鉆井工程總復習及答案辯析

1、鉆井工程綜合復習資料一、判斷題1、在二維定向井設計軌道上， 某點的水平位移和水平投影長度是相等的。（）2、井斜角越大，井眼曲率也就越大。（）3、氣侵關井后，井口壓力不斷上升，說明地層壓力在不斷升高。（）4、采用裸眼完井方法可以避免水泥漿對產(chǎn)層的損害。（）5、鉆井液的 n、k 值是賓漢流型的流變參數(shù)。（）6、在相同的泵壓水平下，采用大尺寸鉆桿，能夠降低循環(huán)壓耗，提高鉆頭壓降。（）7、巖石的抗拉強度小于抗壓強度，但大于抗剪強度。（）8、牙輪鉆頭的移軸目的是為了使牙輪鉆頭產(chǎn)生軸向滑動剪切掉齒圈間巖石。（）9、紊流頂替水泥漿的效率比層流頂替的效率高。（）10、套管柱在承受軸向拉應力時，其抗外擠強度減小

2、。（）11、用 dc 指數(shù)法檢測地層壓力時沒有考慮到水力因素的影響。（）12、在正常壓力層段，聲波時差隨井深的增加呈逐漸減小的趨勢。（）13、關井立管壓力等于地層壓力與鉆柱內(nèi)鉆井液液柱壓力之差。（）14、造斜工具裝置角為 75°時，所鉆井眼的井斜角與井斜方位角都增大。（）15、巖石的強度隨圍壓的增大而增大，塑性隨圍壓的減小而減小。（）16、鉆井液中固相含量越高、分散性越好，機械鉆速越高。（）17、隨著埋藏深度的增加，地層壓力增加。（）18、牙輪鉆頭的壽命主要取決于牙齒壽命和軸承壽命中最短的一個。（）19、壓井時控制井底壓力不變的途徑是保持井底壓力不變。（）20、滿眼鉆具既能有效地控制

3、井斜角的變化，又能降斜。（）21、鉆柱偏磨嚴重，說明鉆柱在井下的運動形式主要是公轉。（）22、只要套管居中，水泥漿的頂替效率就可以達到100%。（ ）23、鉆速方程中的門限鉆壓是鉆進中限制的最大鉆壓。（）24、取心鉆井的關鍵環(huán)節(jié)包括形成巖心、保持巖心和取出巖心。（）25、裝置角是以高邊方向線為始邊，順時針轉至裝置方向線所轉過的角度。（）26、射孔完井法是目前完井最常采用的方法。（）二、名詞解釋1、牙齒磨損量：2、水泥漿稠化時間：3、上覆巖層壓力：4、卡鉆：5、平衡壓力鉆井：6、鉆柱中性點：7、裝置角：8、固井：9、巖心收獲率：10、地層破裂壓力：11、先期裸眼完井：三、回答問題1、簡述異常高壓

4、地層形成的原因。2、述注水泥過程中提高頂替效率的主要措施。3、簡述現(xiàn)場實驗法獲取地層破裂壓力的方法和步驟。4、簡述溢流的主要原因。5、提高固井質量的主要措施。6、簡述地層流體侵入井眼的主要征兆。7、簡述滿眼鉆具的工作原理及正確使用方法。四、計算題1、已知某井五點鉆速法的實驗結果如下表所示:實驗點123456鉆壓（kN）160190190140140160轉速（rpm）80601101106080鉆速（m/h）22.524.632.222.116.828.6試求該地區(qū)的門限鉆壓和轉速指數(shù)。2、某井使用密度為1.3g/cm3的鉆井液鉆至3800m時發(fā)生井涌，關井后求得關井立管壓 力為4MPa，關井

5、套管壓力為 5.5MPa。（1）求地層壓力；（2）壓井用的鉆井液密度；（3） 已知上一層套管下深2500m，該處地層破裂壓力的當量密度為1.78g/cm3,假設侵入井眼的地層流體還沒有上竄到套管環(huán)空內(nèi)，求允許的最大關井套壓。3、某井用12-1/4”鉆頭，鉆井液密度為 1.25g/cm3，鉆壓為200kN，鉆柱組合為：9”鉆 鋌（qc1=2847N/m）27m + 7”鉆鋌（qc2=1606N/m）54m + 6-1/2”鉆鋌（qc3=1362N/m）81m+5” 鉆桿（qp1=284.69N/m），求中性點的位置。參考答案一、判斷題1、在二維定向井設計軌道上，某點的水平位移和水平投影長度是相等

6、的。（ T）2、井斜角越大，井眼曲率也就越大。（ F）3、氣侵關井后，井口壓力不斷上升，說明地層壓力在不斷升高。（ F）4、采用裸眼完井方法可以避免水泥漿對產(chǎn)層的損害。（ T）5、鉆井液的 n、k 值是賓漢流型的流變參數(shù)。（ F）6、在相同的泵壓水平下，采用大尺寸鉆桿，能夠降低循環(huán)壓耗，提高鉆頭壓降。（ T）7、巖石的抗拉強度小于抗壓強度，但大于抗剪強度。（ F）8、牙輪鉆頭的移軸目的是為了使牙輪鉆頭產(chǎn)生軸向滑動剪切掉齒圈間巖石。（ T）9、紊流頂替水泥漿的效率比層流頂替的效率高。（ T）10、套管柱在承受軸向拉應力時，其抗外擠強度減小。（ T）11、用 dc 指數(shù)法檢測地層壓力時沒有考慮到水

7、力因素的影響。（ T）12、在正常壓力層段，聲波時差隨井深的增加呈逐漸減小的趨勢。（ T）13、關井立管壓力等于地層壓力與鉆柱內(nèi)鉆井液液柱壓力之差。（ T）14、造斜工具裝置角為 75°時，所鉆井眼的井斜角與井斜方位角都增大。（ T）15、巖石的強度隨圍壓的增大而增大，塑性隨圍壓的減小而減小。（ T）16、鉆井液中固相含量越高、分散性越好，機械鉆速越高。（ F）17、隨著埋藏深度的增加，地層壓力增加。（ F）18、牙輪鉆頭的壽命主要取決于牙齒壽命和軸承壽命中最短的一個。（ T）19、壓井時控制井底壓力不變的途徑是保持井底壓力不變。（ T）20、滿眼鉆具既能有效地控制井斜角的變化，又能

8、降斜。（ F）21、鉆柱偏磨嚴重，說明鉆柱在井下的運動形式主要是公轉。（ F）22、只要套管居中，水泥漿的頂替效率就可以達到100%。（ F ）23、鉆速方程中的門限鉆壓是鉆進中限制的最大鉆壓。（ F）24、取心鉆井的關鍵環(huán)節(jié)包括形成巖心、保持巖心和取出巖心。（ T）25、裝置角是以高邊方向線為始邊，順時針轉至裝置方向線所轉過的角度。（ T）26、射孔完井法是目前完井最常采用的方法。（ T）二、名詞解釋1、牙齒磨損量：指牙齒的相對磨損高度，新鉆頭時為0，牙齒全部磨損時為 1。2、水泥漿稠化時間：指水泥漿從配置開始到其稠度達到其規(guī)定值（API 規(guī)定水泥漿稠度達100BC所用的時間。3、上覆巖層壓

9、力：指該層以上巖石基質和巖石孔隙內(nèi)流體的總重力造成的壓力。4、卡鉆：鉆柱在井內(nèi)不能自由活動的現(xiàn)象。5、平衡壓力鉆井：指保持鉆井液液柱壓力與地層壓力相平衡條件下的鉆井技術。6、鉆柱中性點：指鉆柱上零軸向受力點。7、裝置角：以高邊方向線為始邊，順時針旋轉到裝置方向線所轉過的角度。8、固井：指在已打好的井眼內(nèi)下入套管，并在套管與井壁之間注水泥。9、巖心收獲率：在取心鉆井過程中，實際取出巖心的長度與取心進尺的百分比。10、地層破裂壓力：使某深度處地層破裂時的井眼內(nèi)液體壓力。11、 先期裸眼完井：用先下套管至油氣層頂部固井，再換小鉆頭鉆開油氣層的裸眼完井方法。三、回答問題1、簡述異常高壓地層形成的原因。

10、答：地層在沉積壓實過程中，能否保持壓實平衡主要取決于四個因素：（1）上覆巖層沉積速度的大小，（2）地層滲透率的大小，（3）地層孔隙減小的速度，（4）排出孔隙流體的能力。 在地層的沉積過程中， 如果沉積速度很快， 巖石顆粒沒有足夠的時間去排列，孔隙內(nèi)流體的排出受到限制，基巖無法增加它的顆粒和顆粒之間的壓力，即無法增加它對上覆巖層的支撐能力。由于上覆巖層繼續(xù)沉積，巖層壓力增加，而下面的基巖的支撐能力并沒有增加，孔隙流體必然開始部分地支撐本應有巖石顆粒所支撐的那部分上覆巖層壓力。如果該地層的周圍又有不滲透的地層圈閉，就造成了地層的欠壓實，從而導致了異常高壓的形成。2、述注水泥過程中提高頂替效率的主要

11、措施。答：（1 ）采用套管扶正器，改善套管居中條件；（2 ）注水泥過程中活動套管，增大水泥漿流動的牽引力；（3 ）調(diào)整水泥漿性能，使其容易頂替鉆井液；（4）注水泥過程中使水泥漿在環(huán)空的流動形成紊流或塞流，有利于水泥漿的頂替；（5） 在注水泥前，打入一定量的隔離液或清洗液，增加二者的密度差，形成有利的“漂浮”。3、簡述現(xiàn)場實驗法獲取地層破裂壓力的方法和步驟。答：現(xiàn)場實驗法獲取地層破裂壓力時采用液壓實驗法，其方法步驟： 循環(huán)調(diào)節(jié)泥漿性能，保證泥漿性能穩(wěn)定，上提鉆頭至套管鞋內(nèi)，關閉防噴器。 用較小排量0.661.32 L/s向井內(nèi)注入泥漿，并記錄各個時期的注入量及立管壓力。 做立管壓力與累計泵入量的

12、關系曲線圖 從圖上確定各個壓力值：漏失壓力為PL,開裂壓力Pr，傳播壓力Prro , 計算地層破裂壓力和地層破裂壓力梯度PfPL 0.00981 H和n d0.00981HPl4、簡述溢流的主要原因。答：溢流的主要原因有：（1）地層壓力掌握不準，使設計的鉆井液密度偏低；（2）鉆井液密度降低；（3）起鉆未按規(guī)定灌泥漿或井漏，使井內(nèi)液面降低；（4）起鉆抽吸作用使井底壓力減??；（5）停止循環(huán)時，環(huán)空循環(huán)壓降消失，使井底壓力減小。5、提高固井質量的主要措施。 答：提高固井質量主要從兩個方面入手，即提高頂替效率和防止竄槽。（1）提高頂替效率的措施有： 采用套管扶正器，改善套管居中條件； 注水泥過程中活動

13、套管，增大水泥漿流動的牽引力； 調(diào)整水泥漿性能，使其容易頂替鉆井液； 注水泥過程中使水泥漿在環(huán)空的流動形成紊流或塞流，有利于水泥漿的頂替; 在注水泥前，打入一定量的隔離液或清洗液，增加二者的密度差。（2）防止竄槽的措施有（2）防止竄槽的措施有： 采用多級注水泥或兩種凝速（上慢下快）的水泥； 注完水泥后及時使套管內(nèi)卸壓，并在環(huán)空加回壓； 使用膨脹性水泥，防止水泥收縮； 使用刮泥器，清除井壁泥餅。6、簡述地層流體侵入井眼的主要征兆。 答：檢測地層流體侵入井眼的主要征兆有：（1）在不改變?nèi)魏毋@進參數(shù)的條件下，鉆速突然加快；（ 2）鉆井液池液面上升；（ 3）鉆井液返出流量增加；（4）返出的鉆井液溫度升

14、高；（5）返出的鉆井液密度降低；（ 6 ）返出的鉆井液導電率變化，一般油氣侵導電率變低，鹽水侵變高；（7）返出的鉆井液粘度有變化；（ 8）循環(huán)壓力下降；（ 9）返出的鉆井液有油氣顯示（即地面有油氣顯示） ；（ 10 ）大鉤負荷增大。7、簡述滿眼鉆具的工作原理及正確使用方法。 答：工作原理：采用大尺寸下部鉆具組合（BHA）, “填滿”井眼。這種滿眼鉆具具有剛度大、與井眼的間隙小的特點，可以：（1）有效限制下部鉆具的彎曲和傾斜，抵制鉆頭偏轉；（2）承受較大 的鉆壓而不發(fā)生彎曲；（3）支撐在井壁上，抵抗鉆頭上的側向力，限制鉆頭橫移。正確使用：（1 ）用于防斜和穩(wěn)斜，不能糾斜。（2 ）可有效地控制井眼

15、曲率，不能控制井斜角的大小。（3） “以快保滿，以滿保直”。使用滿眼鉆具的關鍵在于一個“滿”字。（4）在井眼曲率大的井段使用，容易卡鉆。（5 ）在鉆進軟硬交錯，或傾角較大的地層時，要注意適當減小鉆壓，勤劃眼，以便消除可 能出現(xiàn)的“狗腿”。四、計算題100% 普6100%27.1% 15%1、已知某井五點鉆速法的實驗結果如下表所示:實驗點123456鉆壓（kN）160190190140140160轉速（rpm）80601101106080鉆速（m/h ）22.524.632.222.116.828.6試求該地區(qū)的門限鉆壓和轉速指數(shù)。所以實驗數(shù)據(jù)不合格，須重新進行試驗。2、某井使用密度為1.3g/

16、cm3的鉆井液鉆至3800m時發(fā)生井涌，關井后求得關井立管壓 力為4MPa，關井套管壓力為 5.5MPa。（1）求地層壓力；（2）壓井用的鉆井液密度；（3） 已知上一層套管下深2500m，該處地層破裂壓力的當量密度為1.78g/cm3,假設侵入井眼的地層流體還沒有上竄到套管環(huán)空內(nèi)，求允許的最大關井套壓。解：Pp 1Psp 0.00981 dD 52.46MPad1Pp52.4631.407g/cm 0.00981D0.00981 3800 Pf25000.00981 f D143.65MPa則最大關井立管壓力為PamaxPf 2500 0.00981 d D111.76MPa9 ”鉆鋌81m+5 ”3、某井用12-1/4”鉆頭，鉆井液密度為1.25g/cm3，鉆壓為200kN，鉆柱組合為：(qci=2847N/m