的浓度有关。 3.液柱的静液压力随液柱垂直高度的增加而增加 4．上覆岩层压力地层某处的上覆岩层压力是该处以上的岩石基质和岩石孔隙中流体的总重力所产生的压力。 5.上覆岩层压力随深度增加而增大。 6.地层压力指岩石孔隙中的流体所具有的压力，亦称地层孔隙压力。 7.异常高压超过正常地层静液压力的地层压力(Pp >Ph)称为异常高压。 异常低压低于正常地层静液压力的地层压力(Pp 专业班级 姓名 考试日期 2008年 1 月 3 日 一、判断题（对的打“√”，错的打“ ”，每题1分，共20分） 1．在计量井深时，一般以转盘面作为基准面。（）2．对泥砂岩剖面，用dc指数监测地层压力时，砂岩段的dc指数不作为计算点。（）3．在三轴应力条件下岩石的塑性会减小，强度会增大。（）4．PDC钻头一般适用于高转速、低钻压下工作。（）5．中和点处的轴向力为零，因此钻具一般不会在此处发生破坏。（）6．门限钻压的大小与水力因素有关，因此门限钻压可以为负值。（）7．在钻速方程中，转速指数λ的值一般大于1。（）8．压井过程过立管压力的大小是通过调节节流阀的开启度来实现的。（）9．钻井泵在额定功率工作方式下，最优排量即为泵的额定排量，泵压为额定泵压。（）10．满眼钻具组合就是采用大尺寸钻铤填满井眼，防止井斜。（）11．所谓井深结构实际上就是指各层套管的下深。（）12．发现井涌时，可采用循环观察方法确定井内情况后再进行关井。（）13．钻井过程中发生了井漏，说明地层已被压破。（）14．发生键槽卡钻后，可大力上提和下放的方法活动钻具，以求解卡。( ) 15．弯接头属于转盘造斜工具。（） 二、填空题（每空1分，共20分） 1．沉积岩可分为沉积和沉积两大类。 2．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指数的现象。3．在套管强度设计时，下部套管一般按设计，上部一般按。 4．牙轮钻头的移轴会产生滑动；超顶会产生滑动。 5．目前常用的全面钻进钻头类型有、和。 6．常用的固相控制设备包括、、和。7．在第一临界井深前，最优喷嘴直径随井深的增大而，在第一和第二临界井深间，最优喷嘴直径随井深的增大而。 8．在确定井眼轨迹时，可直接测量的参数有、和。 钻井工程试题（选择）一、选择题(每题4个选项，其中只有1个是正确的，将正确的选项填入括号内) 35、在正常压力地层，随着井深的增加，地层孔隙度减小，地震波传播速度（），当地震波到达油气层时，传播速度（）。 A、加快、变慢 B、变慢、加快 C、加快、加快 36、当地层软硬交错或地层倾角较大时易发生( )。 A、井喷 B、井斜 C、井漏 D、井径缩小 37、影响井斜的地质因素中起主要作用的是( )。 A、地层倾角 B、岩石的层状构造 C、岩石的软硬变化 D、岩石的各向异性38、地层倾角在( )之间时， 井眼轴线偏离不定。 A、10°～20° B、30°～40° C、45°～60° D、60°～70° 39、地层倾角小于( )时，井 眼轴线向地层上倾方向偏 斜。 A、60° B、70° C、45° D、10° 40、地层倾角大于( )时，井 眼轴线向地层下倾方向偏 斜。 A、40° B、60° C、80° D、90° 61、正常压力地层中随着井深的增加，地层压力梯度（）。A、增大B、不变 C、减小 D、不确定 62、地层破裂压力是确定（） 的最重要依据之一。 A、地层压力 B、抽吸压力 C、坍塌压力 D、最大允许关井套压 63、地层破裂压力与地层( )之比称为地层破裂梯度。 A、压力 B、温度 C、深度 D、温差 64、地层破裂压力一般随着井深的增加而（）。 A、不变 B、减小 C、增大 D、不确定 70、所有作用在环形空间的压力总合，就是（）。 A、井底压力 B、环空静液压力 C、环空流动阻力。71、井底压力( )地层压力是导致溢流发生的根本原因。 A、小于 B、等于 C、大于 D、近似于 77、关井后，气柱自2500m的井底滑脱上升，气柱上升到( )处，井底压力最大。 A、2000m B、1500m C、1000m D、井口 78、井底压差越大，对油气层损害( )。 A、越轻 B、越不明显 C、越严重 D、越稳定 79、增大井底压差，会使机械钻速( )。 A、不变 B、减小 C、增大 D、增加很小 80、抽吸压力发生在井内（）时，其结果是降低有效的井底压力。 A、起钻 B、下钻 C、循环 D、空井 81、起钻速度越快，抽汲压力（）。 A、越小 B、越大 C、不变 D、不一定 82、在( )过程中不及时向井 高校名称院系名称学位层次 中国矿业大学安全工程学院本科、硕士、博士【国家重点学科】 中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院本科、硕士、博士【国家重点学科】 中南大学资源与安全工程学院本科、硕士、博士【国家重点学科】 北京科技大学土木与环境工程学院本科、硕士、博士【国家重点学科】 西安科技大学能源学院本科、硕士、博士【国家重点学科】 中国科学技术大学工程科学学院本科、硕士、博士【国家重点（培育）学科】辽宁工程技术大学安全科学与工程学院本科、硕士、博士【国家重点（培育）学科】东北大学资源与土木工程学院本科、硕士、博士 重庆大学资源环境科学学院本科、硕士、博士 山东科技大学资源与环境学院本科、硕士、博士 安徽理工大学能源与安全学院本科、硕士、博士 河南理工大学安全学院本科、硕士、博士 北京理工大学机电工程学院本科、硕士、博士 中国地质大学（武汉）工程学院本科、硕士、博士 中国地质大学（北京）工程技术学院本科、硕士、博士 太原理工大学矿业工程学院本科、硕士、博士 北京理工大学机电学院本科、硕士、博士 中国石油大学（华东）机电工程学院本科、硕士、博士 南京工业大学城市与安全学院本科、硕士 中国民航大学安全科学与工程学院本科、硕士 沈阳航空航天大学安全工程学院本科、硕士 首都经济贸易大学安全与环境工程学院本科、硕士 常州大学环境与安全工程学院本科、硕士 江苏大学环境学院本科、硕士 湖南科技大学能源与安全工程学院本科、硕士 昆明理工大学国土资源工程学院本科、硕士 华南理工大学机械与汽车工程学院本科、硕士 南京理工大学化工学院本科、硕士 天津理工大学环境科学与安全工程学院本科、硕士 福州大学环境与资源学院本科、硕士 中北大学[太原]化工与环境学院本科、硕士 江西理工大学[赣州]资源与环境工程学院本科、硕士 广西大学材料科学与工程学院本科、硕士 西南交通大学交通运输与物流学院本科、硕士 西南科技大学[绵阳]环境与资源学院本科、硕士 西安建筑科技大学材料与矿资学院本科、硕士 武汉科技大学资源与环境工程学院本科、硕士 长安大学地质工程与测绘学院本科、硕士 南开大学环境科学与工程学院本科、硕士 北京交通大学交通运输学院本科、硕士 哈尔滨理工大学测控技术与通讯工程学院本科、硕士 贵州大学矿业学院本科、硕士 大连交通大学交通运输工程分院本科、硕士 兰州理工大学石油化工学院本科、硕士 2006-2007 学年第二学期 《钻井工程》课程考试试卷（A卷）参考答案 一、名词解释（共20分，每题2分） 1、地层破裂压力（2分） 在井下一定深度裸露的地层，承受流体压力的能力是有限的，当液体压力达到一定数值时会使地层破裂，这个液体压力称为地层破裂压力。 2、岩石硬度（2分） 岩石抵抗其他物体表面压入或侵入的能力 3、TSP钻头（2分） 热稳定性聚晶金刚石钻头 4、水平投影长度（2分） 井眼轨迹上某点至井口的长度在水平面上的投影，即井深在水平面上的投影长度。 5、井斜方位角（2分） 在水平投影图上，以正北方位线为始边，顺时针方向旋转到井眼方位线上所转过的角度。 6、中性点（2分） 钻柱上轴向力等于零的点。 7、钻井液的定义（2分） 钻井时用来清洗井底并把岩屑携带到地面、维持钻井操作正常进行的流体称为钻井液。 8、工程师法压井（2分） 关井等候配置压井重钻井液，然后开启节流阀并开泵注入压井液；在一个循环周内将原来的钻井液替出，恢复地层－井眼系统的压力平衡。 9、平衡压力钻井（2分） 在有效地控制地层压力和维持井壁稳定的前提下，尽可能降低钻井液密度，使钻井液液柱压力刚好平衡或略大于地层压力，达到解放钻速和保护油气层的目的。这种钻井方法称为平衡压力钻井。 10、岩石可钻性（2分） 岩石抗破碎的能力 二、填空题（共15分，每空1分） 1、岩石强度的大小取决于(岩石的)内聚力、(岩石颗粒间的)内摩擦力。 2、射流对井底清洗主要作用形式有两种：一是射流的冲击压力作用（或冲击翻转），二是漫流的横推作用（或漫流横推）。 3、关井的方式有硬关井、软关井、半软关井三种。 4、钻柱在井眼内的旋转运动可能的形式有自转、公转、公转与自转的结合、无规则的旋转运动四类。 5、随着围压的增大，岩石表现出从脆性向塑性的转变。 6、钻井时从普通喷嘴喷出的射流属于淹没非自由连续射流（或淹没非自由射流）。 7、用井下动力钻具钻井时，钻柱上部所受扭矩小于钻柱下部所受的扭矩。 三、是非题（共15分，每题1.5分） 1、地层孔隙压力越高，则岩石基岩应力越小。是（√），否（） 2、由于气侵发生溢流关井，压力稳定后，立管压力小于关井套压。是（√），否（） 3、对于塑性岩石，塑性系数等于1。是（），否（√） 4、一般说来，垂直地层层面方向可钻性高，平行层面方向可钻性低。是（√），否（） 5、滤饼的渗透性是影响钻井液滤失量的主要因素。是（√），否（） 6、使用满眼钻具组合能够控制井斜角的大小。是（），否（√） 7、地层流体侵入井眼后，钻井液的电导率必然降低。是（），否（√） 8、牙轮的超顶和复锥会引起轴向滑动，剪切掉齿圈之间的岩石。是（），否（√） 9、井眼轨迹是指一口井钻完之后的井眼轴线形状。是（√），否（） 10、在钻柱下放时，可使井底液柱压力减小。是（），否（√） 四、简答题（共20分，每题4分） 1、简述地层沉积欠压实产生异常高压的机理 在沉积过程中，建立正常静液压力环境的条件受到影响，如沉积速度过快，岩石颗粒没有足够的时间去排列，孔隙内流体排出受到限制，基岩无法增加它的颗粒间的压力。随着上覆岩层继续沉积，负荷增加，孔隙中的流体必然开始部分地支撑本来应由岩石颗粒来支撑的那部分上覆岩层压力，从而导致异常高压。（2分） 异常压力的形成，还需要一个密封结构。最常见的密封结构是一个低渗透的岩层，该封闭结构降低了正常流体的散逸，从而导致欠压实和异常的流体压力。（2分） 2、简述国产三牙轮钻头有哪几个系列？试解释215.9MPB4的含义 第三章钻井液 一、选择题 二、填空题 三、名词解释 1．说明瞬时滤失、动滤失、静滤失各自的涵义。 答： 钻头刚破碎井底岩石形成井眼的一瞬间，钻井液便迅速向地层孔隙渗透。在滤饼尚未形成的一段时间内的滤失称为瞬时滤失。 钻井液在井内循环流动时的滤失过程称为动滤失。 钻井液在静止循环时的滤失称为静滤失。 四、简答题 2．钻井液与钻井工程关系如何？钻井液有哪些功用？ 答：钻井液与钻井工程关系密切。钻井液在钻进时用来清洗井底并把岩屑携带到地面、维持钻井操作正常进行。 钻井液具有以下功用： （1）从井底清除岩屑； （2）冷却和润滑钻头及钻柱 （3）造壁性能 （4）控制地层压力 （5）从所钻地层获得资料 3．说明钻井液的一般组成及钻井液的分类。 答： 钻井液的一般组成： （1）液相：是钻井液的连续相，可以是油或水。 （2）活性固相：包括人为加入的商业膨润土、地层进入的造浆粘土 和有机膨润土。 （3）惰性固相：包括钻屑和加重材料。 （4）各种钻井液添加剂：可以利用不同类型的添加剂配制性能各异 的钻井液，并对钻井液性能进行调整。 钻井液的分类： （1）不分散体系。包括开钻钻井液、天然钻井液及轻度处理的钻井液。 （2）分散体系。在可能出现难题的深井条件下，钻井液常被分散，特别使用铁铬木 质素磺酸盐或其他类似产品，这些类似产品属于有效的反絮凝剂和降失水剂。 另外，常加入特殊化学剂以维护特殊的钻井液性能。 （3）钙处理体系。双价离子如钙、镁等常被加入钻井液中以抑制地层中粘土和页岩的膨胀和分散。 （4）聚合物体系。在絮凝钻井液中，一般使用长链、高分子量化学剂能够有效的增加粘度，降低失水和稳定性能。 （5）低固相体系。属于此类体系的钻井液中，其所含固相的类型和数量都加以控制，这样可以明显的提高机械钻速。 （6）饱和盐水体系。 （7）完井修井液体系。用来最大限度的降低地层损害。它与酸有相容性，并可用作压裂液（酸溶），具有抑制粘土膨胀保护储层的作用。此体系由经高度处理的 钻井液（封隔液）和混合盐或清洁盐水组成。 （8）油基钻井液体系。常用于高温井、深井及易出现卡钻和井眼稳定性差的井以及许多特种地区。 （9）空气、雾、泡沫和气体体系。 4．大多数钻井液属什么流体类型，写出其流变方程。 答： 大多数钻井液属于塑形流型，其流变方程为： г-г0=μpv dv/dx г——切应力 г0——动切应力 μpv——塑形粘度 5．说明静切力、动切力、表观粘度、塑性粘度的物理意义。怎样调整这些参数。 答： 静切力是使钻井液开始流动所需的最低切应力，它是钻井液静止时单位面积上所形成的连续空间网架结构强度的量度。调整钻井液中粘土的含量及分散度，加无机电解质调整粘土颗粒间的静电斥力和水化膜斥力，加降粘剂等措施可调整钻井液静切应力。 动切力是延长流变曲线直线段与切应力轴相交得的假像值，反映钻井液处于层流状态时钻井液中网状结构强度的量度。调整方法与静切力相同。 表观粘度又称视粘度或有效粘度，它是在某一流速梯度下剪切应力与相应流速梯度的比值。钻井液在不同流速下的表观粘度是不同的。表观粘度的调整采用调节动切力和塑形粘度的办法。 塑性粘度是塑性流体流变曲线段斜率的倒数。它不随剪切力而变化，相当于体系中结构拆散速度等于恢复速度时的粘度。塑性粘度由钻井液中的固相含量、固相颗粒的形状和分散程度、表面润滑性及液相本身的粘度等因素决定。体系中塑性粘度太高需要降低时，一般使用固控设备降低固相含量，增加体系的抑制性，降低活性固相的分散度；如急需降 钻井技术试题 一、选择题(每题4个选项，只有1个是正确的，将正确的选项填入括号内) 1.当地层软硬交错或地层倾角较大时易发生( B )。 (A)井喷(B)井斜(C)井漏(D)井径缩小 2.“钻时”通常用( C )来表示。 (A)m／min (B)s／m (C)min／m (D)h/m 3.钻井液密度的作用是对井底和井壁产生( A )。 (A)压力(B)摩擦力(C)润滑作用(D)润湿作用 4.井壁形成滤饼能( C )和阻止进一步滤失。 (A)保护钻具(B)提高钻速(C)巩固井壁(D)保护钻头 5.氢氧化钠是强碱，主要用来调节钻井液的( A )。 (A)pH值(B)密度(C)粘度(D)失水 6.钻井中要求钻井液含砂量( A )。 (A)越小越好(B)越大越好(C)适当高些(D)适当低点 7.钻井液密度升高，钻速将( B )。 (A)升高(B)下降(C)不变(D)加快 8.钻井液粘度的大小对钻井液携带岩屑的能力( A )。 (A)影响很大(B)影响很小(C)无影响(D)略有影响 9.通常在保证携带岩屑的前提下，粘度应尽量( B )。 (A)高(B)低(C)保持不变(D)提高 10.表示岩石渗透性大小的量，称为岩石的( C )。 (A)硬度(B)渗透量(C)渗透率(D)刚度 11.为降低钻井液对油气层的损害，浸泡时间( B )越好。 (A)越长(B)越短(C)越来(D)越大 12. 井身轴线的切线与( C )之间的夹角叫井斜角。 (A)井身轴线(B)正北(C)铅垂线(D)正南 13.填井打水泥塞的长度一般为( B )m。 (A)20～50 (B)100～150 (C)300～350 (D)200～300 14.填井打水泥塞，在打完水泥顶替水泥浆时，钻杆内水泥浆液面必须( C )钻杆外水泥浆液面。 (A)略低于(B)远低于(C)略高于(D)等于 15.钟摆段钻铤单位长度越重及井斜角越大，钟摆力( A )。 (A)越大(B)越小(C)越稳定(D)越不稳定 16.影响岩心收获率的因素一般有：①操作技术和取心工具：②长筒取心时外筒的稳定性；③( C )；④井下复杂情况。 (A)岩心爪(B)钻具(C)地层(D)井眼 17.取心钻进中，( A )不均匀，使岩心柱忽粗忽细，过细处断开，横卡内筒，造成“磨心”“卡心”。. (A)送钻(B)井径(C)井深(D)含砂 18.评价钻头的选型是否合理，最重要的衡量指标是( C )。 (A)钻进效果(B)进尺(C)钻井成本(D)磨损情况 19.键槽遇卡的主要现象是：能下放而不能上提；能循环而泵压( B )。 (A)升高或憋泵(B)正常(C)略有下降(D)略有升高 20.浴井解卡法是把( B )泵入井内，使其返到卡点部位浸泡，减小滤饼摩阻系数，边泡边活动钻具而解卡的一种方法。 (A)重钻井液(B)解卡剂(C)稠钻井液(D)隔离液 钻探工程考试重点 1.试叙述钻探方法的种类。 A根据钻进时取心的特点分类——岩心钻探和不取心(无岩心、无心、全面)钻探。 B根据钻孔用途分类——按钻探的应用范围分出相应类型。 C根据钻孔中心线的倾角和方位角分类——垂直孔(上、下垂)、下斜孔、上仰孔、 D。 (1) 图1.5 机械破碎岩石的钻探方法分类 G根据钻进使用的冲洗液分类 ◆清水钻进； ◆乳化液钻进； ◆泥浆钻进(含加重泥浆)； ◆饱和盐溶液钻进(钻盐井，以防溶解岩心和孔壁)； ◆空气钻进； 4.试回答定向钻孔的应用范围及实现钻孔造斜的工艺技术措施。（10分） 答：定向井就是使井身沿着预先设计的井斜和方位钻达目的层的钻井方法。 定向井技术是当今世界石油勘探开发领域最先进的钻井技术之一，它是由特殊井下 工具、测量仪器和工艺技术有效控制井眼轨迹，使钻头沿着特定方向钻达地下预定目标的钻井工艺技术。采用定向井技术可以使地面和地下条件受到限制的油气资源得到经济、有效的开发，能够大幅度提高油气产量和降低钻井成本，有利于保护自然环境，具有显著的经济效益和社会效益。 （一）定向井的应用 （4）螺杆钻具 5.平衡钻进、欠平衡钻进、过平衡钻进状态对钻进与矿产资源开发各有何影响？（15 分） 欠平衡钻井是指钻井过程中钻井液液柱压力低于地层孔隙压力。欠平衡钻井具有能提高硬地层的机械钻速,减少循环漏失和压差卡钻等优点，少和防止水平井钻井中钻 井液对地层的损害 6. 30°时， 30°，以利于提高岩 还有，就是操作人员的操作经验和技能对岩矿心采取率的影响。操作人员的操作经验和技能对如何判断钻进时是否堵钻或者钻头不适应岩层至关重要，当在较硬的完整岩层中钻进时，如果各规程参数正常，而进尺缓慢，甚至不进尺，且孔口返水很清，则可能是钻头不适应该岩层，应提钻更换合适的钻头。如果水压力参数较大而其它参数正常，且孔口返水有些浑浊，进尺缓慢，则可能是堵钻了，应提钻取心。 第一章 钻井的工程地质条件（P41） 1、简述地下各种压力的基本概念及上覆岩层压力、地层压力和基岩应力三者之间的关系。答：P6～P8 2、简述地层沉积欠压实产生异常高压的机理。答：P10 答：地层在沉积压实过程中，能否保持压实平衡主要取决于四个因素：（1）上覆岩层沉积速度的大小，（2）地层渗透率的大小，（3）地层孔隙减小的速度，（4）排出孔隙流体的能力。 在地层的沉积过程中，如果沉积速度很快，岩石颗粒没有足够的时间去排列，孔隙内流体的排出受到限制，基岩无法增加它的颗粒和颗粒之间的压力，即无法增加它对上覆岩层的支撑能力。由于上覆岩层继续沉积，岩层压力增加，而下面的基岩的支撑能力并没有增加，孔隙流体必然开始部分地支撑本应有岩石颗粒所支撑的那部分上覆岩层压力。如果该地层的周围又有不渗透的地层圈闭，就造成了地层欠压实，从而导致了异常高压的形成。 3、简述在正常压实地层中岩石的密度、强度、空隙度、声波时差和dc 指数随井深变化的规律。 答：密度、强度、dc 指数随井深增加而增大（见P10上、P25下、P15中）； 空隙度、声波时差随井深增加而减小（见P12下）。 4、解释地层破裂压力的概念，怎样根据液压实验曲线确定地层破裂压力？ 答：地层破裂压力：P17中。 根据液压实验曲线确定地层破裂压力：见P21中（步骤4、5）。 5、某井井深2000m ，地层压力25MPa ，求地层压力当量密度。 解：根据P13、式（1-12），地层压力D p p p ρ00981.0= 地层压力当量密度 )/(274.12000 00981.025 00981.03m g D p p p =?= = ρ 中国石油大学安全工程专科-安全行为学在线作业二试题及答案 作业 第1题关于“群体”理解不正确的是（） 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：群体不是个体的简单集合，几个人乘坐电梯或者十几个人围观某一事件，都不称其为群体 第2题根据据构成群体的原则和方式的不同，群体可以分为（） 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：根据构成群体的原则和方式的不同，群体分为：正式群体和非正式群体 第3题应用群体动力学进行安全管理不包括（） 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：应用群体动力学进行安全管理包括：提高群体内聚力、建立良好的群体规范、建立良好的人际关系 第4题关于“角色”说法错误的是（） 您的答案：C 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：人的行为与别人对他的期望之间存在着直接的关系;大多数人的工作成绩通常都接近于别人对他的期望，而只有少数人表现不佳 第5题下列（）不属于造成角色模糊的原因 您的答案：C 题目分数：0.5 此题得分：0.0 批注：造成角色模糊的原因主要有：社会定义缺失、社会定义多重、个人定义模糊 第6题下列（）不属于造成角色错位的客观或外来因素 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.0 批注：职业习惯不属于造成角色错位的客观或外来因素 第7题下列有关不安全行为说法错误的是（） 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：不安全行为是指能引发事故的人的行为差错，是人的一种主观行为 第8题最多的一种不安全行为的表现是指（） 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：忽视或违反规章制度是最多的一种不安全行为的表现 第9题人的知识性缺陷的特性不包括（） 您的答案：C 题目分数：0.5 此题得分：0.0 批注：人的知识性缺陷的特性包括：绝对性、可自觉性、可伸缩性、可转移性 第10题下列不属于营造良好工作环境的做法的是（） 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：营造良好的工作环境包括：选择色彩、控制噪声、合理照明 第11题注意的类型不包括（） 您的答案：C 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：注意的类型包括：无意注意、有意注意、有意后注意 第12题首先提出注意资源分配理论的是（） 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：卡纳曼( D. Kahneman) 对首先司机的注意分配和转移能力与交通事故的关系进行过实验研究 第13题下列不属于制约注意转移的快慢和难易程度的因素的是（） 您的答案：A 第七章固井与完井 一、选择题 二、填空题 三、名词解释 1．何谓双向应力椭圆？ 答： 在轴向上套管承受有下部套管的拉应力，在径向上存在有套管内的压力或管外液体的外挤力，套管处于双向应力的作用中。根据第四强度理论，列套管破坏的强度条件方程： 2 2 2 (T z+b t - (T t (T z= d s 改写为：( T z/ d s) -( d z d t )/ T s +( T t / T s) =1 得一椭圆方程。 用d z/ d s的百分比为横坐标，用 d t/ d s的百分比为纵坐标，绘出的应力图，称为双向应力 椭圆。 2．何谓前置液体系？ 答：前置液是注水泥过程中所用的各种前置液体的总称。前置液体系是用于在注水泥之前，向井中注入的各种专门液体。 四、简答题 1．简述套管的的种类及其功用。 答： (1)表层套管，表层套管是开始下入的最短最浅的一层套管，表层套管主要有两个作用：一是在其顶部安装套管头，并通过套管头悬挂和支承后续各层套管；二是隔离地表浅水层和浅部复杂地层，使淡水层不受钻井液污染。 (2)中间套管，亦称技术套管。介于表层套管和生产套管之间的套管都称中间套管，中间套管的作用是隔离不同地层孔隙压力的层系戒易塌易漏等复杂地层。 (3)生产套管。生产套管是钻达目的层后下入的最后一层套管，其作用是保护生产层，并给油气从产层流到地面提供通道。 (4)钻井衬管，亦称钻井尾管。钻井衬管常在已下入一层中间套管后采用，即只要裸眼井段下套管注水泥，套管柱不延伸至井口。采用钻井衬管可以减轻下套管时钻机的负荷和固井后套管头的负荷，同时又可节省大量套管和水泥，降低固井成本。 2．井身结构设计的原则是什么？ 答： 进行井身结构设计所遵循的原则主要有： （1）有效地保护油气层，使不同地层压力的油气层免受钻井液的损害。 （2）应避免漏、喷、塌、卡等井下复杂情况的发生，为全井顺利钻进创造条件，以获得最短建井周期。 （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外最薄弱的裸露地层。 （4）下套管过程中，井内钻井液柱的压力和地层压力之间的压力差，不致产生压差卡套管现象。 3．套管柱设计包括哪些内容？设计原则是什么？答：套管柱设计包括套管的强度计算；有效外在计算；及套管柱强度设计。 套管柱设计原则： （ 1）应能满足钻井作业、油气层开发和产层改造的需要； （ 2）在承受外载时应有一定的储备能力； （ 3）经济性要好。 4．套管柱在井下可能受到哪些力的作用？主要有哪几种力？答：套管柱在井下可能受到的力包括：（ 1）轴向拉力：套管本身自重产生的轴向拉力、套管弯曲引起的附加应力、套管内注入水泥引起的套管柱附加应力及动载和泵压变化等引起的附加应力。 （ 2）外挤压力：主要有套管外液柱的压力，地层中流体的压力、高塑性岩石的侧向挤压力及其他作业时产生的压力。 （ 3）内压力：主要来自地层流体（油、气、水）进入套管产生的压力及生产中特殊作业（压裂、酸化、注水）时的外来压力。 主要受：轴向拉力、外挤压力及内压力。 5．目前主要有几种套管柱的设计方法？各有何特点？ 答： （ 1）等安全系数法：它的设计思路是使各个危险截面上的最小安全系数等于或大于规定的安全系数。 （ 2）边界载荷法：它的优点是套管柱各段的边界载荷相等，使套管在受拉时，各段的拉力余量是相等的，这样可避免套管浪费。 （ 3）最大载荷法：其设计方法是先按内压力筛选套管，再按有效外挤力及拉应力进行强度设计。该方法对外载荷考虑细致，设计精确。 （4） AMOCO设计方法：该方法在抗挤设计中考虑拉力影响，按双轴应力设计，在计算外载时考虑到接箍处的受力，在计算内压力时也考虑拉应力的影响。 第一章 4 ?岩石的硬度也就是岩石的抗压强度（ f ）。 1?一般岩石的弹性常数随围压的增加而增大。（f ） 2 ?在动载作用下岩石呈现出的强度比静载作用下要大的多。（f ） 1 ?什么是井底压差？ 答：井内液柱压力与地层孔隙压力之差。 3. d e指数法预报异常地层压力的原理 答：d e指数法预报异常地层压力的原理是根据机械钻速在正常、异常地层压力的差别，通过计算取得。叙述主要公式及公式中d e指数与机械钻速之间的关系。 5 .岩石的硬度与抗压强度有何区别？ 答：硬度与抗压强度有联系，但又有很大区别。硬度只是固体表面的局部对另一物体压人或侵入时的阻力，而抗压强度则是固体抵抗固体整体破坏时的阻力。 6 ?什么是各向压缩效应？ 答：在三轴应力试验中，如果岩石是干的或者不渗透的，或孔隙度小且孔隙中不存在液体或 者气体时，增大围压则一方面增大岩石的强度，另一方面也增大岩石的塑性，这两方面的作 用统称为“各向压缩效应”。 第二章7 3 ?牙轮钻头是以（a）作用为主破岩的钻头。 a.冲击 b. 切削e. 研磨 4. 已知钻具在泥浆中的总重量为100吨，钻进时需给钻头加压 20吨，钻进时大钩负荷应该是80 吨。 4.某井井深2000米，地层压力27.5Mpa,井内钻井液密度为1.18 g/cm3 ,井底压差为-4.35 Mpa。 1 ?阐述牙轮钻头的工作原理。 1）牙轮钻头依靠牙齿破碎演示，固定在牙轮上的牙齿随钻头一起绕钻头轴线作顺时针方向的旋转运动，成为公转。（3分） 2）同时，牙齿绕牙轮轴线作逆时针方向的旋转成为自转。钻头在井底的纵向振动，与静载 压入力一起形成了钻头对地层演示的冲击、压碎作用。（2分） 3）剪切作用由牙轮钻头的超顶、复锥和移轴三种结构特点引起。（2分） 1. 某直井钻至井深L=1600m井底地层压力16.4MPa,泥浆密度p n=1.1g/cm 3，钻进钻压为 W=65kN钻柱组成为5”钻杆（外径为d op=127mm内径为d ip=110mm长L p=1500m） + 7” 钻铤 （外径为d oc=177.8mm内径为d ie = 75mm长L c=100m）组成，已知钻柱的密度为p 3 =7.85g/em 求解： 1）计算钻柱轴向力零点井深。（4分） 2）画出钻柱轴向力分布示意图。（2分） 3）钻进时井底压差为多少？（2分） 解： 1）计算钻柱轴向力零点井深 计算钻铤浮重： Le=S nWmax/qcKbco na p92 中国石油大学（华东）安全工程领域工程硕士研究生培养方案 （Safety Engineering）代码430125 一、概述 安全工程是以人类生产、生活活动中发生的各种事故为主要研究对象，综合运用自然科学、技术科学和管理科学等方面的有关知识和成就，辨识和预测生产、生活活动中存在的不安全因素，并采取有效的控制措施防止事故发生或减轻事故损失的工程领域。随着人类物质文明的高度发展，国家、社会和个人对安全的依赖和企盼达到了前所未有的程度。安全工程实践的目的是为保证人们在生产和生活中，生命、健康和设备、财产、环境等不受或少受损害，提供直接和间接的保障。安全工程是一门理、工、文、管、法、医等的大跨度、多学科交叉融合的工程性综合学科，相关领域的发展和渗透，充实和丰富了本领域的基础，拓宽和发展了本领域的研究范畴，并促进安全工程持续健康发展和具有长久生命力与创新力。 本领域涉及工业生产安全、公共安全应急、火灾与爆炸、交通安全、核与辐射安全、城市安全等方面的基础理论、技术和方法。 二、培养目标 培养从事安全工程领域高级应用型技术和管理专业人才，以及从事安全相关系统设计及应用的高级工程技术人才。 安全工程领域工程硕士要求掌握现代安全工程和管理的基本理论、方法，熟悉国家的安全方针、政策和法规，了解生产安全、公共安全应急、火灾与爆炸、核与辐射安全、交通安全、国境检验与检疫安全等领域的国内外发展状况和趋势，具备坚实的基础理论，以及较强的发现问题、分析问题、解决问题的能力和创新意识的复合型安全工程技术与管理人才。能够为各级政府部门、各类现代生产企业、以及各种安全机构服务。 三、领域范围 安全工程专业工程硕士直接为政府部门、工矿企业、安全中介机构、科研院所等培养高层次工程技术和管理人才。安全工程涉及到公共安全、石油天然气工程、机械工程、动力工程、工程热物理、土木工程、矿业工程、石油化工、交通运输工程、航空宇航科学与技术、兵器科学与技术、核科学与技术、林业工程、火灾与消防工程等学科领域。 根据安全工程技术人员工作性质，其领域范围可分为：安全规划与设计、安全评价、安全监管、公共安全应急、安全技术与装备等。 四、培养方向 根据石油、石化行业对安全工程领域应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才的需要，本安全工程领域工程硕士研究生的培养方向为： 1．油气安全工程 2．安全监察与管理 3．安全评价(风险分析) 4．海洋油气安全保障技术 一、判断题 1.异常高压层段泥岩的声波时差值小于同深度正常压力层段泥岩的声波时差值。（） 2.井深2000m处的地层压力为25MPa，该地层为异常高压地层。（） 3.一般地讲，岩石的抗拉强度小于其抗压强度，大于其抗剪强度。（） 4.泥岩、砂岩和碳酸盐岩都属于碎屑岩。（） 5.牙轮的移轴布置是为了产生径向滑动剪切作用。（） 6.PDC钻头的切削齿向后倾斜一定角度，是为了更有效地破碎岩石。（） 7.深井钻杆柱由下而上，强度逐段增大。（） 8.粘土水化膨胀的强弱顺序为：蒙脱土﹥伊利地﹥高岭土。（） 9.转速越高，钻进速度越快，每米成本越低。（） 10.钻井泵的工作压力等于循环系统压耗和钻头压降之和。（） 11.定向井垂直剖面图上的纵坐标是垂深，横坐标是水平位移。（） 12.满眼钻具结合的主要功能是控制井眼曲率。（） 13.井内钻井液柱的压力对井底岩石的强度没有影响。（） 14.由井底钻头水眼喷出的射流是淹没自由射流。（） 15.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。（） 16.发现溢流后，在节流阀未打开的情况下关闭防喷器称为软关井。（） 17.采用司钻法压井时，在第一循环周应保持总立管压力不变。（） 18.套管柱在承受轴向拉应力时，其抗内压强度降低。（） ） 三、简答题（每题5分，共20分） 1.PDC钻头是怎样破碎岩石的？适合钻什么样的地层？ 2.简述钟摆钻具的纠斜原理信使用特点。 3.简述注水泥过程中提高顶替效率的主要措施。 4.简述钻井液在钻井工程中的作用。 四、计算题（四道题，共50分） 1.某井“二开”拟采用121/4”钻头钻进，并用塔式钻具防斜，井斜角控制在3o以内。设计钻压160KN，钻井液密度为1.2 g/cm3。现在已选用钻铤：9”（q c1=2860N/m）27m，7”钻铤（q c1=1632N/m）54米，还需多长的61/4”钻铤（q c3=1362N/m）。（安全系数取1.20，钻铤钢材密度取7.8 g/cm3）。（12分） 2.某井采用喷射钻井技术进行钻进，钻进到某一井深时泵压为18MPa，所用排量为30L/s，钻井液密度为1.3。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？（12分） 3.某井钻至2600m井深时，测得井斜角35o，井斜方位角75o。现打算利用造作率为3.6o/30m 的弯外壳马达继续钻进某一深度后使井斜角达到40o，井斜方位角达到50o。求造斜工具的装置角应该为多少（不考虑反扭角）？扭方位的井段长度为多少？（13分） 2008～2009年第一学期 钻井工程理论与技术试卷A （闭卷部分） 考试班级：?????????????????????? 学生姓名：?????????????????????? 学号：?????????????????????? 考试日期：?????????????????????? 一、判断题（对的打“ ”，错的打“ ”，每题1分，共15分） 1．随着围压的增大，岩石的强度增大、塑性也增大。（）2．用d指数法检测地层压力时没有考虑到水力因素的影响。（）3．牙轮钻头牙轮超顶和复锥可以使牙轮产生轴向滑动。（） 4．钻柱设计时应使中性点落在钻杆上，以减少事故。（）5．钻速方程中的门限钻压主要反映了岩石的抗压入强度。（）6．在其它条件不变时，井底压差越大机械钻速越高。（）7．真方位角等于磁方位角加上西磁偏角。（）8．在倾斜的层状地层中钻进时，钻头一般有平行于地层前进的趋势。 （）9．多压力层系共存于同一裸眼井段时，应以最高压力层为准设计钻井液密度。（）10．压井时控制井底压力不变的途径是保持立管压力不变。（）11．下套管时一般将套管引鞋安装在套管鞋之下。（）12．满眼钻具只能有效地控制井斜角的变化，不能降斜。（）13．钻具折断往往发生在钻杆本体或钻铤的丝扣。（）14．起下钻时发生井涌, 应迅速将钻具全部起出, 然后关井。（）15．钻柱设计中安全系数法是针对钻杆解卡时的安全考虑的。（）二、填空题（每空1分，共15分） 1．在岩石的诸强度中，??????????????强度最小。 2．切削型钻头破碎塑脆性岩石主要有????????????????????三个主要过程。3．钻井泵在额定泵压工作状态时，获得最大钻头水功率的条件是??????????????。 4．平均角法是假设测段为直线，方向是上、下两测点的??????????????。5．射流对井底的清洗作用主要包括??????????????和??????????????。6．API规定水泥浆的稠化时间是指从水泥浆达到稠度???????Bc时的时间。7．起钻过程中遇卡，起出的钻具发现偏磨严重，推断为??????????卡钻。8．先期完井法是指先?????????????????后?????????????????的完井方法。《钻井工程》试题-2007---2
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