钻井工程中机械钻速的影响因素分析
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考试科目:钻井工艺原理适用专业:油气井工程所有试题答案写在答题卡上,答案写在试卷上无效一、名词解释(每题3分,计30分):1、地层压力(地层孔隙压力)2、井身结构3、岩石的硬度4、岩石的可钻性5、岩石的中性点6、造斜工具的装置角7、固井水泥浆的顶替效率8、井斜角9、溢流10、平衡压力钻井二、简要回答下列问题(每题10分,计40分):1、钻柱的组成(5分)及重要作用(5分)?2、地层流体流入井眼内的原因?(10分)3、牙轮钻头采取哪些方式破碎岩石(4分)?是如何实现这些方式的(6分)?4、影响机械钻速的主要因素有哪些(4分)?简要说明这些因素对机械钻速的的影响规律(6分)。
三、论试题(每题15分,计30分):1、喷射钻井有几种工作方式(4分)?获得最大钻头水功率的条件是什么(4分)?对于一口较深的井,按最大钻头水功率方式设计水力参数时,是否都一定必须依照上述条件设计水力参数(2分)?为什么(5分)?2、在直井防斜控制中如何设计和使用满眼钻具组合?(15分)考试科目:钻井工艺原理适用专业:油气井工程所有试题答案写在答题卡上,答案写在试卷上无效一、解释下列名词或概念(每题3分,计24分):1、地层孔隙压力2、岩石的塑性系数3、岩石的硬度4、岩石的可钻性5、钻柱的中性点6、造斜工具的装置角7、井斜角和井斜方位角8、井深结构二、简要回答下列问题(计36分):1、钻柱的组成(5分)及主要作用(5分)?2、牙轮钻头采取哪些方式破碎岩石(4分)?是如何实现这些方式的(6分)?3、提高机械钻速的一般途径如何(6分)?4、钻井液密度选择不合理会给钻井工程带来哪些不良影响(10分)?三、论述或计算题(计40分):1、简要叙述提高钻头水力参数(钻头压降和钻头水功率)的主要途径(8分)?2、试述提高水泥顶替效率的主要措施(8分)?3、钻进φ215.9mm垂直井眼,设计最大钻压为150kN,钻井液密度1.4g/cm3。
钻柱组合为:φ158.8mm钻铤+φ114.3mm钻杆+φ108mm方钻杆,其中钻铤在空气中的每米重量为1.3kN,长度9.4m,钢材密度7.85g/cm3。
土木建筑工程:钻井工程考试试题(强化练习)1、填空题关井后,压力变化情况:气柱在井内的压力(),井口套压(),井底压力(),地层压力()。
正确答案:不变;升高;升高;不变2、填空题起钻中,由于()抓得不牢、钻具疲劳或(江南博哥)(),造成落鱼中途()或打捞钻具落井事故。
正确答案:落鱼;操作失误;滑脱3、问答题影响机械钻速的因素有哪些?正确答案:影响机械钻速的因素有钻压、转速、钻头类型及尺寸、水力参数、钻井液性能和地层岩性。
4、问答题简述立井开拓的优缺点?正确答案:优点:⑴.立井开拓不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件限制;⑵.当表土层为富含水的冲积层货或流砂层时,立井井筒比斜井容易施工;⑶.当地质构造和煤层产状均特别复杂的井田能兼顾井田浅部和深部不同产状的煤层;⑷.在采深相同的条件下,立井井筒短,提升速度快,提升能力大,对辅助提升特别有利,井筒通风断面大,可满足高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井需风量的要求,且阻力小,对深井开拓更为有利。
缺点:⑴.井筒施工技术复杂,需用设备多,要求有较高的技术水平;⑵.井筒装备复杂,掘进速度慢,基本建设投资大。
5、填空题钻柱补偿器主液缸底部都有(),按厂家要求应注入一定量的()(英文名称),其目的是减少活塞杆收缩时的冲击力。
正确答案:缓冲端;ERIFON-8186、单选对于泥质类软岩,遇水后会出现泥化、崩解、膨胀、破碎等现象,从而造成围岩产生()。
A.很大的塑性变形B.破断C.整体垮落正确答案:A7、填空题水力因素对钻速的影响主要表现在()对钻速的影响。
正确答案:井底水力净化能力8、单选气体以气泡形式侵入钻井液后,环空气侵钻井液的密度是随井深自下而上()。
A、增大B、减小C、不变正确答案:B9、多选钻头按破岩作用分为()A、破碎型B、切削型C、冲击型D、复合作用型正确答案:B, C, D10、填空题按与粘土水化作用的强弱钻井液类型可分为()和()。
正确答案:非抑制性钻井液;抑制性钻井液11、单选水平井的最大井斜角保持在()左右。
一、名词解释1、静液压力2、地层压力3、地层破裂压力4、压持效应5、静切力6、动切力7、岩石的硬度(另外岩石强度)8、上覆岩层压力9、基岩应力10、抽吸压力11、激动压力12、钻头进尺13、钻头寿命14、门限钻压15岩石可钻性16塑性系数17中和点(中性点)18PDC钻头19工程师法压井20司钻法压井21比水功率22狗腿角23装置方位角24欠平衡钻井25井斜角26方位角27水平位移28装置角29反扭角二、填空题1、在正常地层原来井段,随着井深的增加,岩石的孔隙度,声波速度,声波时差。
2、d c指数偏离正常趋势线越远说明地层压力越。
3、常用的固相控制方法包括、、和。
4、根据轴承副的结构,钻头轴承分为和。
5、某井井深2500米,地层压力为28MPa,则其,地层压力梯度为,地层压力当量密度为。
(请写明单位)6、按射流体与周围流体介质的关系划分,可分为和。
7、钻柱由、和三大部分组成。
8、旧API钻杆接头是对早期使用的有细扣钻杆提出来的,分为、和。
9、和统称为波动压力。
10、循环过程中,钻井液主要有以下功用:、和等。
11、正常地层压力情况下,机械钻速随着井深的增加而,d指数随井深增加而,进入压力过渡带后,实际的d指数较正常基线。
12、在三轴应力条件下,岩石机械性质一个显著变化的特点就是随着围压增大,岩石表现出从向转变。
13、钻头牙齿对地层的剪切主要通过牙轮在井底滚动的同时还产生牙齿对井底的滑动实现的,产生滑动的原因是有牙轮钻头的、和三种结构特点引起的。
14、常用的关井方式分为、和。
15、地层可钻性的各向异性,就是地层可钻性在不同方向上的。
16、动力钻具又称为井下马达,包括、、和三种。
17、井身结构的三个基本参数、和。
18、钻井液固相控制设备包括、、。
19、在最大钻头水功率标准条件下,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;20、钻柱在井眼内的旋转运动可能的形式有、、和四类。
钻井技术指标及钻井时效划分办法1钻井技术指标1.1钻井进尺:是反映钻井工程进度工作量的基本指标,包括钻井进尺、取心进尺、地质报废进尺和自然灾害造成的其它报废进尺,不包括工业水井进尺、钻井工程报废进尺和返工进尺。
返工进尺是指回填、重钻的钻井进尺,重钻至原井深后再计算进尺,但未达到原井深而完井则未达到部分计入报废进尺,多次重钻多计入返工进尺,返工进尺不作为钻井进尺上报。
工程报废进尺是指由于钻井工程事故或复杂造成的报废进尺,对于探井未钻达目的层,因钻井事故决定不再继续钻进时,对按设计要求取全取准地质资料的井段,可以计入钻井进尺,没有取得设计上要求的地质资料的井段计入工程报废进尺。
1.2速度指标1.2.1钻机台月:是综合反映投入钻井工作的钻机台数和每台钻机工作时间长短的指标。
由于钻井事故或自然灾害造成的报废及返工进尺所消耗的时间一律计入钻机工作时间,计入钻机台月数。
计算公式:钻机台月(台月)=各井自第一次开钻到完成止的全部时间(天或小时)/30天(或720小时)1.2.2钻机月速度:是指一部钻机工作一个台月所完成的进尺。
计算公式:钻机月速度(米/台月)=钻进进尺(包括取心进尺)/钻机台月1.2.3机械钻速:是衡量单位纯钻进时间内钻井效率的指标。
计算公式:机械钻速(米/小时)=钻井进尺(包括取心进尺)/纯钻进时间(包括取心钻进时间)1.3钻井周期划分1.3.1钻井周期(钻井时间):是指一口井自开钻时间至完钻时间的全部时间(天:小时)。
开钻时间是指钻机完成搬安并试运转后,钻头进入转盘面开始钻进的时间;完钻时间是指完成设计要求的井深或根据地质要求完钻的井深钻头提出转盘面的时间,如根据地质要求需加深,以完成最终完钻的井深钻头提出转盘面的时间为准,加深前的电测时间应计入完井时间。
由于口袋不够需加深钻进的时间不计入钻井时间应计入完井时间。
钻井时间不包括中途测试时间、VSP 测井、原钻机试油等时间。
1.3.2建井周期(建井工作时间):是完成一口井所需的全部时间,即从一开到完井的全部时间,包括钻井时间和完井时间。
2018年08月深井钻井提速技术难点分析及对策崔强(中石化江汉工程公司,湖北潜江433121)摘要:深井钻井由于井深度较高,使得其在钻井提速时存在这样或那样的技术难点,为加强对其的分析和处理,本文从深井钻井提速的技术难点分析入手,就提出了如何破解难点的几点对策。
关键词:深井;钻井提速;技术难点;对策深井钻井提速的实施,对于促进开采效率的提升有着不可或缺的作用,所以必须在钻井提速上加大对其的投入力度。
但是就目前来看,深井钻井提速的技术难点较多,需要我们一一破解,才能适应未来发展的需要。
1深井钻井提速技术难点分析1.1地质环境复杂与井身结构的合理性不足由于深井钻井时的地层深,且在地质结构上十分复杂,地质条件也存在诸多变化,即便是在同一井段中,在深部地层中,钻井时也会遇到压力相差大的多层压力体系与复杂多变的地质条件的影响。
与此同时,由于深井在井身结构上存在一定的不足,合理性较差,加上在套封和割封时忽视,导致深井钻井提速的困难较大,若忽视这些因素而将钻井速度提升,又将面临着发生井喷井漏和卡钻井斜等意外事故的风险。
1.2岩石可钻性与机械钻速较低在深井钻井过程中,随着井深不断的加深,使得深井段内的砂质泥岩和泥页岩的细砂岩覆盖在地层上,使得地层压力也在不断加大,并变得较为致密,岩石孔隙与骨架结构都发生巨变,不管是硬度还是密度也在加大,甚至本来是脆性的岩石变为硬质塑性岩,导致其可钻性较差,而且破碎较为困难,普通的钻头往往无济于事,使得深井钻井提速的困难较大。
一般而言,由于井深不断加大,地层岩石性质发生的变化也在加大,尤其是地层岩石的硬度和抗剪抗压强度与耐磨性均会不断增加,岩石性质变化之后,可钻性也会下降,破碎难度都大,无法有效提升深井钻井速度。
1.3钻头加压难度大在深部地层钻井过程中,由于深度不断增加,使得钻柱经常发生扭曲的情况,进而遇到井斜问题,所以为了加强对其的处理,往往会对钻头进行加压,但是由于钻头加压难度大,导致钻井时的岩石破碎效率与机械钻井速度都会影响,加上有的时候的地层存在较大的倾角,为预防出现井斜的情况,就需要清压吊打,而这就会导致钻速无法提升,同时还要将钻速降低,这主要是因为钻头和钻具的组合不到位所导致。