钻井与完井工程第二章作业

中国石油大学（北京）石油工程专业《钻井工程》第二阶段作业答案第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为您的答案：D题目分数：0.5此题得分：0.5批注：主要知识点：地层压力的定义及分类。

第2题压力梯度是指( )压力的增加值您的答案：D题目分数：0.5此题得分：0.5批注：主要知识点：压力梯度的定义。

第3题计算钻井液的静液压力时，井深数值必须依据( )。

您的答案：C题目分数：0.5此题得分：0.5批注：主要知识点：液柱压力的定义及计算方法。

第4题地层压力当量钻井液密度是指把( )折算成钻井液密度。

您的答案：C题目分数：0.5此题得分：0.5批注：主要知识点：地层压力的定义及计算方法。

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。

您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：主要知识点：液柱压力的定义及计算方法。

第6题地层压力是确定钻井液（）的依据。

您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：主要知识点：地层压力的定义及计算方法。

第7题正常压力地层中随着井深的增加，地层压力梯度（）。

您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：主要知识点：异常压力的成因及影响因素。

第8题上覆岩层压力是指某深度以上的( )所形成的压力。

您的答案：D题目分数：0.5此题得分：0.5批注：主要知识点：上覆岩层压力的定义及计算方法。

第9题当孔隙压力等于上覆岩层压力时，骨架应力( )。

您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：主要知识点：骨架应力的定义及计算方法。

第10题地层破裂压力一般随着井深的增加而( )。

您的答案：C题目分数：0.5此题得分：0.5批注：主要知识点：地层破裂压力的定义及计算方法。

第11题地层破裂压力是确定( )的重要依据之一。

完井工程答案文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]中国石油大学（北京）远程教育学院《完井工程》标准答案期末复习题一、名词解释1. 泥侵：钻井液中的固相物质侵入储层的现象2. 井身结构：主要包括套管层次、每层套管的下入深度以及套管和井眼尺寸配合。

3. 后期裸眼完井：先用符合打开油气层条件的优质钻井液钻开油气层，再下入油层套管固井在油气层之上固井的完井方法。

4. 射孔孔眼参数：主要包括孔眼深度、孔眼密度、孔眼直径和孔眼相位。

5. 石油井口装置：主要指套管头、油管头和采油(气)树三大部分。

6.地应力：岩层内部产生反抗变形、并作用在地壳单位面积上的力7.水浸：钻井液中自由水侵入储层的现象。

8.水灰比：水与干水泥重量之比。

9.水泥浆稠化时间：水泥浆从配制开始到其稠度达到其规定值所用的时间。

10.窜槽：水泥浆不能将环空中钻井液完全替走，而使环形空间局部出现未被水泥浆封固住的现象。

11.射孔：射孔枪在油层某一层段套管、水泥环和地层之间打开一些孔道，使地层中流体能流出。

12.正压射孔：通常井筒内液柱压力高于或近似等于地层压力，称为正压射孔或平衡射孔。

13.完井：完井是使井眼与油气储集层（产层、生产层）连通的工序，是联系钻井和采油生产的一个关键环节。

14. 出砂：是由于油气井开采和作业等综合因素造成井底附近地层破坏，导致剥落的地层砂随地层流体进入井筒，而对油气井生产造成不利影响的现象。

15.砂桥：地层砂粒或充填砂粒在炮眼周围构成的圆拱结构。

16.端部脱砂：使携砂液于裂缝端部位置发生桥塞，裂缝净压力急剧升高，从而导致裂缝宽度增加。

二、判断正误（正确的打√，错误的打×）1. 地应力是地壳外部作用力（×）2. 轴向拉力作用下，套管的抗外挤强度提高（×）3. 套管柱的设计通常是由下而上分段设计的（√）4. 通常用套管的抗滑扣力表示套管的抗拉强度（√）5. 中间套管的作用主要是封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂层安装井口（×）6. 固井时前置液的作用是将水泥浆与钻井液隔开（√）7. 无枪身射孔器的使用容易受到井下温度、压力的影响（√）8. 铅模通井应该快速下钻（×）9. 套管头用来安装采油树的井口装置（×）10. 偏心配水器可保持管柱有较大的通道，便于井下工具通过（√）11. 套管所受轴向拉力一般在井口最大。

钻井与完井工程简介钻井与完井工程是油气田开发过程中的关键步骤之一。

钻井是指通过井筒从地表一直钻入地下地层，以获取油气资源或者水源；完井是指在钻井完成后进行井筒封堵和装备安装等工序。

本文将介绍钻井与完井工程的一般步骤和主要设备。

钻井工程钻井步骤钻井过程一般包含以下步骤：1.井址筛选：选择适宜的井址，考虑地质条件、地表环境等因素。

2.钻井设计：根据油田地质情况、目标层位、井口设备等，设计合理的钻井方案。

3.井斜测量与平衡：在井斜段进行位移、倾角和方位的测量，并调整井斜角度和方位，保持钻井平衡。

4.钻井液循环：通过钻井液的循环，冷却钻头，清除井底屑渣，维护井壁稳定。

5.钻井井壁稳定：通过钻井液防止井壁塌陷，保证钻井安全。

6.钻井工具下入和取出：将钻具下入井口或取出井口的过程，包括下钻、吊卸和泥浆循环等。

7.钻井井眼处理：在钻进过程中，对井眼进行必要的处理，以确保井筒质量。

8.油藏测试：在到达目标层位后，进行测试以获得油气储量、渗透率等相关信息。

9.套管下入：在钻完目标层位后，将套管下入井筒中，保护井壁和井筒。

钻井设备在钻井过程中，需要使用多种设备来完成各个步骤的工作。

以下是一些常见的钻井设备：1.钻台：用于支撑钻井作业的平台，包括井楼、井口工作区、钻井设备操控区等部分。

2.钻柱：由钻杆和钻铤组成的钻具，用于传递轴向力和旋转动力。

3.钻头：位于钻柱底部，用于切削岩石层，通常由一组合金牙组成。

4.钻井液系统：包括钻井液搅拌箱、钻井液泵等设备，用于循环输送钻井液，冷却钻头，清除废弃物等。

5.钻井液清洁系统：用于过滤和净化钻井液，保证其质量和性能。

6.钻井控制系统：通过控制钻井液压力和流量，控制钻进速度和井筒稳定。

7.钻井测量仪器：包括井斜仪、方位仪、位移计等，用于测量井斜与方位，并提供导航信息。

8.套管：用于加固井壁和井筒，保证钻井安全，通常包括套管、套管鞋等部分。

完井工程完井步骤完井过程一般包含以下步骤：1.防喷器安装：在井口安装防喷器，预防可能的井喷事故。

钻井与完井工程试题及答案第一章 钻井的工程地质条件三、名词解释1. 岩石的塑性系数是怎样定义的？答：岩石的塑性系数是用来定量表征岩石塑性及脆性大小的参数。

塑性系数为岩石破碎前耗费的总功与岩石破碎前弹性变形功的比值。

2. 什么是岩石的可钻性？答：岩石的可钻性是岩石抗破碎的能力。

即一定钻头规格、类型及钻井工艺条件下岩石抵抗钻头破碎的能力。

什么叫有效应力、有效上覆岩层压力、各向压缩效应？答：在“各向压缩效应”试验中，如果岩石孔隙中含有流体且具有一定的孔隙压力，这种孔隙压力的作用降低了岩石的各向压缩效应，这样，把岩石所受外压与内压之差称为有效应力。

上覆岩层压力和岩石内孔隙流体压力的差称为有效上覆岩层压力。

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”。

4. 简述地下各种压力的基本概念答：地下压力包括静液压力h P 、上覆岩层压力Po 、地层压力p P 和基岩应力σ等。

静液压力是由液柱自身的重力所引起的压力，它的大小与液体的密度、液柱的垂直高度或深度有关。

地层某处的上覆岩层压力是指该处以上地层岩石基质和空隙中流体的总重力所产生的压力。

基岩应力是指由岩石颗粒之间相互接触来支撑的那部分上覆岩层压力，也称有效上覆岩层压力或颗粒间压力，这部分压力是不被孔隙水所承担的。

四、简答题1． 简述地下各种压力的基本概念及上覆岩层压力、地层孔隙压力和基岩应力三者之间的关系。

答： 地下压力包括静液压力h P 、上覆岩层压力Po 、地层压力p P 和基岩应力σ等。

静液压力是由液柱自身的重力所引起的压力，它的大小与液体的密度、液柱的垂直高度或深度有关。

地层某处的上覆岩层压力是指该处以上地层岩石基质和空隙中流体的总重力所产生的压力。

基岩应力是指由岩石颗粒之间相互接触来支撑的那部分上覆岩层压力，也称有效上覆岩层压力或颗粒间压力，这部分压力是不被孔隙水所承担的。

第1题由拉应力引起的破坏形式：本体被拉断、脱扣, 通常用套管的抗滑扣力表示套管的您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：套管管柱设计第2题射孔完井方式下，_____是联系油层和井筒唯一通道。

您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：射孔第3题钻井液中的侵入储层的现象您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：射孔第4题让储集层裸露，只在储集层以上用套管封固的完井方法是您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：完井方法第5题裸眼完井不适用于您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：完井方法第6题受污染最小的情况下打开储集层是您的答案：C题目分数：0.5此题得分：0.5批注：完井方法第7题下列不属于特殊工艺井完井方法是您的答案：D题目分数：0.5此题得分：0.5批注：完井方法第8题下列不属于完井方法选择应考虑的因素您的答案：D题目分数：0.5此题得分：0.5批注：完井方法第9题裂缝性地层提高产能主要因素是您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：射孔第10题超正压射孔首选流体是您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：射孔第11题下列不属于射孔参数中对油井产能影响的主要原因您的答案：C题目分数：0.5此题得分：0.5批注：射孔第12题最常用射孔器为您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：射孔第13题尾管和技术套管的重合段一般小于您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：套管管柱设计第14题不属于裸眼完井法的优点是您的答案：C题目分数：0.5此题得分：0.5批注：完井方法第15题海上高含腊、高凝固点原油井采用您的答案：D题目分数：0.5此题得分：0.5批注：完井方法第16题裂缝储集层完井普遍采用您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：完井方法第17题地层稳定性的影响因素不包括您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：射孔第18题射孔器按结构可以分两类：有枪身射孔器和无枪身射孔器。

完井工程课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解完井工程的基本概念、工艺流程及重要性；2. 掌握完井工程中井筒、井身结构及井口装置的设计原理；3. 了解完井工程涉及的钻井液、固井、射孔等关键技术及其作用；4. 掌握完井工程中常见问题及解决方法。

技能目标：1. 能够运用所学知识分析完井工程中的实际问题，提出合理的解决方案；2. 能够独立完成井筒、井身结构及井口装置的设计；3. 能够运用钻井液、固井、射孔等技术进行完井施工；4. 能够通过查阅资料、实地考察等方式，了解完井工程领域的新技术、新方法。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对完井工程领域的兴趣，激发学生探索精神；2. 增强学生的团队合作意识，培养沟通、协作能力；3. 培养学生严谨、负责的工作态度，提高学生的工程素养；4. 增强学生对我国石油工业的认识，激发学生的爱国情怀。

课程性质：本课程为专业核心课程，旨在帮助学生掌握完井工程的基本理论、方法和技术，培养学生解决实际问题的能力。

学生特点：学生具备一定的石油工程基础知识，对完井工程有一定了解，但缺乏系统学习和实践经验。

教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和创新能力。

通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为我国石油工业培养高素质的技术人才。

二、教学内容1. 完井工程概述：介绍完井工程的基本概念、发展历程、重要作用及未来发展趋势。

教材章节：第一章 完井工程概述内容：完井工程定义、历史与发展、完井工程在石油开发中的地位与作用。

2. 井筒与井身结构设计：讲解井筒、井身结构的设计原理及方法。

教材章节：第二章 井筒与井身结构设计内容：井筒结构、井身结构设计原理、设计方法、常见问题及解决措施。

3. 井口装置及其设计：介绍井口装置的组成、工作原理及设计方法。

教材章节：第三章 井口装置及其设计内容：井口装置的组成、工作原理、设计原则及方法。

4. 钻井液与固井技术：讲解钻井液、固井技术及其在完井工程中的应用。

中国石油大学（北京）远程教育学院《完井工程》标准答案期末复习题一、名词解释1. 泥侵：钻井液中的固相物质侵入储层的现象2. 井身结构：主要包括套管层次、每层套管的下入深度以及套管和井眼尺寸配合。

3. 后期裸眼完井：先用符合打开油气层条件的优质钻井液钻开油气层，再下入油层套管固井在油气层之上固井的完井方法。

4. 射孔孔眼参数：主要包括孔眼深度、孔眼密度、孔眼直径和孔眼相位。

5. 石油井口装置：主要指套管头、油管头和采油(气)树三大部分。

6.地应力：岩层内部产生反抗变形、并作用在地壳单位面积上的力7.水浸：钻井液中自由水侵入储层的现象。

8.水灰比：水与干水泥重量之比。

9.水泥浆稠化时间：水泥浆从配制开始到其稠度达到其规定值所用的时间。

10.窜槽：水泥浆不能将环空中钻井液完全替走，而使环形空间局部出现未被水泥浆封固住的现象。

11.射孔：射孔枪在油层某一层段套管、水泥环和地层之间打开一些孔道，使地层中流体能流出。

12.正压射孔：通常井筒内液柱压力高于或近似等于地层压力，称为正压射孔或平衡射孔。

13.完井：完井是使井眼与油气储集层（产层、生产层）连通的工序，是联系钻井和采油生产的一个关键环节。

14. 出砂：是由于油气井开采和作业等综合因素造成井底附近地层破坏，导致剥落的地层砂随地层流体进入井筒，而对油气井生产造成不利影响的现象。

15.砂桥：地层砂粒或充填砂粒在炮眼周围构成的圆拱结构。

16.端部脱砂：使携砂液于裂缝端部位置发生桥塞，裂缝净压力急剧升高，从而导致裂缝宽度增加。

二、判断正误（正确的打√，错误的打×）1. 地应力是地壳外部作用力（×）2. 轴向拉力作用下，套管的抗外挤强度提高（×）3. 套管柱的设计通常是由下而上分段设计的（√）4. 通常用套管的抗滑扣力表示套管的抗拉强度（√）5. 中间套管的作用主要是封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂层安装井口（×）6. 固井时前置液的作用是将水泥浆与钻井液隔开（√）7. 无枪身射孔器的使用容易受到井下温度、压力的影响（√）8. 铅模通井应该快速下钻（×）9. 套管头用来安装采油树的井口装置（×）10. 偏心配水器可保持管柱有较大的通道，便于井下工具通过（√）11. 套管所受轴向拉力一般在井口最大。

秋中国石油大学北京《完井工程》在线作业答案第一阶段在线作业单选题 (共18道题)1.（分）下面属于裂缝孔隙型油藏特征的是A、裂缝既是主要储油空间又是渗流通道B、以粒间孔隙为储油空间和渗流通道C、以粒间孔隙为主要储油空间，以裂缝为主要渗流通道；D、粒间孔隙和裂缝都是储油空间，又都是渗流通道我的答案：C 此题得分：分2.（分）井身结构设计原则不包括A、有效保护油气层B、最大经济效益C、井涌时，有压井处理溢流能力D、下套管顺利，不压差卡套管我的答案：B 此题得分：分3.（分）以下不属于套管腐蚀的是A、电化学腐蚀B、化学腐蚀C、氢脆D、油层压实我的答案：D 此题得分：分4.（分）以下不属于按原油分类的油气藏为A、层状油藏B、常规油油藏C、稠油油藏D、高凝油油藏我的答案：A 此题得分：分5.（分）以下不属于碎屑岩的是A、白云岩B、砾岩C、砂岩D、粉砂岩我的答案：A 此题得分：分6.（分）决定水泥初凝和稠化时间的主要因素A、硅酸二钙B、硅酸三钙C、铝酸三钙D、铁铝酸四钙我的答案：C 此题得分：分7.（分）国内外最为广泛和最重要实用的一种完井方法是：A、防砂完井法B、裸眼完井法C、射孔完井法D、复合完井法我的答案：C 此题得分：分8.（分）天然气的成分主要是A、乙烷B、甲烷C、丙烷D、CO2我的答案：B 此题得分：分9.（分）套管在承受内压力时的破坏形式是A、失稳破坏B、本体拉断C、脱扣D、套管的爆裂我的答案：D 此题得分：分10.（分）对水泥的最终强度有影响是A、硅酸二钙B、硅酸三钙C、铝酸三钙D、铁铝酸四钙我的答案：A 此题得分：分11.（分）封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂层安装井口、悬挂及支撑后续各层套管A、导管B、表层套管C、技术套管D、生产套管我的答案：B 此题得分：分12.（分）岩石允许流体通过能力的大小是指A、孔隙度B、地层流体压力C、岩石润湿性D、渗透率我的答案：D 此题得分：分13.（分）岩石的破裂压力指的是A、压力趋于平缓，为裂隙不断向远处扩展所需的压力B、液压克服地层抗拉强度使其破裂，形成井漏，突然下降时压力C、裂缝延伸到离开井壁应力集中区，瞬时停泵时的压力D、时停泵后重新开泵向井内加压。

第一章钻井的工程地质条件1.简述地下各种压力的基本概念及上覆岩层压力、地层孔隙压力和基岩应力三者之间的关系。

答：静液压力：是由液柱自身的重力所引起的压力，它的大小与液体的密度、液柱的垂直高度或深度有关。

地应力：钻井工程施工之前存在于地下某点的应力状态为原地应力状态。

地层孔隙压力：岩石孔隙中流体所具有的压力。

也称地层压力。

上覆岩层压力：是指由上覆岩层重力产生的铅垂方向的地应力分量。

该处以上地层岩石基质和岩石孔隙中流体的总重力所产生的压力。

基岩应力：是指由岩石颗粒间相互接触支撑的那一部分上覆岩层压力。

也称有效上覆岩层压力或骨架应力。

地层破裂压力：地层某深度处的井壁产生拉伸破坏时的应力地层坍塌压力：地层某深度处的井壁产生剪切破坏时的应力上覆岩层的重力是由岩石基质（基岩）和岩石孔隙中的流体共同承担的，即上覆岩层压力是地层压力与基岩应力的和2、简述地层沉积欠压实产生异常高压的机理。

答：在稳定沉积过程中，若保持平衡的任意条件受到影响，正常的沉积平衡就被破坏。

如果沉积速度很快，岩石颗粒就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与颗粒之间的压力。

由于上覆岩层继续沉积，负荷增加，而下面基岩的支撑能力没有增加，孔隙中的流体必然开始部分地支撑本来应由岩石颗粒所支撑的那部分上覆岩层压力，从而导致了异常高压。

3、简述在正常压实的地层中岩石的密度、强度、孔隙度、声波时差和dc指数随井深变化的规律。

答：所以随井深的增加，地层中岩石密度逐渐变大，而岩石的孔隙度变小。

随着井深的增加，岩石的强度增大。

在正常地层压力井段，随着井深增加，岩石的孔隙度减小，声波速度增大，声波时差减小。

在正常地层压力情况下，机械钻速随井深增加而减小，d指数随井深增加而增大。

所以dc指数也随井深的增加而增大。

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：在井下一定深度的裸露地层，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。

简答题1. 简述异常高压地层形成的因素。

答：地层在沉积压实过程中, 能否保持压实平衡重要取决于四个因素：（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, 假如沉积速度不久, 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, 基岩无法增长它的颗粒和颗粒之间的压力, 即无法增长它对上覆岩层的支撑能力。

由于上覆岩层继续沉积, 岩层压力增长, 而下面的基岩的支撑能力并没有增长, 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。

假如该地层的周边又有不渗透的地层圈闭, 就导致了地层的欠压实, 从而导致了异常高压的形成。

2. 简述牙轮钻头在井底的运动形式及破岩机理。

答: 牙轮钻头在井底产生的运动形式重要有:（1）在钻柱的带动下产生的公转；（2）由于牙轮安装在牙轮轴上, 在公转的同时产生自转；（3）单、双齿着地使得牙轮钻头的重心上下移动所形成的上下振动；（4）牙轮钻头的三种特殊结构——超顶、移轴、复锥使得牙轮在滚动的同时产生滑动。

牙轮钻头的破岩机理:（1）在钻压作用下形成的压碎作用；（2）牙轮的上下振动和滚动形成的冲击破碎作用；（3）三种特殊结构使得牙轮滚动的同时形成滑动所导致的剪切破碎。

3. 简述地层流体侵入井眼的重要检测方法。

答: 检测地层流体侵入井眼的重要方法有:（1）在不改变任何钻进参数的条件下, 钻速忽然加快；（2）钻井液池液面上升；（3）钻井液返出流量增长；（4）返出的钻井液温度升高；（5）返出的钻井液密度减少；（6）返出的钻井液导电率变化, 一般油气侵导电率变低, 盐水侵变高；（7）返出的钻井液粘度变化；（8）循环压力下降；（9）返出的钻井液有油气显示（即地面有油气显示）；（10）由于钻井液粘度减少, 使得大钩负荷增大。

4. 述注水泥过程中提高顶替效率的重要措施。

答: （1）采用套管扶正器, 改善套管居中条件；（2）注水泥过程中活动套管, 增大水泥浆流动的牵引力；（3）调整水泥浆性能, 使其容易顶替钻井液；（4）注水泥过程中使水泥浆在环空的流动形成紊流或塞流, 有助于水泥浆的顶替；（5）在注水泥前, 打入一定量的隔离液或清洗液, 增长两者的密度差, 形成有利的“漂浮”。