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中国石油大学在线考试期末考试《-钻井工程》Word版

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中国石油大学《钻井工程》在线考试模拟题6

中国石油大学《钻井工程》在线考试模拟题6

秋季学期《钻井工程》在线考试补考（适用于4月份考试）
PDC钻头属于金刚石钻头，但是一种切削型钻头。

A:对
B:错
参考选项：A
在注水泥过程中，水泥浆不能将环空中的钻井液完全替走的现象称为窜槽。

A:对
B:错
参考选项：A
井眼轨迹计算方法的多样性是因为假设条件不同。

A:对
B:错
参考选项：A
减小钻井液粘度可提高顶替的效率。

A:对
B:错
参考选项：A
在钟摆钻具组合中，扶正器的主要作用增大钻柱刚度，提高其抗弯能力。

A:对
B:错
参考选项：B
增大钻杆柱内径是提高钻头水功率的有效途径之一。

A:对
B:错
参考选项：A
溢流关井后，关井套压通常大于关井立管压力。

A:对
B:错
参考选项：A
正常压力地层，声波时差随井深的增加而增加。

A:对
B:错
参考选项：B
常用巴西劈裂实验来测定岩石的单轴抗压强度。

A:对
1。

中国石油大学在线考试期末考试《_钻井工程》答案

中国石油大学在线考试期末考试《_钻井工程》答案

中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试《钻井工程》学习中心： _______ 姓名： ________ 学号： _______关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。

2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。

3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷” ，成绩为“ 0”。

一、名词解释（每小题 5 分，共 20 分）1.井斜方位角2.硬关井3.欠平衡钻井4.岩石的可钻性二、简答题（每小题10 分，共 40 分）1.钟摆钻具组合的防斜原理2.钻井液的功用3.射流清洁井底的机理4.钻柱的功用三、课程设计（共40 分）设计任务： XX 油区 XX 凹陷一口直井生产井的钻井与完井设计。

设计内容：（其中打“√”部分必须设计，其他部分可选做或不做）。

1.地质设计摘要（√）；2.井身结构设计（√）；3.固井工程设计：套管柱强度设计（√）；4.钻柱组合和强度设计（√）；5.钻机选择（√）；16.钻进参数设计：（1）机械破岩参数设计（包括钻头选型，所有钻头选用江汉钻头厂牙轮钻头、选取钻压和转速）（√）；（2）钻井液体系及性能设计（仅设计钻井液密度，其它参数不作要求）（3）水力参数设计（√）；（4）钻柱与下部防斜钻具结构（√）。

考核方式及成绩评定（1）格式、规范： 4 分，评分依据：工程设计规范；评分标准： 4＊符合程度％。

（2）设计的依据与原则准确性：12 分，评分依据：工程设计依据与原则；评分标准： 12＊符合程度％。

（3）过程的参数选择的合理性和计算过程的可靠性：12 分，评分依据：参数符合工程实际，计算过程可靠；评分标准：12＊符合程度％。

（4）结果准确性： 12 分。

钻井期末考试试题

钻井期末考试试题

钻井期末考试试题一、选择题（每题2分，共20分）1. 钻井过程中，钻头的旋转是由什么驱动的？A. 钻杆的旋转B. 钻井液的压力C. 钻井平台的振动D. 钻井设备的重力2. 钻井液的主要作用不包括以下哪项？A. 冷却钻头B. 清洁井底C. 增加钻杆的强度D. 携带岩屑3. 钻井过程中，井斜的控制通常不采用以下哪种方法？A. 调整钻头位置B. 使用重钻杆C. 改变钻井液的密度D. 增加钻压4. 钻井液的密度过高可能导致的问题是？A. 钻头磨损加快B. 钻井液循环困难C. 井壁稳定性增强D. 钻杆弯曲5. 钻井作业中，井喷的主要原因是？A. 钻井液密度过低B. 钻井液密度过高C. 钻杆断裂D. 钻头卡住6. 钻井过程中，钻杆的螺纹连接采用的是什么类型？A. 内螺纹B. 外螺纹C. 锥形螺纹D. 直螺纹7. 钻井液循环系统的主要组成部分不包括？A. 钻井液搅拌器B. 钻井液储存罐C. 钻杆D. 钻井液泵8. 钻井过程中，钻杆的旋转速度通常由什么决定？A. 钻头的尺寸B. 钻井液的密度C. 钻杆的材质D. 钻井液的流量9. 钻井作业中，井下动力钻具（MWD）的主要作用是？A. 提供钻杆旋转动力B. 测量井深C. 实时传输井下数据D. 控制钻井液的流量10. 钻井过程中，井下压力过高可能导致的问题是？A. 井壁坍塌B. 钻杆弯曲C. 钻头磨损D. 钻井液循环系统堵塞二、判断题（每题1分，共10分）1. 钻井液的粘度越高，钻头的冷却效果越好。

（对/错）2. 钻井液的密度可以通过添加重晶石粉来增加。

（对/错）3. 钻井过程中，钻杆的弯曲会导致钻头的磨损加快。

（对/错）4. 钻井液循环系统的设计必须考虑到钻井液的循环效率。

（对/错）5. 钻井过程中，井下动力钻具可以替代钻杆提供钻头旋转动力。

（对/错）6. 钻井液的密度过高可能会导致井壁的稳定性降低。

（对/错）7. 钻井作业中，钻杆的螺纹连接是钻井设备中最容易损坏的部分。

中国石油大学(北京)2019春季期末考试_《钻井工程》参考答案

中国石油大学(北京)2019春季期末考试_《钻井工程》参考答案

中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试《钻井工程》一、名词解释（每小题5分，共20分）1、井斜方位角答：井斜方位角：某测点处的井眼方向线投影到水平面上，称为井眼方位线，或井抖方位线。

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角度，即井眼方位角。

注意，正北方位线是指地理子午线沿正北方向延伸线段。

所以正北方位线和井眼方位线也都是有向线段，都可以用矢量表示。

2、硬关井答：发现井涌后，在节流阀关闭的情况下关闭防喷器。

本方法关井最迅速，地层流体侵入井眼最少。

但在防喷器关闭期间，由于环空流体由流动突然变为静止，对井口装置将产生水击作用。

其水击波又会反作用于整个环空，也作用于套管鞋处及裸眼地层。

严重时，可能损害井口装置，并有可能压漏套管鞋处地层及下部裸眼地层。

3.欠平衡钻井答：所谓欠平衡压力钻井，即在钻井过程中允许地层流体进入井内，循环出井，并在地面得到控制。

其主要标志为井底有效压力低于地层压力。

由此可见，采用密度低于1.0g/cm，的钻井液钻井，未必是欠平衡钻井，而在压力系数低于1.0的油气藏进行欠平衡钻井则必须采用低密度钻井液。

实际上欠平衡钻井既可以在低压油气藏进行，只要满足欠平衡压力条件，也可以在较高地层压力且井眼稳定的油气藏进行。

4.岩石的可钻性答：岩石可钻性是岩石抗破碎的能力。

可以理解为在一定钻头规格、类型及钻井工艺条件下岩石抵抗钻头破碎的能力。

可钻性的概念，已经把岩石性质由强度、硬度等比较一般性的概念，引向了与钻孔有联系的概念，在实际应用方面占有重要的地位。

通常钻头选型、制定生产定额、确定钻头工作参数、预浏钻头工作指标等都以岩石可钻性为基础。

二、简答题（每小题10分，共40分）1.钟摆钻具组合的防斜原理答：钟摆钻具原理如图所示。

当钟摆摆过一定角度时，在钟摆上会产生一个向回摆的力Gc，称作钟摆力，Gc=G.sina。

显然，钟摆摆过的角度越大，钟摆力就越大。

如果在钻柱的下部适当位置加一个扶正器，该扶正器支撑在井壁上，使下部钻柱悬空，则该扶正器以下的钻柱就好像一个钟摆，也要产生一个钟摆力。

中国石油大学(北京)石油工程专业《钻井工程》第三阶段作业答案

中国石油大学(北京)石油工程专业《钻井工程》第三阶段作业答案

中国石油大学（北京）石油工程专业《钻井工程》第三阶段作业答案第1题目前世界各国所采用的多分支井主要有10类型：从一个主井眼向不同方向和不同的层位侧钻出4个水平或定向井眼的分支井属于（）。

您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：主要知识点：复杂结构井的概念。

第2题对深井、超深井的界定，在国内外不同教科书上有不同的概念。

在我国，深井和超深井的定义一般井深分别超过（）。

您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：主要知识点：深井超深井的定义。

第3题井斜角大于或等于（）并保持这种井斜角钻进一定井段后完钻的定向井称为水平井，水平井是定向井的一种特例。

您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：主要知识点：水平井的定义。

第4题按造斜率的大小，水平井分为长曲率半径水平井、中曲率半径水平井、短曲率半径水平井。

造斜率小于( )的水平井称为长曲率半径水平井。

您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：主要知识点：水平井的分类。

第5题我国主管部门和学术界则将大位移井定义为：垂直井深大于2 000米，垂深与水平位移之比为( )以上的井。

您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：主要知识点：大位移井的定义。

第6题从所钻的大多数大位移井来看，大位移井不可能采用的剖面形式主要是（）。

您的答案：D题目分数：0.5此题得分：0.5批注：主要知识点：定向井井眼轨道设计。

第7题自浮式单点照相测斜仪在设定测井时间前( )分钟停止活动钻具。

您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：主要知识点：造斜工具的定向。

第8题欠平衡钻井具有许多优点，但并不是所有井都适宜搞欠平衡钻井。

以下（）的井不适合进行欠平衡钻井作业。

您的答案：D题目分数：0.5此题得分：0.5批注：主要知识点：欠平衡钻井使用的地层。

第9题动态压井法与传统的压井法（司钻法、等待加重法）相比，动态压井法（），在压井过程中套管鞋处压力小，而且压井操作简便。

中国石油大学(华东)《钻井工程》-在线作业（一）

中国石油大学(华东)《钻井工程》-在线作业（一）

《钻井工程》在线作业（一）井漏的类型有：A:微漏、中漏、大漏三类B:渗透性、裂缝性、溶洞性三类C:渗透性、微裂缝性、裂缝性三类参考选项：B压井循环中，一般采用（）泵速循环。

A:低B:高C:等于钻进过程参考选项：A地层压力是指（）所承担的压力。

A:地层岩石基质B:上覆岩石C:孔隙内流体参考选项：C为了提高顶替效率，在固井工程中采用（）顶替水泥浆的效率最高。

A:塞流B:层流C:紊流参考选项：C压井的目的是为了：A:重建井眼-地层压力的平衡B:循环出受污染的钻井液C:打入重钻井液参考选项：A某井井深3200m，产层压力为23.1MPa，产层的地层压力梯度为：A:7.22kPa/mB:6.22kPa/mC:8.22kPa/m参考选项：A司钻法压井过程中，第一循环周完成后关井，此时关井套压（）关井立压。

A:等于B:大于C:小于参考选项：A水泥浆失重指水泥浆在凝结过程中对其下部或地层所作用的压力逐渐（）的现象。

A:增加B:减小C:不变参考选项：B压井过程中所遵循的原则是保持（）不变。

A:立管压力B:套管压力C:作用在井底的压力稍大于地层压力并不变参考选项：C井身结构设计的内容包括：A:套管层次及下深确定、各层套管外水泥返高确定、井眼-套管尺寸的配合B:套管层次确定、各层套管下深确定、各层套管外水泥返高确定C:套管层次确定、各层套管下深确定、井眼-套管尺寸的配合参考选项：A钻井过程中保持钻井液液注压力小于地层压力条件下的钻井技术称为平衡压力钻井。

A:对B:错参考选项：B在钻铤使用长度设计过程中若有不整根的现象一般采用四舍五入的方法确定钻铤使用根数。

A:对B:错参考选项：B最小携岩排量是指钻井过程中满足携岩所需要的最小排量值。

A:对B:错参考选项：A在外挤压力作用下，套管的破坏形式主要是管体爆裂。

A:对B:错参考选项：B由井底钻头水眼喷出的射流是淹没自由射流。

奥鹏中国石油大学(华东)《钻井工程》2021年春季学期在线作业(一).doc

1.动滤失是指钻井液在井内（）时的滤失过程A.循环B.静止C.都不对【参考答案】: A2.起钻过程中下钻不遇阻、起钻遇卡，起出的钻具发现偏磨严重，推断为（）卡钻。

A.沉砂卡钻B.落物卡钻C.键槽卡钻【参考答案】: C3.水泥的凝结及硬化过程分为（）、（）和（）三个阶段。

A.溶胶期、凝结期、硬化期B.凝结期、溶胶期、硬化期C.溶胶期、硬化期、凝结期【参考答案】: A4.套管开窗侧钻主要用于：A.钻多底井、事故井侧钻、已钻井偏离含油区、老油田枯竭采油井二次完井B.只用于事故井侧钻C.死井复活和事故井侧钻两种条件下【参考答案】: A5.通常用套管的（）表示套管的抗拉强度。

A.丝扣抗滑脱力B.管材的屈服强度C.受力应力【参考答案】: A6.司钻法压井过程中，第一循环周完成后关井，此时关井套压（）关井立压。

A.等于B.大于C.小于7.某井井深3200m，产层压力为23.1MPa，产层的地层压力梯度为：A.7.22kPa/mB.6.22kPa/mC.8.22kPa/m【参考答案】: A8.为了减少和防止泥包现象，用于软地层的牙轮钻头应采用（）结构。

A.移轴B.超顶C.自洗【参考答案】: C9.牙轮钻头的超顶会引起牙轮的（）向滑动，一般来说，地层越软需要的牙轮钻头超顶量就越（）。

A.切向，小B.轴向，大C.切向，大【参考答案】: C10.水泥浆失重指水泥浆在凝结过程中对其下部或地层所作用的压力逐渐（）的现象。

A.增加B.减小C.不变【参考答案】: B11.一般情况下，射流水功率是小于钻头水功率的。

T.对 F.错【参考答案】: A12.最小携岩排量是指钻井过程中满足携岩所需要的最小排量值。

T.对 F.错13.在倾斜的地层中钻进时，井眼都会向着地层上倾方向偏斜。

T.对 F.错【参考答案】: B14.在钻井水力参数设计过程中要求岩屑举升效率必须大于95%。

T.对 F.错【参考答案】: B15.在轴向拉力作用下，套管的抗挤强度会下降。

石油大学钻井工程试题

石油大学钻井工程试题第一章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73．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。

石油大学 钻井工程 试卷 全部合在一起

Pp 9.81H = 40316 3 = 1.37 g/cm 9.81 × 3000
③ P f 1000 = PL + 9.81ρ 1 m H 1 = 18181.5 kPa 环空内钻井液平均密度为
ρa =
Pp − Pa 9.81 × H = 1.149 g/cm
3000m 处发生井涌， 此时井内钻井液密度为 1.2g/cm3， 关井立管压力为 5MPa， 套管压力为 6.5 MPa，假设此时环空内钻井液密度均匀， 求： （1）产层的地层压力 PP； （2）压井应该用的钻井液密度； （3）最大允许关井套压。
2． （11 分）A 井用动力钻具+弯接头定向钻进，钻至 1500m 测斜知道： α1 =12°， φ1 =80°。继续钻进至 1800m，测斜得： α 2 =16°， φ 2 =150°。现 拟用该造斜工具在保持变井斜角不变的情况下将方位扭转到 φ 3 =120°，求造 斜工具的装置角和扭方位井段长度。
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。
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。
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 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。
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。

2018-12-11 2018-2019学年《钻井工程》试卷A、B(参考答案)

A卷中国石油大学（北京）2018—2019学年第一学期《钻井工程》期末考试试卷考试方式（闭卷考试）班级：姓名：学号：（试卷不得拆开，所有答案均写在题后相应位置）一、名词解释（10小题，每题2分，共20分）1. 岩石的研磨性：岩石磨损钻头切削刃材料的能力。

2. 地层压力：岩石孔隙中的流体所具有的压力，也称地层孔隙压力。

3. 工具面：弯接头或弯外壳井底动力钻具的轴线是一条折线，该折线构成的平面。

4. 软关井：发生溢流后，先打开节流阀，然后关闭防喷器，再关闭节流阀。

5. 举升效率：岩屑在环空的实际上返速度与钻井液在环空的上返速度之比。

6. 平衡压力钻井：在有效地控制地层压力和维持井壁稳定前提下，尽可能降低钻井液密度，使钻井液有效液柱压力刚好等于或略大于地层压力，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。

7. 卡钻：钻具在井眼中失去了活动自由，既不能转动又不能上下活动的现象。

8. 井斜方位角：在水平投影图上，以正北方位线为始边，顺时针旋转到井眼方位线上所转过的角度。

9. 压持效应：钻井液密度越大，井内液柱压力越大，在井内液柱压力大于地层压力的情况下会产生一个正压差；在正压差作用下，井底岩屑难以离开井底，造成重复破碎现象，钻速降低。

此现象称为压持效应。

10. 静切力：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（凝胶强度）。

二、判断题（10小题, 每题1分, 共10分）1. 钻进时钻井液从钻头脉冲喷嘴喷出的射流属于淹没非自由稳定射流。

（×）p的存在会降低岩石的强度。

（√）2．孔隙压力p3．真方位角等于磁方位角减东磁偏角，或加西磁偏角。

（×）4．反扭角总会使已经确定好的装置角增加。

（×）5．满眼钻具多用于井斜角大的井内纠斜，直井内无防斜作用。

（×）6．在钻铤柱中使用一定数量稳定器可以提高钻头工作的稳定性。

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中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试《钻井工程》学习中心：甘肃电大农垦河西分校_ 姓名：_李瑞杰_ 学号：__933496关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。

2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。

3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。

一、名词解释（每小题5分，共20分）1.井斜方位角某测点处的井眼方向线投影到水平面上称为井眼方位线，以正北方向线为始边，顺时针旋转至井眼方位线所转过的角度称为井斜方位角。

2.硬关井是指在没打开放喷闸门防喷的情况下，直接关闭防喷器的关井。

3.欠平衡钻井欠平衡钻井又叫负压钻井，是指在钻井时井底压力小于地层压力，地底的流体有控制地进入井筒并且循环到地面上的钻井技术。

4.岩石的可钻性是钻进时岩石抵抗机械破碎能力的量化指标。

岩石可钻性是工程钻探中选择钻进方法、钻头结构类型、钻进工艺参数，衡量钻进速度和实行定额管理的主要依据。

二、简答题（每小题10分，共40分）1.钟摆钻具组合的防斜原理答：当钟摆摆过一定角度时，在钟摆上会产生一个向回摆的力，称作钟摆力。

显然，钟摆摆过的角度越大，钟摆力就越大。

如果在钻柱的下部适当位置加一个扶正器，该扶正器支撑在井壁上，使下部钻柱悬空，则该扶正器以下的钻柱就好像一个钟摆，也要产生一个钟摆力，此钟摆力的作用是使钻头切削井壁的下侧，从而使新钻的井眼不断降斜。

2.钻井液的功用答：（1）清除井底岩屑，并携带至地面。

（2）冷却，润滑钻头和钻具，给地层以冲击力，加快破碎岩石速度。

（3）悬浮岩屑。

（4）平衡地层压力，防止井喷、井漏、井塌和卡钻等事故。

（5）形成低渗透性泥饼巩固井壁。

（6）涡轮钻具的井底动力液。

（7）控制腐蚀。

（8）承受部分钻柱和套管的重量。

（9）帮助录井。

（10）减少油气层伤害。

3. 射流清洁井底的机理答：射流撞击井底后形成的井底冲击压力波和井底漫流是射流对井底清洗的两个主要作用形式。

（1）射流的冲击压力作用。

射流撞击井底后形成的井底冲击压力波并不是作用在整个井底，而是作用在某些小圆面积上。

就整个井底而言，射流作用的面积内压力较高，而射流作用的面积以外压力较低。

在射流的冲击范围内，冲击压力也极不均匀，射流作用的中心压力最高，离开中心则压力急剧下降。

另外，由于钻头的旋转，射流作用的小面积在迅速移动，本来不均匀的压力分布又在迅速变化。

由于这两个原因，使作用在井底岩屑上的冲击压力极不均匀，极不均匀的冲击压力使岩屑产生一个翻转力矩，从而离开井底，这就是射流对井底岩屑的冲击翻转作用。

（2）漫流的横推作用，射流撞击井底后形成的漫流是一层很薄的高速液流层，它对井底岩屑产生一个横向推力，使起离开原来的位置，进入环空。

4. 钻柱的功用答：（1）为钻井液由井口流向钻头提供通道；（2）给钻头施加适当的压力（钻压），使钻头的工作刃不断吃入岩石；（3）把地面动力（扭矩等）传递给钻头，使钻头不断旋转破碎岩石；（4）起下钻头；（5）根据钻柱的长度计算井深；（6）通过钻柱可以观察和了解钻头的工作情况、井眼状况及地层情况等；（7）进行取心、挤水泥、打捞井下落物，处理井下事故等特殊作业；（8）对地层流体及压力状况进行测试与评价，及钻杆测试等。

三、课程设计（共40分）设计任务：XX油区XX凹陷一口直井生产井的钻井与完井设计。

设计内容：（其中打“√”部分必须设计，其他部分可选做或不做）。

1.地质设计摘要（√）；2.井身结构设计（√）；3.固井工程设计：套管柱强度设计（√）；4.钻柱组合和强度设计（√）；5.钻机选择（√）；6.钻进参数设计：（1）机械破岩参数设计（包括钻头选型，所有钻头选用江汉钻头厂牙轮钻头、选取钻压和转速）（√）；（2）钻井液体系及性能设计（仅设计钻井液密度，其它参数不作要求）（3）水力参数设计（√）；（4）钻柱与下部防斜钻具结构（√）。

考核方式及成绩评定（1）格式、规范：4分，评分依据：工程设计规范；评分标准：4＊符合程度％。

（2）设计的依据与原则准确性：12分，评分依据：工程设计依据与原则；评分标准：12＊符合程度％。

（3）过程的参数选择的合理性和计算过程的可靠性：12分，评分依据：参数符合工程实际，计算过程可靠；评分标准：12＊符合程度％。

（4）结果准确性：12分。

基础数据：1.地质概况：见后附设计样例表A－1。

2.设计井深：H=3000 + 4×100 + 学号的后二位数字×3 （m）3.地层压力和破裂压力剖面：根据图A－1，地层压力梯度的当量钻井液密度由1.00g/cm3变为1.10g/cm3的井深按以下规律取值：H=3000 + 4×100 + 学号的后二位数字×3 （m）4.设计系数：见表A-2和表A-3，其他数据查《钻井手册》（甲方）和参考书。

5.水力参数设计数据见表A-4。

6.钻柱设计数据见参数书2。

7.完井方式：先期裸眼完井，Ø177.8mm(7”)生产套管。

附录1.地质概况2.井身结构设计钻探目的层为灰岩地层，确定完井方法为先期裸眼完井。

层3－5m。

根据地质情况，钻达目的层过程中不受盐岩，高压水层等复杂地层影响，故井身结构设计按地层压力和破裂压力剖面（图A－1）进行。

图A-1 地层压力和破裂压力设计系数见表A-2。

表A-2 井深结构设计有关系数3.水力参数设计（1）泥浆泵型号与性能表A-4 水力参数设计数据3NB1000钻井泥浆泵（两台，可仅用一台）（2）钻井液性能其它参数地面泵压不超过20MpaKg=1.07*10Mpa S L环空返速不低于0.7m/s，不高于1.2m/s钻井液塑性粘度0.0047pa.S1.地质设计摘要1.1 地质概况该井位于504和45地震测线交点，距XX省XX市东500m，所在的地质构造为XX凹陷，该井海拔较低，钻该井目的是通过打开层来了解该层的油气情况，扩大该油区的勘探范围，增加油区的总体油气后备储量。

1.2 地质基本数据1.2.1井号：A51.2.2 井别：生产井1.2.3 井位：（1）井位坐标：纵（X）4275165横（Y）20416485（2）地面海拔：50m（3）地理位置：XX省XX市东500m（4）构造位置：XX凹陷（5）过井测线：504和45地震测线交点1.2.4设计井深：H=3000 + 4×100 + 34×3=3502m （学号：933034）1.2.5目的层：层，底层深度3650m，分层厚度150m1.2.6完钻层位：A、B、C、D、E、F3、F2J、F2K、F1、QJ1.2.7完钻原则：先期裸眼完井1.2.8钻探目的：了解XX构造的油气情况，扩大勘探区域，增加后备油气源2.井身结构设计2.1井身结构设计思路：（1）、能够避免或尽量减少漏、喷、塌、卡等复杂情况，从而实现安全顺利钻进；（2）、能有效的保护油、气藏；（3）、满足地址和开采的要求；（4）、应使全井经济效益最好。

2.2井身结构设计的原则：（1）能有效地保护油气层，使不同压力梯度的油气层不受钻井液的损害。

（2）应避免漏，喷，塌，卡等复杂情况发生，为全井顺利钻进创造条件，使钻井周期最短。

（3）钻下部高压地层时所用的较高密度钻井液产生的液柱压力，不致压裂上一层套管鞋处薄弱的裸露地层。

（4）下套管过程中，井内钻井液压力和地层压力之间的压差，不致产生压差卡阻套管事故。

2.3 地层可钻性分级及地层压力预测2.3.2 压力剖面预测2.4 井身结构设计系数钻探目的层位灰岩地层，确定完井方法为先期裸眼完井，根据地质情况钻达目的层过程中不受盐岩、高压水层等复杂地层影响，故井身结构设计按地层压力和破裂压力剖面进行。

井深结构设计系数如下表所示。

2.5各段套管下入目的及确定依据：m下一层表层套管，171/2″钻头,133/8″套管，依据是因为在这一一开：0~330段地层的岩性描述为：泥岩夹砂岩，页岩。

所以这一段下表层套管，其目的就是封隔地表疏松，易塌，易漏的地层,安装井口装置，是井口设备的唯一支撑件。

m下入一层技术套管，121/4″钻头，95/8″套管，依据是因为在二开：0~2900这地层下入一层技术套管段的主要目的是解决由地层性质，地层压力引起的钻井技术问题。

三开：0~3500m下油层套管至3500米，81/2″钻头，7″套管，依据是因为在这地层下入一层技术套管段的主要目的是解决由地层性质，地层压力引起的钻井技术问题。

四开：3500~3650m采用61/2″钻头钻穿水泥塞，先期裸眼完井。

根据数据资料计算设计井身结构：2.4井身结构图井身结构示意图（图1-1）套管φ133/8″×330m钻头ф171/2″×330m套管φ95/8″×2900m钻头φ121/4″×2900m套管φ7″×3500m钻头φ81/2″×3500m用61/2″″的钻头打开产层井深3650米2.5完井方法：对目的层采用先期裸眼完井先期裸眼完井---先钻至油气层顶部，下套管固井，固井后，再用小钻头打开油气层的完井方法。

3. 套管柱强度设计3.1 油层套管柱设计7″套管设计下深3500m，井内泥浆密度为=1.39+0.07=1.46泥返至地面，抗挤安全系数：，抗拉安全系数：j=1.6，抗内压安全系数：=1.0。

（1）选第一段套管：计算井底液柱压力：Pm=H/102=(1.46⨯4120)/102=58.97MPa 计算所需抗挤强度：Pc1=Pm⨯=58.97×1.0=58.97MPaC . 选第一段套管：N—80 1=11.51mmc1=59.293MPa1=47.62Kg/m、 Pj1=2.989兆牛抗挤安全系数：nc1=c1p/=59.29358.97=1.01ñ1.0满足抗挤要求的强度。

2）选二定一A .选第二段套管：N—80 2=10.36mmc2=48.4MPa2、Pj2=2.656兆牛B .第二段可下入深度C .第一段长度L1=H1-H2=3500-3382=118MD .计算重力W1=q1XgXL1=47.62*9.8*118=55067N 选三定二A .选第三段套管: N—80 、3=8.05mm、c3=26.4MPa、3=34.22Kg/m、Pj3=1.966兆牛B .第三段可下入深度C .第二段长度123D .计算重力2=q2´g´L2=34.22´9.8´1537=515442N=w1+w2=344407+515442=859849Nn j3=pJ32å=1.966´10859849=2.28<2´njéëùû=3.25）.转入抗拉设计 A .计算第三段第三段可下长：L 3=1q3´gpj3nj-2åèççø÷÷=134.22´9.81.966´1061.6-859849çç÷÷=1100mB .计算重力：333w3å=w 2å+w 3=859849+368901=1228750NC . 差多少到井口H 4=H 3-L 3=1845-1100=745M6）.选四定四A .选第四段套管：N —80 、 、B .计算第四段长：L 4=1q 4´g p j 4n j -w 3åèççø÷÷=147.62´9.8 2.989´1061.6-1228750çç÷÷=1370M >745MC .计算重力4=q 4´L 4´g =47.62´745´9.8=347673.6Nw4å=w 3å+w 4=1228750+347673.6=1576423.6N抗内压校核①对井口处内压力强度进行校核： H=3500米 、、Pp=m ´g ´H =1.46´9.8´4120=58.95Mpap i =p p ´e-1.115´0.00001´(H p -H )=53.44Mpa套管鞋处内压力：P =58.95´e-1.115´10´4123-4120´0.554=58.94MPa②外平衡压力（认为时间长泥浆会沉淀，取/08.1cm g ）11.51mm δ=559.29c ap MP =547.62/q Kg m=5 2.989j p =兆牛31.46/m g cm ρ=井口处：套管鞋处：P '=9.8´10r 'H =9.8´10´1.08´4120=43.61MPa。