钻井工程理论与技术课后题简答题答案

钻井工程理论与技术(其次版)课后题简答题答案(总20页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----10第一章钻井的工程地质条件1.简述地下各种压力的根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。或深度有关。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。岩石孔隙中流体的总重力所产生的压力。或骨架应力。〔基岩〕和岩石孔隙中的流体共同担当的，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特别高压的机理。而导致了特别高压。3dc律。答：所以随井深的增加，地层中岩石密度渐渐变大，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。在正常地层压力状况下，机械钻速随井深增加而减小，ddc4、解释地层裂开压力的概念，怎样依据液压试验曲线确定地层裂开压力。会使地层裂开，这个液体压力称为地层裂开压力。〔解释〕的比值作为该处砂层的地层裂开压力梯度，并以此作为确定井控作业的关井压力依据。2023m25MPa，求地层压力当量密度。答：依据公式：ρh =∕×a∕×=∕2500mcm3,27.５MPa，求井底压差。答:Ph=ρgh=cm3××2500m△P=Ph-Pp= 即井底压差为.3200m，产层压力为,求产层的地层压力梯度。答：产层的地层压力梯度Gp=Pp/h=3200m=m9、岩石的硬度与抗压强度有何区分整体破坏时的力量。10、岩石的塑性系数是怎样定义的简述脆性，塑脆性和塑性岩石在压入裂开时的特性。受外力作用时首先发生外形转变，当外力到达肯定程度后岩石裂开。11、岩石在平行层理和垂直层理方向上的强度有何不同岩石的这种性质叫什么硬度值最大，岩石的这种性质叫做岩石的各向异性。各向异性：假设物体某一性质随方向的不同而不同，则称物体具有各向异性。12、岩石受围压作用时，其强度和塑脆性是怎样变化的大，岩石表现从脆性向塑性的转变，并且围压越大，岩石裂开前所呈现的塑性也越大。13、影响岩石强度的因素有哪些答：影响岩石强度的因素可以分为自然因素和工艺技术因素两类：12345、岩石构造构造的缺陷12345、岩样的线性尺寸14、什么是岩石的可钻性我国石油部门承受什么方法评价岩石的可钻性将地层按可钻性分为几级答：岩石的可钻性是岩石抗裂开的力量。即肯定钻头规格、类型及钻井工艺条件下岩石抵抗钻头裂开的力量。〔即钻速〕确定1015、井底和井眼四周地层岩石受哪些力答：井眼四周地层岩石受力包括：上覆岩层压力、岩石内空隙流体的压力〔地层压力〕、水平地应力、钻井液液柱压力。12、液柱压力和孔隙压力的影响16、水平地应力是怎样产生的它与上覆岩层压力的关系是怎样的答：水平地应力由两局部组成，一局部是由上覆岩层侧向力；另一局部是地质构造力。层压力和岩石内孔隙流体压力的差。17、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，假设岩石孔隙中含有流体且具有肯定的孔隙压力，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，假设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为“各向压缩效应”。其次章石油钻机及钻进工具1.旋转转井工艺对钻机的功能有哪些要求答：〔1〕旋转钻进的力量。起下钻具的力量。循环洗井的力量。2〔钢丝绳，天车，游动滑车〕以及井口工具和机械化设备〔吊环、吊卡、吊钳、卡瓦、动力大钳、立根运移机构〕。〔2〕旋转系统组成：转盘、水龙头、钻具或顶部驱动装置。循环系统组成：钻井泵、地面管汇、钻井液罐、钻井液净化设备。其中地面管汇包括高压管汇、立管、水龙带。钻井液净化设备包括振动筛、除砂器、除泥器、离心机等。井控系统钻井内防喷工具、特别作业设备动力传动系统组成：柴油机、电动机。掌握系统组成：机械掌握、气掌握、电掌握和液掌握等。3、依据不同的分类标准，钻机有哪些类型答：一、按钻井方法分(1)冲击钻机，(2)旋转钻机，二、按钻井深度分(1)浅井钻机〔1500〕(2)中深井钻机〔钻井深度为1500-4500M〕(3)深井钻机。〔钻井深度为4500-6000M〕超深井钻机。〔钻井深度为大于6000M〕三、按地域环境四、按移动方式五、按驱动传动形式柴油机驱动钻机、电驱动钻机4、何为钻机的根本参数、主参数国产钻机系列有哪些钻机起升系统参数、旋转系统参数、循环系统参数。1〕能最直接地反映钻机的钻井力量和主要性能对其他参数具有影响和打算作用主要钻机型号ZJ30/1800ZJ40/2250ZJ50/3150ZJ70/45005、简述常用井架的分类及各类井架的优缺点A1〕塔型井架整体稳定性好，承载力量大、可拆卸，不受运输条件限制，允许井架内部空间2〕3〕A6、钻机的动力驱动系统有哪些类型机械驱动、电驱动、复合驱动、〔机电复合驱动、交直流电复合驱动〕7、简述绞车、钻井泵、转盘和顶驱的功用。答：绞车功用钻进过程中掌握钻压，送进钻具借助猫头上、卸钻具螺纹，起吊重物及进展其他关心工作充当转盘的变速机构或中间传动机构整体起放井架转盘的功用转动井中钻具，传递足够大的扭矩和必要的转速。下套管或起下钻时，承托井中全部套管柱或钻杆柱的重量。柱，以承受反扭矩。顶驱：可完成旋转钻进、倒划眼、循环钻井液、接钻杆、下套管和上卸管柱螺纹8、评价钻头性能的指标有那几项答：钻头进尺，钻头工作寿命，钻头平均机械钻速，钻头单位进尺本钱9、铣齿牙轮钻头和镶齿牙轮钻头有哪些不同〔钢齿〕和镶齿〔硬质合金齿〕两大类。铣齿牙轮钻头的牙齿是由牙轮毛胚铣削加工而成，主要是楔型齿。镶齿牙轮钻头是在牙轮上钻出孔后，将硬质合金材料制成的齿镶入孔中。10、牙轮钻头有哪几副轴承按构造不同可分为几类滑动轴承有什么特点点是承压面积大，载荷分布均匀，吸取振动好11、牙轮钻头的储油润滑密封系统包括几局部其作用是什么答：储油囊、护膜杯、压盖、密封圈。内，大幅度地提高了轴承以及钻头的使用寿命。12、牙轮的超顶、移轴和复锥各产生哪个方向的滑动答：由于牙轮的超顶、移轴、复锥，使牙轮在滚动的同时在井底产生滑动。掉同一齿圈相邻牙齿裂开坑之间的岩脊；移轴产生轴向方向的滑动，可以剪切掉齿圈之间的岩脊。138½HP5答：一般钻头Y、喷射式钻头P、密封钻头MP、密封保径钻头MPB、滑动轴承钻头HP、滑动HPBXMPXHP88½HP58½英寸的铣齿滑动密封喷射式三牙轮钻头。14、金刚石钻头有哪些突出优点侧向载荷而不发生井下事故，金刚石钻头在正确使用的状况下，耐磨且寿命长，适合于深井及研磨性地层。在高温下，牙轮密封易失效，金刚石钻头则不会消灭此问题。金刚石钻头不受空间尺寸的限制，适合于小井眼钻井。在钻牙受限的状况下可以使用金刚石钻头。构造设计制造比较敏捷，生产设备简洁，能满足非标的需要。PDC钻头是一种切削型钻头，实践说明在适应地层可以取得很高的经济效益。15、金刚石钻头常用的水力构造有几种有何优点答：123、辐射形逼压式水槽常用于中硬到硬地层4、螺旋形水槽常用高转速条件16、自然金刚石钻头是怎样裂开岩石的适用钻什么样的地层答：金刚石钻头的破岩作用是由金刚石颗粒完成的。在钻压和旋转扭矩的作用下，金刚石颗粒磨等。表镶金刚石一般用于钻进中硬-硬的完整均质地层。孕镶金刚石用于硬-坚硬的地层、软硬不均的地层、裂隙性地层、高研磨地层和坚硬地层。17、“PDC”含义是什么有哪些特点答：“PDC”是聚晶金刚石复合片的简称，分为柱状片和片式片。聚晶金刚石复合片的特点：的冲击载荷；热稳定性较差。18、PDC答：后倾角是指切削齿工作面与井底岩面外法线的夹角侧倾角是指切削齿工作面与过齿面中心的钻头径向线的夹角后倾角的主要作用是使切削工作刃能有效的吃入岩石，并有较好的抗冲击性。，防止钻头泥包。19、PDC答：PDC钻头以切削方式裂开岩石。在钻压和旋转扭矩的共同作用下，钻头在井下做旋转和给进运动，连续侵入并剪切裂开岩石，将岩石一层层的剥离井底，从而使井不断加深。PDC钻头适用于软到中等硬度地层，但是PDC钻头钻进的地层必需是均质地层，以免冲击PDC20、钻柱主要由哪几局部组成其主要功用有哪些答：钻柱由方钻杆、钻杆柱和下部钻具组合和协作接头组成。下部钻具组合主要由钻铤组成，主要作用有：为钻井液由井口流向钻头供给通道；给钻头施加裂开岩石所需要的钻压；把地面动力〔扭矩等〕传递给钻头；起下钻头；依据钻柱的长度计算井深21APIAPID-55E-75X-95G-105S-135〔注:APID-55〕22、为什么钻柱下部使用钻铤而不使用钻杆稳；掌握井斜等作用不能由钻杆替代。23、内平、贯眼和正规三种接头的主要区分是什么答：内平式接头(IF)主要用于外加厚钻杆，其特点时钻杆内径与管体加厚处内径，接头内径相同，钻井液流淌阻力小，有利于提高水功率，但外径较大，易磨损。惯眼式接头(FH)适用于内加厚钻杆，其特点是钻杆有两个内径，接头内径等于管体加厚处内径，但小于管体局部内径。外径小于内平式。正规式接头(REG)适用于内加厚钻杆。这种接头的内径比较小，小于钻杆加厚处的内径，所以钻井液流过的阻力最大，但它的外径最小，强度较大。24、钻柱在井下的运动形式可能有哪几种答：自转、公转、自转和公转结合、振动〔纵向、扭转、横向〕。25、井下钻柱受到哪些力的作用最主要的作用力是什么答：钻柱在井下受到多种载荷的作用，在不同的工作状态下，不同部位的钻柱受力是不同的。动载荷。⑧外挤压力轴向拉力是钻杆的主要作用力。26变应力的作用。使钻杆始终处于受拉伸的直线稳定状态。27、钻柱的哪些部位受力最严峻都受到什么载荷的作用答：28、钻柱设计应满足哪些要求答：1、满足工艺要求，确保钻井作业顺当进展2、满足强度要求，保证钻柱安全工作3、尽量减轻整个钻柱的重力，以便在现有的抗负荷力量下钻更深的井。29、在条件允许的状况下，为什么要尽可能选用大尺寸钻柱流淌阻力小，钻井液上返速度高，有利于携带岩屑。30、什么叫复合钻柱，使用复合钻柱有何优点答：即承受不同尺寸〔上大下小〕、或不同壁厚〔上厚下薄〕、不同钢号〔上高低低〕的钻杆达更大的井深。31、钻杆柱设计主要考虑哪种力的作用强度条件是什么答：钻杆设计主要是抗拉强度设计，即按抗拉强度进展校核。力。第三章钻井液钻井液与钻井工程关系如何钻井液有哪些功用井操作正常进展。钻井液具有以下功用：〔1〕从井底去除岩屑；〔2〕冷却和润滑钻头及钻柱〔3〕改善造壁性能，促进井壁稳定〔4〕掌握地层压力〔5〕悬浮岩屑和加重材料，防止下沉〔6〕获得地层信息〔7〕传递水力功率说明钻井液的一般组成及钻井液的分类。钻井液的分类：按密度大小可分为非加重钻井液和加重钻井液按其固相含量的多少可分为低固相钻井液和无固相钻井液普遍依据分散介质不同可分为水基钻井液、油基钻井液，气体型钻井流体和合成基钻井液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〔宾汉公式〕为：г-г=μdv/dx0 pvг——静切应力 г——动切应力 μ——塑形粘度0 pv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。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。使钻井液开头做层流流淌所必需的最小剪切应力。调整方法与静切力一样。整承受调整动切力和塑形粘度的方法。塑性粘度是塑性流体在层流条件下，剪切应力与剪切速率成线性关系时的斜率。体系中塑剂。6.钻井液的流态对钻井作业影响如何答：：(1)影响钻井速度；(2)影响环空携岩力量；(3)影响井壁稳定；(4)影响岩屑与加重物的悬浮；(5)影响井内压力感动；(6)影响钻井泵压和排量；(7)影响固井质量。说明瞬时滤失、动滤失、静滤失各自的涵义。钻井液在井内循环流淌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。降滤失剂是如何起降滤失作用的答：1〕护胶作用；增加钻井液中粘土颗粒的水化膜厚度，有助于降低滤失量。提高滤液粘度，降低滤失量。降滤失剂分子本身的堵孔作用。简述常用钻井液润滑剂及其作用机理答：钻井液常用润滑剂有固体润滑剂和液体类润滑剂。进而起降低摩阻的作用。使钻柱与井壁岩石接触〔或水膜接触〕产生的固-固摩擦，转变为活性剂非极性端之间或油膜的摩阻力大大降低。简述钻井液漏失的类型及常用堵漏剂。答：1〕渗透性漏失在高渗透性砂岩或砾岩地层产生的钻井液漏失桅渗透性漏失m³/h2〕10-100m³/h3〕溶洞性漏失在溶洞地层产生的钻井液漏失大于100m³/h塞堵漏剂引起井壁不稳定的因素有哪些答：(1)地质及力学因素：特别压力地层的压力释放，钻遇地质裂开带、断层、含有大量微裂缝地层及煤层等。液液柱压力低于地层压力及钻井液浸泡时间过长等。物理化学因素：井壁泥页岩与水接触产生水化作用可引起井壁不稳定。从钻井液角度动身，为了防止井塌应实行什么措施。答：针对地质因素：适当提高钻井液密度或承受化学固壁的防塌技术措施液密度等协同防塌措施。针对工程因素：承受改进钻井工艺的有效方法加以预防说明钻井液固相对钻速的影响。答：(1)钻井液中的固相含量对钻速的影响：钻速随固相含量上升而下降。争论说明，固相含量1﹪，10﹪。1μm固相掌握设备有几种，各自的使用范围如何答：钻井液固相掌握设备主要有：振动筛：主要去除以上的岩屑和沙粒。旋流分别器：按被分别颗粒的大小又分为：74μm旋流除泥器，分别直径在10～74μm的固相颗粒；5～10μm2～5μm引起油气储层损害的主要缘由是什么怎样预防。答：〔1〕液柱压差下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。预防措施：1、实施屏蔽暂堵技术2、使用无固相清洁盐水做完井液。储层内部微粒运移造成的损害：在流体的作用下，特别是流体的流速超过临界流速时，或桥堵。〔包括储层内流体和外来流体〕的流速低于临界流速；另外在入井流体中使用粘土微粒防运移剂。〔3〕储层内粘土水化膨胀，引起孔喉堵塞。〔提高滤液的抑制性〕和使用粘土防膨剂。储层孔隙喉道，造成储层损害。预防措施：入井前对入井流体进展配伍性试验，对配伍性差的流体进展改性。才能通过，否则孔喉就被水滴堵塞。水锁效应是可以叠加的。故会导致油流阻力大大增加。尽量掌握外来流体滤失量是防止发生水所效应的有效措施。哪些完井液适用于钻油气储层答：(1)无固相清洁盐水完井液(2)水包油完井液(3)低膨润土聚合物完井液(4)改性完井液(5)油基完井液(6)气体类完井液第四章 钻进参数优选第五章井眼轨道设计与轨迹掌握定向井与垂直井的区分何在什么状况下适合打定向井直井；设计井眼轴线为一铅垂线的井。主要区分：井眼轨迹不同2〕3〕4〕经济、有效勘探开发油气藏的需要井眼轨迹的根本参数有哪些为什么将它们称为根本参数点的具体位置。井斜方位角有哪两种表示方法二者之间如何换算方位角表示方法：真方位角、象限角。方位线位置方位线位置第四象限真方位角与象限角关系真方位角＝象限角真方位角＝180°－象限角真方位角＝180°＋象限角真方位角＝360°－象限角方位与方向的区分何在请举例说明。答：“方向”与“方位”是有区分的。方位线是水平面上的矢量，而方向线则是空间的矢量。只要〔固然也可能在水平面上〕水平投影长度与闭合距有何区分视平移与闭合距有何区分投影长度。简称水平长或平长。上的投影。水平位移也称闭合距。在二维设计轨道上二者一样。视平移是水平位移在设计方位线上的投影长度。垂直投影图与垂直剖面图有何区分答：垂直投影图相当于机械制造图中的侧视图，马上井眼轨迹投影到铅垂平面上；垂直剖面图是经过井眼轨迹上的每一点做铅垂线所组成的曲面，将此曲面开放就是垂直剖面图。率答：狗腿角是指测段上、下二测点处的井眼方向线之间的夹角〔留意是在空间的夹角〕。狗腿内“狗腿角”的大小。狗腿度和狗腿严峻度一样小值全角变化值是何含义如何计算为什么全角变化率能表示井眼曲率答：井眼从一个点到另一个点，其前进方向发生了变化，既有井斜角的变化，又有井斜方位的222sin2c式中，表示全角变化值，表示井斜变化率，表示方位变化率，c表示测段平均井斜角， /2。c A B重力加速度计和磁通门的工作原理是什么磁通门是测量井斜方位角的传感器。利用地磁场测量方位角。无磁钻铤长度确实定与井斜角和井斜方位角有没有关系答：由于电子测斜仪是利用地磁场测量方位角，钢钻铤和钻头都可能被磁化，为避开磁罗盘产生可能的误差所以使用无磁钻铤。测斜仪安装在无磁钻铤与钻头之间的位置，所以位置偏下。选定无磁钻铤的长度。井斜角大时，要加长无磁钻铤的长度。什么要以网格北为基准答：我们称磁北到真北之间的夹角为“磁偏角”。真北方向线与网格北方向线的交角称为平面子午线收敛角。真北方位=磁方位+磁偏角网格方位=真北方位-收敛角网格方位=磁方位+磁偏角-收敛角不行能展平到平面上，所以想要在平面上表示出来，就要使用投影方法，我国承受的是高斯-克吕格投影法。又称高斯投影。GN，称为网格北。为什么要进展井斜方位角校正如何进展校正位角称为磁方位角，并不是真方位角，需要经过换算求得真方位角。这种换算称为磁偏角校正。换算的方法如下：真方位角＝磁方位角＋东磁偏角 真方位角＝磁方位角－西磁偏角180实际资料中假设超过了怎么办答： 由于假设一个测段内方位角沿顺时针变化超过180o时，沿逆时针其变化则小于180o，所以一个测段内方位角变化确实定值不得超过180o。实际资料中超过了，则可用如下方法计算：当Ф-Ф＞180o时，△Ф=Ф-Ф-360oi i-1 i i i-1当Ф-Ф＜-180o时，△Ф=Ф-Ф+360oi i-1 i i i-1计算与测点计算有什么关系答：测斜时，对一个测段来说，需要计算的参数有五个：垂增、平增、N坐标增量、E坐标增〔垂深、水平长度、NE〕和两个极坐标〔水平位移、平移方位角〕。轨迹计算时，必需首先算出每个测段的坐标增量，然后才能求得测点的坐标值。平均角法与校正平均角法有什么区分实际计算结果可能有什么差异答：平均角法假设测段是一条直线，该直线的方向是上下二测点处井眼方向的“和方向”〔矢量和〕。校正平均角法假设测段外形为一条圆柱螺线。校正平均角法的计算公式是在平均角计算公式的根底上参加了校正系数。最小曲率法和圆柱螺线法的假设条件分别是什么。上下两测点的井眼方向线相切垂直井井眼轨迹掌握的主要任务是什么是要偏离设计轨道的，问题在于能否掌握井斜的度数或井眼的曲率在肯定范围之内。引起井斜的地质因素中最本质的两个因素是什么二者如何起作用地层可钻性的各向异性的井眼偏离原井眼引起井斜的钻具缘由中最主要的两个因素是什么他们又与什么因素有关答：钻具导致井斜的主要因素是钻具的倾斜和弯曲。肯定的间隙。其次，由于钻压的作用，下部钻具受压后必将靠向井壁一侧而倾斜。井径扩大如何引起井斜如何防止井径扩大是钻头轴线与井眼轴线不重合，导致井斜。要防止井径扩大，可以使用满眼钻具组合和钟摆钻具组合。满眼钻具组合掌握井斜的原理是什么它能使井斜角减小吗点直线性来保持井眼的直线性和限制钻头的横向移动。满眼钻具组合并不能减小井斜角，只能做到使井斜角的变化〔增斜或降斜〕很小或不变化。钟摆钻具组合掌握井斜的原理是什么为什么使用它钻速很慢答：钟摆钻具组合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，使下部钻柱头切削井壁的下侧，从而使钻的井眼不断降斜。以钟摆钻具组合在使用中必需严格掌握钻压，故钻速很慢。井的分类标准是什么一口直井打斜了还能算是垂直井吗依据设计的井眼轨道作为分类标准。依据直井的井身质量要求可推断是否算直井。定向井如何分类常规二维定向井包括哪些答：依据轨道的不同，定向井可分为二维定向井和三维定向井两大类，21常规二维定向井分为三类：井斜角在15°～30°的属小倾斜角定向井；井斜角在30°～60°的属中60°的属大倾斜角定向井。常规二维定向井轨道有四种类型：三段式、多靶三段式、五段式和双增式。从钻井工艺的角度看，定向井的最大井斜角是大点好还是小点好15°，否则井斜方位不易稳定。多靶三段式与三段式有何区分轨道设计方法有何不同点的水平位移，确定地面上的井位，所以被称为“倒推设计法”。井眼轨道设计的最终结果包括哪些内容答：设计结果包括：井斜角/°、垂增/m、垂深/m、平增/m、平移/m、段长/m和井深/m。动力钻具造斜工具有哪几种形式他们的造斜原理有何共同之处答：动力钻具造斜工具有弯接头、弯外壳和偏心垫块三种形式钻具以上的整个钻柱都可以不旋转。这种特点对于定向造斜格外有利。有这些特点答：螺杆钻具的扭矩与压降成正比。压降可从泵压表上读出，扭矩则反映所加钻压的大小，所的求得反扭矩。这是螺杆钻具在定向钻井应用中的突出优点。过程中弯外壳可以旋转而不会有很大的阻力的万向轴壳体设计为弯外壳，来到达肯定的造斜率要求。变向器与射流钻头造斜原理有什么不同它们能连续造斜吗形成的冲击来造斜的。变向器不能连续造斜。旋转导向钻井系统由哪些局部组成如何在井下工作最主要的优点是什么答：旋转导向钻井系统由井下导向工具、MWD〔或加扶正器〕与钻头之间，随钻测量，转变角度导向。轨迹掌握力量。井眼轨迹掌握的三个阶段的主要任务各是什么答：〔1〕打好垂直井段。在钻垂直井段时要求实钻轨迹尽可能接近铅垂线，也就是要求井斜角尽可能小。大困难。所以定向造斜是关键。跟踪掌握到靶点。对井眼轨迹进展掌握，原则就是既要保证中靶，又要加快钻速。高边方向线与工具面对线各是怎样形成的中心点将画出一个与井底圆同心的圆。井底圆上的最高点与圆心的连线称为“高边方向线”，钻头中心与圆心的连线称为“工具面对线”。两条线都在井底平面上。工具面角有什么重要意义当工具面角等于240时，井眼轨迹将如何进展答：当造斜工具的造斜力量确定后，转变井眼方向的最重要的参数就是工具面角。反过来说，当需要井眼向某个方向钻进时，只要计算和掌握好工具面角就可以实现。可以依据工具面角算出钻具的高边，确定钻头的位置。当工具面角等于240时，钻出的井眼井斜角和井斜方位角均减小。有了高边工具面角为什么还要有磁北工具面角它们之间有什么关系近似公式，只有当井斜角较小或者井斜方位角接近0或180时，近似程度才比较高。而高边5时，以高边工具面角为准；小于5时，则以磁北工具面角为准。磁北工具面角是高边工具面角与井斜方位角之和。动力钻具反扭角是如何产生的为什么反扭角总是使工具面角减小答：动力钻具在工作中，液流作用于转子并产生扭矩，传给钻头去裂开岩石。液流同时也作用住的，所以只能扭转肯定的角度，此角度称为反扭角。角会无限趋向于零。什么是定向定向的目的和意义是什么现场是如何作业的处在预定的定向方位。测量仪的定向槽为什么能够与造斜工具上的定向键自动嵌合X井斜方位角与象限角的换算：〔1〕将以下方位角用象限角表示：50，90，175，200，315，0；〔2〕，S70W，N50E，N33W。答：(1)N50oEN90oES5oES20oWN45oWN0oE(2)250o 50o 327o第六章油气井压力掌握确定钻井液密度的主要依据是什么其重要意义是什么答：确定钻井液密度的主要依据是地层孔隙压力和地层裂开压力。漏。如何处理平衡压力钻井与安全钻井的关系进时，为了抑制井眼不稳定，需要选择较高的钻井液密度，但井底压力不能高于地层裂开压力。简述欠平衡压力钻井的特点、适用性及局限性。答：特点：1、防止储层污染，提高采收率2、早期觉察油气层3、提高钻速4、防止和削减压差卡钻及井漏适用储层：1、高渗透固结砂岩和碳酸岩油气藏2、裂缝性油气藏3、致密性油气藏局限性：1234MWD5、有发生火灾和工具腐蚀的可能性简述地层流体侵入的缘由及其预防。1、起钻时未准时灌钻井液，使井筒液柱高度降低2、起钻抽吸，形成负压差3、地层漏失，使井筒液柱高度降低4、钻井液或固井液密度低，形成负压差5、地层特别高压，大于井底有效压力，形成负压差6、下钻速度过快，压漏地层，使井筒内液柱高度降低7、固井过程中，由于水泥浆的失重、串槽，形成套管外气侵，造成套管外溢流。地层压力当量密度与安全系数之和；保持钻井液液柱高度不降，起下钻要平稳等。简述地层流体侵入井眼的征兆。答：地层液体侵入井眼的征兆有：〔1〕钻时加快；〔2〕钻井液池液面增高；〔3〕钻井液返出流量增加；〔4〕返出钻井液温度增高；〔5〕返出钻井液密度变低；〔6〕〔7〕返出钻井液粘度变化；〔8〕循环压力下降；〔9〕地面油气显示；〔10〕大钩负荷〔HookLoad〕增大。地层流体侵入井眼检测方法有哪些答：〔1〕钻井液体积检测法：返出钻井液流量检测法：声波法检测溢流：声波法检测漏失其他检测手段什么状况下承受硬关井答：〔1〕井口井涌速度不高；盐水侵严峻影响井眼稳定；井口装置能够承受较大压力。气侵状况下如何准确地确定关井立压与套压2～4min当曲线变化平滑时，其拐点处，即可读为关井立压与关井套压；对于低渗油气藏，关井后立压和套压较长时间不消灭平稳段及拐点，可取最高压力值，然后再依据井眼及地层状况，适当增加钻井液密度附加值。依据关井压力恢复状况粗略推断井控难易的原理是什么大小。而通过地层压力的大小和地层渗透率的凹凸可以推断井控难易。井底常压法压井的原则是什么变。同时还要考虑套管鞋处的地层裂开压力、套管的抗内压强度、井口防喷器装置的承压能力。压井方法的选择依据是什么层进入井眼中的流体安全的排出井眼，或安全的再压回地层。选择压井方法，应保证以最短后，保证井底压力大于地层压力。常规压井与格外规压井区分在哪里答：常规属于循环法压井，即压井液通过钻柱注入井眼，将受污染钻井液通过正常循环出井，并保证井底压力大于地层压力的压井方法。积的钻井液等方法，只要保证井底压力大于地层压力即可。14、简述工程师法压井套压的变化规律。答：溢流为油或盐水时：压井液由地面到达钻头，套管压力不变，其值等于初始关井套管压下降；压井液排替环空内原来密度的钻井液，套管压力渐渐降低。15、什么是反循环法压井反循环法压井的适用条件是什么柱内，经钻柱、井口、反循环管汇、地面节流管汇排出。第七章固井与完井简述套管的的种类及其功用。答：〔1〕导管：防止地表疏松地层坍塌，隔离海水和地表淤泥层。依次下入各层套管的载荷。技术套管：封隔坍塌地层及高压水层，封隔不同的压力体系，满足连续钻井的需要。油层套管。为油气生产供给流通通道，保护产层、分层测试、分层采油、分层改造。泥，降低固井本钱。井身构造设计的原则是什么答：进展井身构造设计所遵循的原则主要有：有效地保护油气层。速、经济钻进制造条件。。套管柱设计包括哪些内容设计原则是什么套管柱设计原则：(1)应能满足钻井作业、油气层开发和产层改造的需要；(2)在承受外载时应有肯定的储藏力量；(3)经济性要好。套管柱在井下可能受到哪些力的作用主要有哪几种力主要受：轴向拉力、外挤压力及内压力。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急截面上的最小安全系数等于或大于规定的安全系数。量是相等的，这样可避开套管铺张。该方法对外载荷考虑细致，设计准确。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。BEB设计方法：设计特点是将套管分类进展设计。前苏联的设计方法：设计思想是考虑外载按不同时期的变化，考虑不同井段的抗拉安全系数不同，不考虑双向应力，但是当拉应力到达管体屈服强度的50%时，把抗拉安全系数增加10%。何谓双向应力椭圆何时考虑双向应力答：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。依据第四强度理论，列套管破坏的强度条件方程：σ2+σ2-σσ=σ2z t t z s改写为: (σ/σ)2-(σσ)/σ2+(σ/σ)2=1z s z t s t s得一椭圆方程。用σ/σ的百分比为横坐标，用σ/σ的百分比为纵坐标，绘出的应力图，称为双向应力椭圆。z s t s轴向拉应力与外挤压力的联合作用，由于轴向拉力的存在使套管强度降低，因此此时考虑双向应力。油井水泥的主要成分和性能是什么答：油井水泥的主要要成分有：3CaO•SiOCS)2 32CaO•SiOCS)，2 2铝酸三钙3CaO•AlO〔简称CA〕，2 3 3铁铝酸四钙4CaO•AlO•FeO〔简称CAF〕，除了以上四种主要成分之外，还有石2 2 3 2 3 4膏、碱金属的氧化物等。水灰比的概念答：水灰比就是加水量与水泥干灰的质量之比。干灰密度一般在。水泥浆密度设计的原则是什么答：1〕满足井下压力条件限制满足顶替效率的密度差要求,尾浆密度＞领浆密度＞前置液密度＞钻井液密度3)满足水泥石强度和胶结要求。简述水泥浆稠化时间的概念及其与固井的关系。答：在井下温度压力条件下，从对水泥浆加温加压时起至水泥浆稠度达100Bc所经受的时间。注水泥的全过程必需在水泥浆稠化之前完成，稠化时间打算了施工作业的可能的时间。简述水泥浆稳定性的表征方法及意义。答：水泥浆的稳定性一般可用游离水含量和水泥柱的纵向密度分布来表示。水泥环的封固质量。简述水泥石胶结强度的表征方法及意义答：剪切胶结力：支撑套管的自重水力胶结力：阻挡流体在环空中的窜移力量保证水泥石和套管和地层之间的胶结质量，到达有效封隔地层何谓前置液体系有何作用液隔开，起到隔离、缓冲、清洗的作用套管柱下部构造包括哪些部件各有何作用答：套管柱下部构造(1)引鞋：引导套管入井，避开套管插入或刮挤井壁；(2)套管鞋：引导在其内部起钻的钻具进入套管；浮箍：防止水泥浆反入套管内并实现碰压(5)承托环：承托胶塞、掌握水泥塞高度；(6)套管扶正器：使套管在钻井中居中，提高固井质量水泥伞：支撑上局部水泥浆重量，防止压漏和污染油气层简述多级注水泥工艺技术的流程及适用范围。塞和翻开塞。分级固井应用范围一次要求注水泥封固段太长，顶替泵压过高，一般注水泥设备难以满足施工要求。层。因一次封固段太长，上下温差太大，水泥浆性能无法保证固井要求。油气分布不均、不连续，且中间间隔距离太长。尾管注水泥技术与单级注水泥工艺技术的主要差异是什么器，使用复合胶塞。影响固井质量的主要因素有哪些2〕3〕4〕5〕6〕7〕测井与评价如何提高固井质量2〕3〕4〕防止固5〕6〕尽量提高水78〕9〕削减有效封固10〕11〕12〕避开工程事故油井完成有几种方法各有何特点答：(1)裸眼完井法：这种方法的优点是储集层直接与井眼连通，油气流进入井眼的阻力最小。但缺点是适应面狭窄，投产后难以实施酸化、压裂等增产措施。(2)射孔完井法：它适合于各种储集层，但最适用于非均质储集层，是目前主要的完井方法。(3)防砂完井：某些砂岩储集层在生产过程中，由于砂岩胶结不良等缘由导致出砂，严峻时会影响产量，使井报废，所以必需承受防砂完井。常见的方式有：裸眼砾石充填完井、管内砾石充填完井、人工井壁完井。〔4〕沙桥或砂拱，随后较小的沙粒被挡住，以后更小的沙粒被阻挡住。〔5简单状况后使用第八章其他钻井技术及作业什么叫井下简单状况什么叫钻井事故卡钻、井喷、失火等钻井事故。造成井喷的缘由有哪些答：井喷的缘由有：〔1〕地层压力把握不准；〔2〕钻井液密度降低；〔3〕钻井液液柱高度降低；〔4〕起钻时的抽汲作用。井喷着火后有几种处理方法答：目前处理着火井喷的常用方法有两种，一是地面灭火，由原井口循环重钻井液压井；二是打定向救援井内向着火井输送重钻井液压井、灭火。井漏的缘由有哪些井漏的类型答：钻井过程中钻井液或水泥浆漏入地层中的现象即称为井漏。过猛以及下钻速度过快而造成井下压力感动等。类。〔1〕渗透性漏失。〔2〕裂缝性漏失。〔3〕溶洞性漏失。常用的堵漏方法和堵漏剂有哪些答：〔1〕渗透性井漏的处理。稍微的漏失主要通过调整钻井液性能，降低井下压差及堵塞岩处理剂有CMC、烤胶、纯碱、水玻璃、芒硝等。假设提高粘度后处理效果不明显，则可在钻井液中参加细云母片、坚果壳粉等细颗粒桥堵剂循环，直至堵住为止。时要依据具体状况选择适宜的方法，目前国内常用的有以下三种方法：①注谷壳、锯末稠钻井液堵漏。谷壳和锯末要细，加量为10%～15%，粘度要适当高些，因锯末、谷壳易堵钻头水眼，可承受反循环注入。封堵，；另一种是速凝石灰乳钻井液。〔3〕溶洞性漏失的处理。溶有洞性漏失是最严峻的漏失，常实行直接从井口投入石子泥球、长纤维物捆〔稻草、树枝等〕来填堵井下地窖，或架起“桥”来再用水泥浆等方法封堵。近边角坚硬果壳及云母、赛璐璐和各种植物纤维等惰性物质配成的复合堵漏液。什么现象称之为卡钻常见的卡钻有几种类型卡钻的类型有：〔1〕沉砂卡钻；〔2〕井塌卡钻；〔3〕压差卡钻〔泥饼粘附卡钻〕；〔4〕键槽卡钻；〔5〕缩径卡钻；〔6〕落物卡钻。此外，现场上觉察的还有泥包卡钻、砂桥卡钻等类型。压差卡钻〔泥饼粘附卡钻〕是如何造成的如何推断及预防饼厚，粘滞系数大。推断：钻具无法上下活动和转动，但能够开泵循环，且泵压正常稳定。润滑性能，降低泥饼的粘滞系数；并要加强活动钻具或承受加扶正器的方法使钻具居中。什么是键槽卡钻如何推断及预防答：钻进时，钻柱紧靠狗腿段旋转，起下钻时钻柱在狗腿井段上下拉刮，在井壁上磨出一条细槽〔形如键槽〕，它比钻杆接头稍大但比钻头直径小，起钻时钻头拉入键槽底部被卡住。钻到狗腿处常遇卡。随着井深的增加而愈加严峻；能下放但不能上提，严峻时可卡死。使用高速提升。有几种处理卡钻的方法各适用于哪些类型的卡钻答：一般常用下述几种方法进展解卡。〔1〕上提、(下放)和转动钻具解卡；〔2〕浴井解卡；〔3〕上击、(下击)解卡；〔4〕倒扣套铣解卡；〔5〕爆炸倒扣、套铣；〔6〕爆炸、侧钻井眼。方法从上到下依次进展，只至事故解除。倒扣套铣解卡和爆炸倒扣套铣解卡有何特点，步骤如何答：〔1〕倒扣套铣解卡是一种比较简单的处理方法，费时较长。其倒扣、套铣的步