鉆井工程理論與技術(shù)課后題簡答題答案

1、第一章 鉆井的工程地質(zhì)條件1. 簡述地下各種壓力的基本概念及上覆巖層壓力、地層孔隙壓力和基巖應(yīng)力三者之間的關(guān)系。答：靜液壓力：是由液柱自身的重力所引起的壓力，它的大小與液體的密度、液柱的垂直高度或深度有關(guān)。地應(yīng)力：鉆井工程施工之前存在于地下某點的應(yīng)力狀態(tài)為原地應(yīng)力狀態(tài)。地層孔隙壓力：巖石孔隙中流體所具有的壓力。也稱地層壓力。上覆巖層壓力：是指由上覆巖層重力產(chǎn)生的鉛垂方向的地應(yīng)力分量。該處以上地層巖石基質(zhì)和巖石孔隙中流體的總重力所產(chǎn)生的壓力?；鶐r應(yīng)力：是指由巖石顆粒間相互接觸支撐的那一部分上覆巖層壓力。也稱有效上覆巖層壓力或骨架應(yīng)力。地層破裂壓力：地層某深度處的井壁產(chǎn)生拉伸破壞時的應(yīng)力地層坍塌壓

2、力：地層某深度處的井壁產(chǎn)生剪切破壞時的應(yīng)力上覆巖層的重力是由巖石基質(zhì)（基巖）和巖石孔隙中的流體共同承擔(dān)的，即上覆巖層壓力是地層壓力與基巖應(yīng)力的和2、簡述地層沉積欠壓實產(chǎn)生異常高壓的機理。答：在穩(wěn)定沉積過程中，若保持平衡的任意條件受到影響，正常的沉積平衡就被破壞。如果沉積速度很快，巖石顆粒就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與顆粒之間的壓力。由于上覆巖層繼續(xù)沉積，負荷增加，而下面基巖的支撐能力沒有增加，孔隙中的流體必然開始部分地支撐本來應(yīng)由巖石顆粒所支撐的那部分上覆巖層壓力，從而導(dǎo)致了異常高壓。3、簡述在正常壓實的地層中巖石的密度、強度、孔隙度、聲波時差和 dc

3、 指數(shù)隨井深變化的規(guī)律。答：所以隨井深的增加，地層中巖石密度逐漸變大，而巖石的孔隙度變小。隨著井深的增加，巖石的強度增大。在正常地層壓力井段，隨著井深增加，巖石的孔隙度減小，聲波速度增大，聲波時差減小。 在正常地層壓力情況下， 機械鉆速隨井深增加而減小， d 指數(shù)隨井深增加而增大。所以dc指數(shù)也隨井深的增加而增大。4、解釋地層破裂壓力的概念，怎樣根據(jù)液壓實驗曲線確定地層破裂壓力。答：在井下一定深度的裸露地層，承受流體壓力的能力是有限的，當(dāng)液體壓力達到一定數(shù)值時會使地層破裂，這個液體壓力稱為地層破裂壓力。（解釋）在確定地層破裂壓力的液壓試驗曲線中，開始偏離原始直線點的壓力稱為漏失壓力。試驗曲線上

4、達到最高點時的壓力稱為破裂壓力，這時地層開始破裂。通常將漏失壓力與第一個砂層深度的比值作為該處砂層的地層破裂壓力梯度，并以此作為確定井控作業(yè)的關(guān)井壓力依據(jù)。5 .某井井深2000m地層壓力25MPa求地層壓力當(dāng)量密度。答：根據(jù)公式：Pp=X ph P = Pp / X h=25MPa X 2000m尸/ cm36 .某井垂深2500m，井內(nèi)鉆井液密度為cm3,若地層壓力為27. 5 MPa求井底壓差。答：Ph= p gh=cm3< x 2500m = P=Ph-Pp= 即井底壓差為 .7.某井井深3200m產(chǎn)層壓力為，求產(chǎn)層的地層壓力梯度。答：產(chǎn)層的地層壓力梯度Gp=Pp/h=3200m

5、=m9、巖石的硬度與抗壓強度有何區(qū)別答：硬度只是固體表面的局部對另一物體壓入或侵入時的阻力，而抗壓強度則是固體抵抗固體整體破壞時的能力。10、巖石的塑性系數(shù)是怎樣定義的簡述脆性，塑脆性和塑性巖石在壓入破碎時的特性。答：巖石的塑性系數(shù)是用來定量表征巖石塑性及脆性大小的參數(shù)。塑性系數(shù)為巖石破碎前耗費的總功與巖石破碎前彈性變形功的比值。塑性巖石在外力壓入時，巖石只改變形狀和大小而不破壞自身的連續(xù)性；脆性巖石當(dāng)外力壓入時，巖石直至破碎無明顯的形狀改變；而塑脆性巖石受外力作用時首先發(fā)生形狀改變，當(dāng)外力達到一定程度后巖石破碎。11、巖石在平行層理和垂直層理方向上的強度有何不同巖石的這種性質(zhì)叫什么答：沉積巖

6、的強度有明顯的各向異性，垂直于層理的抗壓強度最大，平行于層理的抗壓強度最小。層理對硬度的影響與對強度的影響相反，垂直層理方向的硬度值最小，而平行層理方向的硬度值最大，巖石的這種性質(zhì)叫做巖石的各向異性。各向異性：如果物體某一性質(zhì)隨方向的不同而不同，則稱物體具有各向異性。12、巖石受圍壓作用時，其強度和塑脆性是怎樣變化的答：當(dāng)巖石受到圍壓作用時，所有巖石的強度均增大，但壓力對砂巖和花崗巖強度的影響要比石灰?guī)r、大理巖大；在開始增大圍壓時，巖石強度的增加比較明顯，再繼續(xù)增加圍壓時，相應(yīng)的強度增量就變得越來越小，最后當(dāng)壓力很高時，有些巖石的強度便趨于常量。隨著圍壓的增大，巖石表現(xiàn)從脆性向塑性的轉(zhuǎn)變，并且

7、圍壓越大，巖石破碎前所呈現(xiàn)的塑性也越大。13、影響巖石強度的因素有哪些答：影響巖石強度的因素可以分為自然因素和工藝技術(shù)因素兩類：自然因素 1、巖石的礦物成分2 、巖石的顆粒尺寸3 、巖石的容重和孔隙度4 、巖石的層理5 、巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造的缺陷工藝技術(shù)因素 1、巖石的形變方式2 、巖石的應(yīng)力狀態(tài)3 、外載作用的速度4 、介質(zhì)的影響5 、巖樣的線性尺寸14、什么是巖石的可鉆性我國石油部門采用什么方法評價巖石的可鉆性將地層按可鉆性分為幾級答：巖石的可鉆性是巖石抗破碎的能力。即一定鉆頭規(guī)格、類型及鉆井工藝條件下巖石抵抗鉆頭破碎的能力。我國石油系統(tǒng)巖石可鉆性分類方法是用微鉆頭在巖樣上鉆孔，通過實鉆鉆時（即

8、鉆速）確定巖樣的可鉆性。將地層按可鉆性分為 10 級。15、井底和井眼周圍地層巖石受哪些力答：井眼周圍地層巖石受力包括：上覆巖層壓力、巖石內(nèi)空隙流體的壓力（地層壓力）、水平地應(yīng)力、鉆井液液柱壓力。井底 1 、地應(yīng)力影響2、液柱壓力和孔隙壓力的影響16、水平地應(yīng)力是怎樣產(chǎn)生的它與上覆巖層壓力的關(guān)系是怎樣的答：水平地應(yīng)力由兩部分組成，一部分是由上覆巖層側(cè)向力；另一部分是地質(zhì)構(gòu)造力。它隨著埋藏深度的增加而線形增大，和有效上覆巖層壓力成正比。有效上覆巖層壓力指上覆巖層壓力和巖石內(nèi)孔隙流體壓力的差。17、 什么叫有效應(yīng)力、有效上覆巖層壓力、各向壓縮效應(yīng)答：在“各向壓縮效應(yīng)”試驗中，如果巖石孔隙中含有流體

9、且具有一定的孔隙壓力，這種孔隙壓力的作用降低了巖石的各向壓縮效應(yīng)，這樣，把巖石所受外壓與內(nèi)壓之差稱為有效應(yīng)力。上覆巖層壓力和巖石內(nèi)孔隙流體壓力的差稱為有效上覆巖層壓力。在三軸應(yīng)力試驗中，如果巖石是干的或者不滲透的，或孔隙度小且孔隙中不存在液體或者氣體時，增大圍壓則一方面增大巖石的強度，另一方面也增大巖石的塑性，這兩方面的作用統(tǒng)稱為“各向壓縮效應(yīng)”。第二章 石油鉆機及鉆進工具（ 1） 轉(zhuǎn)井工藝對鉆機的功能有哪些要求答：（1）旋轉(zhuǎn)鉆進的能力。（ 2） ?起下鉆具的能力。（ 3） ?循環(huán)洗井的能力。2 鉆機的組成及各系統(tǒng)的主要部件有哪些答：（1）起升系統(tǒng)組成：井架、大鉤、輔助剎車、鉆井絞車、游動系統(tǒng)

10、（鋼絲繩，天車，游動滑車）以及井口工具和機械化設(shè)備（吊環(huán)、吊卡、吊鉗、卡瓦、動力大鉗、立根運移機構(gòu)）。（ 2）旋轉(zhuǎn)系統(tǒng) 組成：轉(zhuǎn)盤、水龍頭、鉆具或頂部驅(qū)動裝置。（ 3）循環(huán)系統(tǒng) 組成：鉆井泵、地面管匯、鉆井液罐、鉆井液凈化設(shè)備。其中地面管匯包括高壓管匯、立管、除泥器、離心機等。井控管匯、井控儀器儀表、鉆井液處理設(shè)備、水龍帶。鉆井液凈化設(shè)備包括振動篩、除砂器、除泥器、離心機等。（ 4）井控系統(tǒng) 組成：井口防噴器組合、液壓防噴器控制系統(tǒng)、井控管匯、井控儀器儀表、鉆井液處理設(shè)備、 鉆井內(nèi)防噴工具、特殊作業(yè)設(shè)備（ 5）動力傳動系統(tǒng) 組成：柴油機、電動機。（ 6）控制系統(tǒng) 組成：機械控制、氣控制、電控制

11、和液控制等。3、根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，鉆機有哪些類型答：一、按鉆井方法分（1） 沖擊鉆機， （2） 旋轉(zhuǎn)鉆機，二、按鉆井深度分（1） 淺井鉆機（鉆井深度不超過1500 米）（2） 中深井鉆機（鉆井深度為1500-4500M）（3） 深井鉆機。（鉆井深度為4500-6000M）（4） 超深井鉆機。（鉆井深度為大于6000M）三、按地域環(huán)境陸地鉆機、海洋鉆機、沙漠鉆機、沼澤地鉆機、低溫環(huán)境鉆機和叢林直升機吊裝鉆機四、按移動方式塊裝鉆機、車裝鉆機和拖掛鉆五、按驅(qū)動傳動形式柴油機驅(qū)動鉆機、電驅(qū)動鉆機4、何為鉆機的基本參數(shù)、主參數(shù)國產(chǎn)鉆機系列有哪些鉆機答：鉆機的基本參數(shù)是反映鉆機工作性能的技術(shù)指標(biāo)，鉆機的

12、基本參數(shù)包括：鉆機的主參數(shù)、起升系統(tǒng)參數(shù)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)參數(shù)、循環(huán)系統(tǒng)參數(shù)。在鉆機基本參數(shù)中，選定一個最主要的參數(shù)作為主參數(shù)，主參數(shù)應(yīng)具備以下特征：1）能最直接地反映鉆機的鉆井能力和主要性能2）對其他參數(shù)具有影響和決定作用3）可用來標(biāo)定鉆機型號，并作為設(shè)計、選用鉆機的主要技術(shù)依據(jù)。主要鉆機型號ZJ30/1800 ZJ40/2250 ZJ50/3150 ZJ70/45005、簡述常用井架的分類及各類井架的優(yōu)缺點答：鉆井井架按整體結(jié)構(gòu)形式的主要特征可分為塔型井架，前開口井架、A 形井架、桅形井架1）塔型井架整體穩(wěn)定性好，承載能力大、可拆卸，不受運輸條件限制，允許井架內(nèi)部空間大，起下操作方便、安全，但單件

13、拆裝工作量大，高空作業(yè)，不安全。2）前開口井架本體截面比塔形井架小、可分段運輸3） A 形井架 大腿是封閉的整體結(jié)構(gòu)，承載能力和穩(wěn)定性好。井架整體穩(wěn)定性不理想4）桅形井架結(jié)構(gòu)簡單、輕便，但承載能力小，只用于車裝輕便鉆機和修井機6、鉆機的動力驅(qū)動系統(tǒng)有哪些類型機械驅(qū)動、電驅(qū)動、復(fù)合驅(qū)動、（機電復(fù)合驅(qū)動、交直流電復(fù)合驅(qū)動）7、簡述絞車、鉆井泵、轉(zhuǎn)盤和頂驅(qū)的功用。答：絞車功用1）用以起下鉆具，下套管2）鉆進過程中控制鉆壓，送進鉆具3）借助貓頭上、卸鉆具螺紋，起吊重物及進行其他輔助工作4）充當(dāng)轉(zhuǎn)盤的變速機構(gòu)或中間傳動機構(gòu)5）整體起放井架鉆井泵：用以提高洗井液的能力，進行洗井循環(huán)，或?qū)⑺β仕椭恋叵罗D(zhuǎn)盤

14、的功用1. 轉(zhuǎn)動井中鉆具，傳遞足夠大的扭矩和必要的轉(zhuǎn)速。2. 下套管或起下鉆時，承托井中全部套管柱或鉆桿柱的重量。3. 完成卸鉆頭、卸扣，處理事故時倒扣、進扣等輔助工作；渦輪鉆井時，轉(zhuǎn)盤制動上部鉆桿柱，以承受反扭矩。頂驅(qū)：可完成旋轉(zhuǎn)鉆進、倒劃眼、循環(huán)鉆井液、接鉆桿、下套管和上卸管柱螺紋8、評價鉆頭性能的指標(biāo)有那幾項答：鉆頭進尺，鉆頭工作壽命，鉆頭平均機械鉆速，鉆頭單位進尺成本9、銑齒牙輪鉆頭和鑲齒牙輪鉆頭有哪些不同答：牙輪鉆頭按材料不同分為銑齒（鋼齒）和鑲齒（硬質(zhì)合金齒）兩大類。銑齒牙輪鉆頭的牙齒是由牙輪毛胚銑削加工而成，主要是楔型齒。鑲齒牙輪鉆頭是在牙輪上鉆出孔后，將硬質(zhì)合金材料制成的齒鑲?cè)?/p>

15、孔中。10、牙輪鉆頭有哪幾副軸承按結(jié)構(gòu)不同可分為幾類滑動軸承有什么特點答：有大、中、小和止推軸承。鉆頭軸承按結(jié)構(gòu)分為滾動軸承和滑動軸承兩大類?；瑒虞S承特點是承壓面積大，載荷分布均勻，吸收振動好11、牙輪鉆頭的儲油潤滑密封系統(tǒng)包括幾部分其作用是什么答：儲油囊、護膜杯、壓蓋、密封圈。牙輪鉆頭的儲油潤滑密封系統(tǒng)既能保證軸承得到潤滑又可以有效地防止鉆井液進入鉆頭的軸承內(nèi)，大幅度地提高了軸承以及鉆頭的使用壽命。12、牙輪的超頂、移軸和復(fù)錐各產(chǎn)生哪個方向的滑動答：由于牙輪的超頂、移軸、復(fù)錐，使牙輪在滾動的同時在井底產(chǎn)生滑動。超頂和復(fù)錐引起沿切線方向滑動，這種作用除了沖擊、壓碎作用破碎巖石外，還可以剪切掉同

16、一齒圈相鄰牙齒破碎坑之間的巖脊；移軸產(chǎn)生軸向方向的滑動，可以剪切掉齒圈之間的巖脊。13、國產(chǎn)三牙輪鉆頭有哪個系列試解釋8 ? HP5 的含義答：普通鉆頭Y、噴射式鉆頭P、密封鉆頭MP密封保徑鉆頭MPB滑動軸承鉆頭HR滑動保徑 鉆頭HPB鑲齒密封鉆頭XMP鑲齒滑動軸承鉆頭XHP階系列。8 ? HP5 表示用于中硬地層、直徑為 8 ? 英寸的銑齒滑動密封噴射式三牙輪鉆頭。14、金剛石鉆頭有哪些突出優(yōu)點答：（ 1）是一體性鉆頭，沒有結(jié)構(gòu)薄弱的環(huán)節(jié)，因而可以使用較高的轉(zhuǎn)速，可以承載較大的側(cè)向載荷而不發(fā)生井下事故，（ 2）金剛石鉆頭在正確使用的情況下，耐磨且壽命長，適合于深井及研磨性地層。（ 3）在高溫

17、下，牙輪密封易失效，金剛石鉆頭則不會出現(xiàn)此問題。（ 4）金剛石鉆頭不受空間尺寸的限制，適合于小井眼鉆井。（ 5）在鉆牙受限的情況下可以使用金剛石鉆頭。（ 6）結(jié)構(gòu)設(shè)計制造比較靈活，生產(chǎn)設(shè)備簡單，能滿足非標(biāo)的需要。（7） PDCB頭是一種切削型鉆頭，實踐表明在適應(yīng)地層可以取得很高的經(jīng)濟效益。15、金剛石鉆頭常用的水力結(jié)構(gòu)有幾種有何優(yōu)點答： 1 逼壓式水槽一般用于軟地層鉆頭2、輻射式水槽一般用于軟到中硬地層鉆頭3、輻射形逼壓式水槽常用于中硬到硬地層4、螺旋形水槽常用高轉(zhuǎn)速條件16、天然金剛石鉆頭是怎樣破碎巖石的適用鉆什么樣的地層答：金剛石鉆頭的破巖作用是由金剛石顆粒完成的。在鉆壓和旋轉(zhuǎn)扭矩的作用下

18、，金剛石顆粒連續(xù)施加給井底巖石以正壓力和切向力，使巖石破碎，主要破巖方式有壓碎、剪切、切削、研磨等。表鑲金剛石一般用于鉆進中硬-硬的完整均質(zhì)地層。孕鑲金剛石用于硬- 堅硬的地層、軟硬不均的地層、裂隙性地層、高研磨地層和堅硬地層。17、" PDC含義是什么有哪些特點答：“PDC是聚晶金剛石復(fù)合片的簡稱，分為柱狀片和片式片。聚晶金剛石復(fù)合片的特點：強度和耐磨性極高，且不易破裂；具有可焊性；具有自銳作用；抗沖擊性能較差不能承受較大的沖擊載荷；熱穩(wěn)定性較差。18、PDCf占頭切削齒的后傾角和側(cè)傾角的定義，各起什么作用答：后傾角是指切削齒工作面與井底巖面外法線的夾角側(cè)傾角是指切削齒工作面與過齒

19、面中心的鉆頭徑向線的夾角后傾角的主要作用是使切削工作刃能有效的吃入巖石，并有較好的抗沖擊性。側(cè)傾角的作用是使切削齒在切削地層時對齒前巖屑產(chǎn)生一個側(cè)向推力， 提高切削齒的排屑能力，防止鉆頭泥包。19、PDCf占頭是怎樣破碎巖石的適用于什么樣的地層答：PDCB頭以切削方式破碎巖石。在鉆壓和旋轉(zhuǎn)扭矩的共同作用下，鉆頭在井下做旋轉(zhuǎn)和給進 運動，連續(xù)侵入并剪切破碎巖石，將巖石一層層的剝離井底，從而使井不斷加深。PDC鉆頭適用于軟到中等硬度地層，但是PDCB頭鉆進的地層必須是均質(zhì)地層，以免沖擊載荷，含礫石的地層不能使用PDCM頭。20、鉆柱主要由哪幾部分組成其主要功用有哪些答：鉆柱由方鉆桿、鉆桿柱和下部鉆

20、具組合和配合接頭組成。下部鉆具組合主要由鉆鋌組成，有時串接穩(wěn)定器、減震器、震擊器、擴眼器等特殊工具。主要作用有：1）為鉆井液由井口流向鉆頭提供通道；2）給鉆頭施加破碎巖石所需要的鉆壓；3）把地面動力（扭矩等）傳遞給鉆頭；4）起下鉆頭；5）根據(jù)鉆柱的長度計算井深21、鉆桿的 API 鋼級有哪幾種API 鉆桿鋼級有D-55 E-75 X-95 G-105 S-135 五種（注 :API 常用的有四種無 D-55）22、為什么鉆柱下部使用鉆鋌而不使用鉆桿答：鉆挺具有加大的重量和剛度，可承受較大的軸向壓力而不發(fā)生彎曲。它在鉆井工程中有給鉆頭施加鉆壓、保證壓縮條件下必要的強度；減輕鉆頭的振動、擺動、跳動

21、等，使鉆頭工作平穩(wěn)；控制井斜等作用不能由鉆桿替代。23、內(nèi)平、貫眼和正規(guī)三種接頭的主要區(qū)別是什么答：內(nèi)平式接頭 （IF） 主要用于外加厚鉆桿，其特點時鉆桿內(nèi)徑與管體加厚處內(nèi)徑，接頭內(nèi)徑相同，鉆井液流動阻力小，有利于提高水功率，但外徑較大，易磨損。慣眼式接頭（FH）適用于內(nèi)加厚鉆桿，其特點是鉆桿有兩個內(nèi)徑，接頭內(nèi)徑等于管體加厚處內(nèi)徑，但小于管體部分內(nèi)徑。外徑小于內(nèi)平式。正規(guī)式接頭（REG通用于內(nèi)加厚鉆桿。這種接頭的內(nèi)徑比較小，小于鉆桿加厚處的內(nèi)徑，所以鉆井液流過的阻力最大，但它的外徑最小，強度較大。24、鉆柱在井下的運動形式可能有哪幾種答：自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)結(jié)合、振動（縱向、扭轉(zhuǎn)、橫向）。2

22、5、井下鉆柱受到哪些力的作用最主要的作用力是什么答：鉆柱在井下受到多種載荷的作用，在不同的工作狀態(tài)下，不同部位的鉆柱受力是不同的。軸向拉力和壓力；彎曲力矩；離心力；扭矩；縱向振動；扭轉(zhuǎn)振動橫向擺振； 動載荷。外擠壓力軸向拉力是鉆桿的主要作用力。26 何謂鉆柱的中性點為什么要保證中性點落在鉆鋌上答：通常把鉆柱上軸向力等于零的點稱為鉆柱中性點。在管柱的設(shè)計中，我們希望中性點始終落在剛度大，抗彎能力強的鉆挺上，而不是落在強度較弱的鉆桿上，以免鉆桿受壓彎曲和受交變應(yīng)力的作用。使鉆桿一直處于受拉伸的直線穩(wěn)定狀態(tài)。27、鉆柱的哪些部位受力最嚴(yán)重都受到什么載荷的作用答：中性點附近 受拉、壓交變載荷，井口部位

23、受到最大拉力和最大扭矩，下部鉆柱鉆進時，同時受到軸向壓力、扭矩和彎曲用力。28、鉆柱設(shè)計應(yīng)滿足哪些要求答：1、滿足工藝要求，確保鉆井作業(yè)順利進行2、滿足強度要求，保證鉆柱安全工作3、盡量減輕整個鉆柱的重力，以便在現(xiàn)有的抗負荷能力下鉆更深的井。29、在條件允許的情況下，為什么要盡可能選用大尺寸鉆柱答：在供應(yīng)可能的情況下，應(yīng)盡量選用大尺寸鉆桿，因為大尺寸鉆桿強度大，水眼大，鉆井液流動阻力小，鉆井液上返速度高，有利于攜帶巖屑。30、什么叫復(fù)合鉆柱，使用復(fù)合鉆柱有何優(yōu)點答：即采用不同尺寸（上大下?。⒒虿煌诤瘢ㄉ虾裣卤。?、不同鋼號（上高下低）的鉆桿組成的鉆桿柱。它既能滿足強度要求又能減輕鉆柱的重力，

24、允許在一定的鉆機負荷能力下下鉆達更大的井深。31、鉆桿柱設(shè)計主要考慮哪種力的作用強度條件是什么答：鉆桿設(shè)計主要是抗拉強度設(shè)計，即按抗拉強度進行校核。鉆桿強度設(shè)計的強度條件是： 鉆桿柱任意界面上的靜拉伸載荷要小于鉆桿柱的最大安全靜拉力。第三章 鉆井液1 鉆井液與鉆井工程關(guān)系如何鉆井液有哪些功用答：鉆井液與鉆井工程關(guān)系密切。鉆井液在鉆進時用來清洗井底并把巖屑攜帶到地面、維持鉆井操作正常進行。鉆井液具有以下功用：（ 1）從井底清除巖屑；（2）冷卻和潤滑鉆頭及鉆柱（3）改善造壁性能，促進井壁穩(wěn)定（4）控制地層壓力（5）懸浮巖屑和加重材料，防止下沉（6）獲得地層信息（ 7）傳遞水力功率2 說明鉆井液的一

25、般組成及鉆井液的分類。答：廣義鉆井液的一般組成包括分散介質(zhì)、分散相和鉆井液處理劑。鉆井液的分類：按密度大小可分為非加重鉆井液和加重鉆井液按其與黏土水化作用的強弱可分為非抑制性鉆井液和抑制性鉆井液按其固相含量的多少可分為低固相鉆井液和無固相鉆井液普遍根據(jù)分散介質(zhì)不同可分為水基鉆井液、油基鉆井液，氣體型鉆井流體和合成基鉆井液3 大多數(shù)鉆井液屬什么流體類型，寫出其流變方程。答：大多數(shù)鉆井液屬于塑形流型，其流變方程（賓漢公式）為： r- r°=N pvdv/dx靜切應(yīng)力r o動切應(yīng)力以pv塑形粘度4 說明靜切力、動切力、表觀粘度、塑性粘度的物理意義。怎樣調(diào)整這些參數(shù)。答：靜切力是塑性流體從靜

26、止?fàn)顟B(tài)開始運動時所需的最低剪切應(yīng)力。物理意義：鉆井液從靜止到開始塞流流動所需要的最小剪切應(yīng)力。調(diào)整鉆井液中粘土的含量及分散度，加無機電解質(zhì)調(diào)整粘土顆粒間的靜電斥力和水化膜斥力，加降粘劑等措施可調(diào)整鉆井液靜切應(yīng)力。動切力是塑性流體在層流條件下，剪切應(yīng)力與剪切速率成線性關(guān)系時的截距。物理意義：使鉆井液開始做層流流動所必需的最小剪切應(yīng)力。調(diào)整方法與靜切力相同。表觀粘度又稱視粘度或有效粘度， 是指鉆井液剪切應(yīng)力與剪切速率的比值。 表觀粘度的調(diào)整采用調(diào)節(jié)動切力和塑形粘度的辦法。塑性粘度是塑性流體在層流條件下， 剪切應(yīng)力與剪切速率成線性關(guān)系時的斜率。 體系中塑性粘度太高需要降低時，一般使用固控設(shè)備降低固相

27、含量，增加體系的抑制性，降低活性固相的分散度；如急需降低可加水稀釋。如果要提高體系的塑性粘度可加入高分子有機聚合物增粘劑。6. 鉆井液的流態(tài)對鉆井作業(yè)影響如何答： (1) 影響鉆井速度； (2) 影響環(huán)空攜巖能力； (3) 影響井壁穩(wěn)定； (4) 影響巖屑與加重物的懸??； (5) 影響井內(nèi)壓力激動； (6) 影響鉆井泵壓和排量； (7) 影響固井質(zhì)量。8. 說明瞬時濾失、動濾失、靜濾失各自的涵義。答：在濾餅尚未形成的一段時間內(nèi)的濾失稱為瞬時濾失。鉆井液在井內(nèi)循環(huán)流動時的濾失過程稱為動濾失。鉆井液在靜止循環(huán)時的濾失稱為靜濾失。9. 降濾失劑是如何起降濾失作用的答： 1 )護膠作用；2) 增加鉆井

28、液中粘土顆粒的水化膜厚度，有助于降低濾失量。3) 提高濾液粘度，降低濾失量。4) 降濾失劑分子本身的堵孔作用。10. 簡述常用鉆井液潤滑劑及其作用機理答：鉆井液常用潤滑劑有固體潤滑劑和液體類潤滑劑。固體潤滑劑主要通過在鉆柱和井壁之間形成一層隔離潤滑薄膜，或?qū)⒒瑒幽Σ磷優(yōu)闈L動摩擦，進而起降低摩阻的作用。礦物油、植物油、表面活性劑等液體潤滑劑主要是通過在金屬、巖石和粘土薄膜形成吸附膜，使鉆柱與井壁巖石接觸(或水膜接觸)產(chǎn)生的固 - 固摩擦，改變?yōu)榛钚詣┓菢O性端之間或油膜之間的摩擦，或者通過表面活性劑的非極性端還可以再吸附一層油膜。從而使鉆柱與巖石之間的摩阻力大大降低。11. 簡述鉆井液漏失的類型及

29、常用堵漏劑。答： 1)滲透性漏失在高滲透性砂巖或礫巖地層產(chǎn)生的鉆井液漏失桅滲透性漏失m3/h2)裂縫性漏失在裂縫地層產(chǎn)生的鉆井液漏失10-100 m3/h3)溶洞性漏失在溶洞地層產(chǎn)生的鉆井液漏失大于 100 m3/h常用堵漏劑：單向壓力封閉劑；隨鉆堵漏劑；堵漏護壁處理劑；惰性顆粒堵漏材料；酸溶性橋塞堵漏劑12. 引起井壁不穩(wěn)定的因素有哪些答： (1) 地質(zhì)及力學(xué)因素：異常壓力地層的壓力釋放，鉆遇地質(zhì)破碎帶、斷層、含有大量微裂縫地層及煤層等。(2) 工程因素：鉆井液排量過大，沖蝕井壁；起下鉆太快，造成壓力激動，壓裂地層；鉆井液液柱壓力低于地層壓力及鉆井液浸泡時間過長等。(3) 物理化學(xué)因素：井壁

30、泥頁巖與水接觸產(chǎn)生水化作用可引起井壁不穩(wěn)定。13. 從鉆井液角度出發(fā)，為了防止井塌應(yīng)采取什么措施。答：針對地質(zhì)因素：適當(dāng)提高鉆井液密度或采用化學(xué)固壁的防塌技術(shù)措施針對物理化學(xué)因素：通過加入頁巖抑制劑來提高鉆井液抑制性能改善封堵能力并合理調(diào)整鉆井液密度等協(xié)同防塌措施。針對工程因素：采用改進鉆井工藝的有效方法加以預(yù)防14. 說明鉆井液固相對鉆速的影響。答： (1) 鉆井液中的固相含量對鉆速的影響：鉆速隨固相含量升高而下降。研究表明，固相含量每降低1 %,鉆速至少可以提高10%。（2）固相類型對鉆速的影響：砂子、重晶石等惰性固相對鉆速影響較小，鉆屑、低造漿率的 劣質(zhì)土的影響居中，而高造漿率粘土的影響

31、最大。小于1仙m的溶膠顆粒對鉆速的影響最大。15. 固相控制設(shè)備有幾種，各自的使用范圍如何 答：鉆井液固相控制設(shè)備主要有：振動篩：主要清除以上的巖屑和沙粒。旋流分離器：按被分離顆粒的大小又分為：（1）旋流除砂器，分離直徑在 74仙m以上的固相顆粒；（2）旋流除泥器，分離直徑在1074 pm的固相顆粒；（3）超級旋流分離器，分離510 pm的固相顆粒。離心分離機：清除顆粒直徑在 25 pm以上的顆粒。16. 引起油氣儲層損害的主要原因是什么怎樣預(yù)防。答：（1）外來流體中的固相顆粒對儲層的損害：鉆井液、完井液等外來流體中的顆粒在井內(nèi) 液柱壓差下在濾餅形成前會侵入儲層，造成儲層油氣流通道堵塞，儲層滲

32、透性降低。預(yù)防措施：1、實施屏蔽暫堵技術(shù)2、使用無固相清潔鹽水做完井液。（2）儲層內(nèi)部微粒運移造成的損害：在流體的作用下，特別是流體的流速超過臨界流速時， 儲層中附著在巖石表面的礦物微粒會從孔壁沖刷下來，隨流體運移到孔喉處，對孔喉造成堵塞 或橋堵。預(yù)防措施：首先要控制流體（包括儲層內(nèi)流體和外來流體）的流速低于臨界流速；另外在入井 流體中使用粘土微粒防運移劑。（3）儲層內(nèi)粘土水化膨脹，引起孔喉堵塞。預(yù)防措施：減少入井流體的濾失量，提高濾液的礦化度（提高濾液的抑制性）和使用粘土防膨 劑。（4）流體的不配伍性對儲層的損害： 不同流體相遇后會產(chǎn)生沉淀物，這些沉淀物會堵塞儲 層孔隙喉道，造成儲層損害。預(yù)

33、防措施：入井前對入井流體進行配伍性試驗，對配伍性差的流體進行改性。（5）水鎖效應(yīng)：油流中的水滴在通過狹窄的孔隙喉道時，孔喉兩側(cè)必須有一定的壓差水滴 才能通過，否則孔喉就被水滴堵塞。水鎖效應(yīng)是可以疊加的。故會導(dǎo)致油流阻力大大增加。盡 量控制外來流體濾失量是防止發(fā)生水所效應(yīng)的有效措施。17.哪些完井液適用于鉆油氣儲層答：（1）無固相清潔鹽水完井液（2）水包油完井液（3）低膨潤土聚合物完井液（4）改性完井液（5）油 基完井液（6）氣體類完井液第四章鉆進參數(shù)優(yōu)選第五章井眼軌道設(shè)計與軌跡控制1 .定向井與垂直井的區(qū)別何在什么情況下適合打定向井答：定向井：設(shè)計目標(biāo)點與井口不在一條鉛垂線上的井直井；設(shè)計井眼

34、軸線為一鉛垂線的井。主要區(qū)別：井眼軌跡不同1）地面環(huán)境條件限制2）地下地質(zhì)條件要求3）鉆井技術(shù)需要4）經(jīng)濟、有效勘探開發(fā)油氣藏的1W女2 .井眼軌跡的基本參數(shù)有哪些為什么將它們稱為基本參數(shù)答：井眼軌跡基本參數(shù)包括：井深、井斜角、井斜方位角。這三個參數(shù)足夠表明井眼中一個測 點的具體位置。3,井斜方位角有哪兩種表示方法二者之間如何換算方位角表示方法：真方位角、象限角。方位線位置真方位角與象限角關(guān)系第一象限真方位角=象限角第二象限真方位角=180。一象限角第三象限真方位角=180。+象限角第四象限真方位角=360。一象限角4 .方位與方向的區(qū)別何在請舉例說明。答：“方向”與“方位”是有區(qū)別的。方位線

35、是水平面上的矢量，而方向線則是空間的矢量。只要講到方位、方位線、方位角，都是在某個水平面上；而方向和方向線則是在三維空間內(nèi)（當(dāng) 然也可能在水平面上）5 .水平投影長度與閉合距有何區(qū)別視平移與閉合距有何區(qū)別答：水平投影長度是指井眼軌跡上某點至井口的長度在水平面上的投影，即井深在水平面上的 投影長度。簡稱水平長或平長。水平位移是指軌跡上某點至井口所在鉛垂線的距離，或指軌跡上某點至井口的距離在水平面上的投影。水平位移也稱閉合距。在實鉆井眼軌跡上，二者有明顯區(qū)別，水平長度一般為曲線段，而水平位移為直線段。但在二維設(shè)計軌道上二者相同。視平移是水平位移在設(shè)計方位線上的投影長度。6 .垂直投影圖與垂直剖面圖

36、有何區(qū)別答：垂直投影圖相當(dāng)于機械制造圖中的側(cè)視圖，即將井眼軌跡投影到鉛垂平面上；垂直剖面圖 是經(jīng)過井眼軌跡上的每一點做鉛垂線所組成的曲面，將此曲面展開就是垂直剖面圖。7 .狗腿角、狗腿度、狗腿嚴(yán)重度三者的概念有何不同為什么說狗腿嚴(yán)重度是井眼的最小曲率答：狗腿角是指測段上、下二測點處的井眼方向線之間的夾角（注意是在空間的夾角）0狗腿嚴(yán)重度是指井眼曲率，是井眼軌跡曲線的曲率。井眼曲率也稱全角變化率，是指單位長度井段 內(nèi)“狗腿角”的大小。狗腿度和狗腿嚴(yán)重度相同由于狗腿角是根據(jù)平面圓弧曲線假設(shè)推導(dǎo)的，所以計算出的狗腿嚴(yán)重度實際上是井眼曲率的最小值8 .全角變化值是何含義如何計算為什么全角變化率能表示井

37、眼曲率答：井眼從一個點到另一個點，其前進方向發(fā)生了變化，既有井斜角的變化，又有井斜方位的 變化，將這種既反映并斜角變化又反映井斜方位角變化的井眼前進方向變化值稱為全角變化值。 全角變化值除以井段長度，稱為全角變化率。全角變化率可以反映該井段的平均井眼曲率222sin c式中，表示全角變化值，表示井斜變化率，表示方位變化率，c表示測段平均井斜角，c A B / 2。9 重力加速度計和磁通門的工作原理是什么重力加速度計是測量井斜角的傳感器。利用重力始終指向地心的原理測量井斜角。磁通門是測量井斜方位角的傳感器。利用地磁場測量方位角。10 電子測斜儀為什么要使用無磁鉆鋌電子測斜儀在無磁鉆鋌中的位置是應(yīng)

38、該偏上還是偏下無磁鉆鋌長度的確定與井斜角和井斜方位角有沒有關(guān)系答：因為電子測斜儀是利用地磁場測量方位角，鋼鉆鋌和鉆頭都可能被磁化，為避免磁羅盤產(chǎn) 生可能的誤差所以使用無磁鉆鋌。測斜儀安裝在無磁鉆鋌與鉆頭之間的位置，所以位置偏下。無磁鉆鋌長度的確定與井斜角和井斜方位角有關(guān)系，應(yīng)根據(jù)測量井段的井斜角和井斜方位角來選定無磁鉆鋌的長度。井斜角大時，要加長無磁鉆鋌的長度。11 .什么是磁偏角什么是子午線收斂角磁北、 真北和網(wǎng)格北三者之間有何區(qū)別鉆井工程中為什么要以網(wǎng)格北為基準(zhǔn)答：我們稱磁北到真北之間的夾角為“ 磁偏角”。真北方向線與網(wǎng)格北方向線的交角稱為平面 子午線收斂角。真北方位=磁方位+磁偏角網(wǎng)格方

39、位=真北方位-收斂角網(wǎng)格方位=磁方位+磁偏角- 收斂角地質(zhì)設(shè)計時采用大地坐標(biāo)系，它不能給出在地球表面上的距離或長度，不便于鉆井工程應(yīng)用，所以希望能夠在平面上把某點的位置標(biāo)示出來，這就需要平面坐標(biāo)系，由于地球表面是球面，不可能展平到平面上，所以想要在平面上表示出來，就要使用投影方法，我國采用的是高斯- 克呂格投影法。又稱高斯投影。進行定向井井眼軌道設(shè)計，軌跡計算以及繪圖時，使用的坐標(biāo)系是高斯平面直角坐標(biāo)系，縱坐標(biāo)正方向為GN稱為網(wǎng)格北。12 為什么要進行井斜方位角校正如何進行校正答：目前廣泛使用的磁性測斜儀是以地球磁北方位為基準(zhǔn)的。磁北方位與正北方位并不重合而是有個夾角，稱為磁偏角。磁偏角又分為

40、東磁偏角和西磁偏角。東磁偏角指磁北方位線在正北方位線的東面，西磁偏角指磁北方位線在正北方位線的西面。用磁性測斜儀測得的井斜方位角稱為磁方位角，并不是真方位角，需要經(jīng)過換算求得真方位角。這種換算稱為磁偏角校正。換算的方法如下：真方位角=磁方位角+東磁偏角真方位角=磁方位角一西磁偏角13 為什么要規(guī)定一個測段內(nèi)方位角變化的絕對值不得超過180 實際資料中如果超過了怎么辦答：因為假設(shè)一個測段內(nèi)方位角沿順時針變化超過180o時，沿逆時針具變化則小于180°,所以一個測段內(nèi)方位角變化的絕對值不得超過180°。實際資料中超過了，則可用如下方法計算：當(dāng) i-i-i >180

41、6;時， i=O）i- i-i -360 °當(dāng) i-i-i <-180°時， i = S-i-i+360°14 測斜計算，對一個測段來說，要計算那些參數(shù)對一個測點來說，需要計算哪些參數(shù)測段計算與測點計算有什么關(guān)系答：測斜時，對一個測段來說，需要計算的參數(shù)有五個：垂增、平增、 N 坐標(biāo)增量、 E 坐標(biāo)增量和井眼曲率；對一個測點來說，需要計算的參數(shù)有七個：五個直角坐標(biāo)值（垂深、水平長度、 N坐標(biāo)、 E 坐標(biāo)、視平移）和兩個極坐標(biāo)（水平位移、平移方位角）。軌跡計算時，必須首先算出每個測段的坐標(biāo)增量，然后才能求得測點的坐標(biāo)值。15 平均角法與校正平均角法有什么區(qū)別實

42、際計算結(jié)果可能有什么差別答：平均角法假設(shè)測段是一條直線，該直線的方向是上下二測點處井眼方向的“和方向”（矢量和）。校正平均角法假設(shè)測段形狀為一條圓柱螺線。校正平均角法的計算公式是在平均角計算公式的基礎(chǔ)上加入了校正系數(shù)。16 最小曲率法和圓柱螺線法的假設(shè)條件分別是什么答：最小曲率法把測段假設(shè)為空間平面上的圓弧曲線，這正好與狗腿嚴(yán)重度公式的假設(shè)條件相同。圓柱螺線法的假設(shè)條件是：兩測點間的測段是一條等變螺旋角的圓柱螺線，螺線在兩端點處與上下兩測點的井眼方向線相切17 垂直井井眼軌跡控制的主要任務(wù)是什么答：直井軌跡控制的主要任務(wù)就是要防止實鉆軌跡偏離設(shè)計的鉛垂直線。一般來說實鉆軌跡總是要偏離設(shè)計軌道的

43、，問題在于能否控制井斜的度數(shù)或井眼的曲率在一定范圍之內(nèi)。18 引起井斜的地質(zhì)因素中最本質(zhì)的兩個因素是什么二者如何起作用答：最本質(zhì)的兩個因素是地層可鉆性的不均勻性和地層的傾斜。地層可鉆性的各向異性地層可鉆性的縱向變化地層可鉆性的橫向變化最終表現(xiàn)為鉆頭對井底的不對稱切削，使鉆頭軸線相對于井眼軸線發(fā)生傾斜，從而使新鉆的井眼偏離原井眼19 引起井斜的鉆具原因中最主要的兩個因素是什么他們又與什么因素有關(guān)答：鉆具導(dǎo)致井斜的主要因素是鉆具的傾斜和彎曲。導(dǎo)致鉆具傾斜和彎曲的主要因素：首先，由于鉆具直徑小于井眼直徑，鉆具和井眼之間有一定的間隙。其次，由于鉆壓的作用，下部鉆具受壓后必將靠向井壁一側(cè)而傾斜。20 井

44、徑擴大如何引起井斜如何防止井徑擴大答：井眼擴大后，鉆頭可在井眼內(nèi)左右移動，靠向一側(cè)，也可使受壓彎曲的鉆柱撓度加大，于是鉆頭軸線與井眼軸線不重合，導(dǎo)致井斜。要防止井徑擴大，可以使用滿眼鉆具組合和鐘擺鉆具組合。21 滿眼鉆具組合控制井斜的原理是什么它能使井斜角減小嗎答：滿眼鉆具一般由幾個外徑與鉆頭直徑相近的穩(wěn)定器與一些外徑較大的鉆鋌組成可以通過三點直線性來保持井眼的直線性和限制鉆頭的橫向移動。滿眼鉆具組合并不能減小井斜角，只能做到使井斜角的變化（增斜或降斜）很小或不變化。22 鐘擺鉆具組合控制井斜的原理是什么為什么使用它鉆速很慢答：鐘擺鉆具組合在鉆柱的下部適當(dāng)位置加一個扶正器，該扶正器支撐在井壁上

45、，使下部鉆柱懸空，則該扶正器以下的鉆柱就好像一個鐘擺，也會產(chǎn)生一個鐘擺力。此鐘擺力的作用是使鉆頭切削井壁的下側(cè)，從而使新鉆的井眼不斷降斜。鐘擺鉆具組合的性能對鉆壓特別敏感。鉆壓加大，則增斜力加大，鐘擺力減小。鉆壓再增大，還會將扶正器以下的鉆柱壓彎，甚至出現(xiàn)新的接觸點，從而完全失去鐘擺組合的作用。所以鐘擺鉆具組合在使用中必須嚴(yán)格控制鉆壓，故鉆速很慢。23 井的分類標(biāo)準(zhǔn)是什么一口直井打斜了還能算是垂直井嗎按照設(shè)計的井眼軌道作為分類標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)直井的井身質(zhì)量要求可判斷是否算直井。24 定向井如何分類常規(guī)二維定向井包括哪些答：根據(jù)軌道的不同，定向井可分為二維定向井和三維定向井兩大類，按井眼最大井斜角的大

46、小，可分為常規(guī)定向井、大斜度井、水平井、上翹井；而水平位移與垂深之比大于等于 2 比 1 的稱為大位移井。常規(guī)二維定向井分為三類：井斜角在15°30°的屬小傾斜角定向井；井斜角在30°60°的屬中傾斜角定向井；井斜角超過60°的屬大傾斜角定向井。常規(guī)二維定向井軌道有四種類型：三段式、多靶三段式、五段式和雙增式。25 從鉆井工藝的角度看，定向井的最大井斜角是大點好還是小點好答： 在可能的條件下， 盡量減小最大井斜角， 以便減小鉆井的難度。 但最大井斜角不得小于 15°，否則井斜方位不易穩(wěn)定。26 多靶三段式與三段式有何區(qū)別軌道設(shè)計方法有

47、何不同答：多靶三段式的軌道給定條件中，沒有目標(biāo)的水平位移。多靶三段式在設(shè)計中需要求出目標(biāo)點的水平位移，確定地面上的井位，所以被稱為“倒推設(shè)計法”。27 井眼軌道設(shè)計的最終結(jié)果包括哪些內(nèi)容答：設(shè)計結(jié)果包括：井斜角/°、垂增/m、垂深/m、平增/m、平移/m、段長/m和井深/m。28 動力鉆具造斜工具有哪幾種形式他們的造斜原理有何共同之處答：動力鉆具造斜工具有彎接頭、彎外殼和偏心墊塊三種形式動力鉆具又稱井下馬達，包括渦輪鉆具、螺桿鉆具、電動鉆具三種。動力鉆具接在鉆鋌之下，鉆頭之上。在鉆井液循環(huán)通過動力鉆具時，驅(qū)動動力鉆具轉(zhuǎn)動并帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)破碎巖石。動力鉆具以上的整個鉆柱都可以不旋轉(zhuǎn)。這種

48、特點對于定向造斜非常有利。29 螺桿鉆具在定向井造斜方面有何優(yōu)點用于導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的螺桿鉆具有什么特點為什么要有這些特點答：螺桿鉆具的扭矩與壓降成正比。壓降可從泵壓表上讀出，扭矩則反映所加鉆壓的大小，所以可以看著泵壓表打鉆。根據(jù)泵壓表上的壓降還可以換算出鉆頭上的扭矩，從而可以較為準(zhǔn)確的求得反扭矩。這是螺桿鉆具在定向鉆井應(yīng)用中的突出優(yōu)點。用于導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的螺桿鉆具特點是：在滑動鉆進過程中具有較大的造斜能力，在旋轉(zhuǎn)鉆進的過程中彎外殼可以旋轉(zhuǎn)而不會有很大的阻力為了鉆出一定斜度和方位的井眼，控制井眼的軌跡，螺桿鉆具一般帶有一定的彎度。螺桿鉆具的萬向軸殼體設(shè)計為彎外殼，來達到一定的造斜率要求。30 變向器

49、與射流鉆頭造斜原理有什么不同它們能連續(xù)造斜嗎答：變向器是鉆出小井眼擴眼并增斜來鉆井的，射流鉆頭是利用一個大噴嘴中噴出的強大射流形成的沖擊來造斜的。變向器不能連續(xù)造斜。31 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)由哪些部分組成如何在井下工作最主要的優(yōu)點是什么答：旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)由井下導(dǎo)向工具、MW康統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)組成。在井下安裝在鉆鋌（或加扶正器）與鉆頭之間，隨鉆測量，改變角度導(dǎo)向。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向最主要優(yōu)點：在旋轉(zhuǎn)鉆進過程中實現(xiàn)準(zhǔn)確增斜、穩(wěn)斜、降斜及扭方位，隨鉆大大增強軌跡控制能力。32 井眼軌跡控制的三個階段的主要任務(wù)各是什么答：（1）打好垂直井段。在鉆垂直井段時要求實鉆軌跡盡可能接近鉛垂線，也就是要求井斜角盡可能小。

50、（ 2）把好定向井造斜關(guān)。如果定向造斜段的方位有偏差，則會給以后的軌跡控制造成巨大困難。所以定向造斜是關(guān)鍵。（ 3）跟蹤控制到靶點。對井眼軌跡進行控制，原則就是既要保證中靶，又要加快鉆速。33 高邊方向線與工具面向線各是怎樣形成的答：我們假設(shè)造斜工具放在井內(nèi)時不受井眼的限制，鉆頭將在井底的外面。旋轉(zhuǎn)鉆柱，則鉆頭中心點將畫出一個與井底圓同心的圓。井底圓上的最高點與圓心的連線稱為“高邊方向線”，鉆頭中心與圓心的連線稱為“工具面向線”。兩條線都在井底平面上。34 工具面角有什么重要意義當(dāng)工具面角等于240 時，井眼軌跡將如何發(fā)展答：當(dāng)造斜工具的造斜能力確定后，改變井眼方向的最重要的參數(shù)就是工具面角。

51、反過來說，當(dāng)需要井眼向某個方向鉆進時，只要計算和控制好工具面角就可以實現(xiàn)?？梢愿鶕?jù)工具面角算出鉆具的高邊，確定鉆頭的位置。當(dāng)工具面角等于 240 時， 新鉆出的井眼井斜角和井斜方位角均減小。35 有了高邊工具面角為什么還要有磁北工具面角它們之間有什么關(guān)系答：由于磁北方位線并不處在井底平面上，所以實際通過測量計算獲得的磁北工具面角式乃是近似公式，只有當(dāng)井斜角較小或者井斜方位角接近0 或 180 時，近似程度才比較高。而高邊工具面角恰恰在井斜角較小時精確度較低。 所以在實際工作中， 二者可互補使用； 井斜角大于5 時，以高邊工具面角為準(zhǔn)；小于 5 時，則以磁北工具面角為準(zhǔn)。磁北工具面角是高邊工具面

52、角與井斜方位角之和。36 動力鉆具反扭角是如何產(chǎn)生的為什么反扭角總是使工具面角減小答：動力鉆具在工作中，液流作用于轉(zhuǎn)子并產(chǎn)生扭矩，傳給鉆頭去破碎巖石。液流同時也作用于定子，使定子受到一反扭矩。此反扭矩將有使鉆柱旋轉(zhuǎn)的趨勢，但由于鉆柱在井口處是被鎖住的，所以只能扭轉(zhuǎn)一定的角度，此角度稱為反扭角。定向前實際工作面角和反扭角之和等于定向結(jié)束的造斜工具面的工具面角。定向結(jié)束后工具面角會無限趨向于零。37 什么是定向定向的目的和意義是什么現(xiàn)場是如何作業(yè)的答：定向就是把造斜工具的工具面擺在預(yù)定的定向方位線上。在扭方位計算中，我們可以算出造斜工具的定向方位角，定向可以知道造斜工具在井下的狀況，以及使造斜工具

53、的工具面正好處在預(yù)定的定向方位。38 測量儀的定向槽為什么能夠與造斜工具上的定向鍵自動嵌合答：當(dāng)測斜儀下到井底時，由于定向鞋特制曲線的作用，使定向鍵自動卡在定向槽內(nèi)。這樣就使得造斜工具的工具面向線，定向鍵、定向槽和探管的 X 軸正方向在井下完全對齊。39 井斜方位角與象限角的換算：（ 1）將下列方位角用象限角表示： 50 ， 90 ， 175 ， 200 ， 315 ， 0 ；（ 2）將下列象限角用方位角表示： ， S70 W， N50 E， N33 W。答： （1）N50oE N90oE S5oE S20 oW N45oW N0oE（2） 250 o 50 o 327 o第六章 油氣井壓力控

54、制1 確定鉆井液密度的主要依據(jù)是什么其重要意義是什么答：確定鉆井液密度的主要依據(jù)是地層孔隙壓力和地層破裂壓力。在實際鉆井中，鉆井液密度應(yīng)不小于地層孔隙壓力當(dāng)量密度，以避免地層流體侵入井眼，造成溢流，發(fā)生井噴；鉆井液密度應(yīng)不大于地層破裂壓力當(dāng)量密度，以避免壓漏地層，造成井漏。2 如何處理平衡壓力鉆井與安全鉆井的關(guān)系答：所謂平衡壓力鉆井就是在鉆井過程中使井內(nèi)有效壓力等于地層壓力，這樣可以保持井眼壓力系統(tǒng)平衡，有利于解放鉆速，保護油氣層，并能安全鉆進。但是在一些井眼不穩(wěn)定的井中鉆進時，為了抑制井眼不穩(wěn)定，需要選擇較高的鉆井液密度，但井底壓力不能高于地層破裂壓力。3 簡述欠平衡壓力鉆井的特點、適用性及

55、局限性。答：特點：1、防止儲層污染，提高采收率2、早期發(fā)現(xiàn)油氣層3、提高鉆速4、防止和減少壓差卡鉆及井漏5、隨鉆油氣藏評價適用儲層：1、高滲透固結(jié)砂巖和碳酸巖油氣藏2、裂縫性油氣藏3、致密性油氣藏4、壓力衰竭的低壓油氣藏局限性：1、井眼不穩(wěn)定2、油藏地質(zhì)需全面了解3、維持全過程欠平衡難4、限制MWDJ使用5、有發(fā)生火災(zāi)和工具腐蝕的可能性4 簡述地層流體侵入的原因及其預(yù)防。答：造成井底有效壓力降低，進而導(dǎo)致地層流體進入井眼的普遍原因：1、起鉆時未及時灌鉆井液，使井筒液柱高度降低2、起鉆抽吸，形成負壓差3、地層漏失，使井筒液柱高度降低4、鉆井液或固井液密度低，形成負壓差5、地層異常高壓，大于井底有效壓力，形成負壓差6、下鉆速度過快，壓漏地層，使井筒內(nèi)液柱高度降低7、固井過程中，由于水泥漿的失重、串槽，形成套管外氣侵，造成套管外溢流。要預(yù)防地層流體的侵入，就要使井底有效壓力不小于地層壓力值：首先鉆井液密度不小于地層壓力當(dāng)量密度與安全系數(shù)之和；保持鉆井液液柱高度不降，起下鉆要平穩(wěn)等。5 簡述地層流體侵入井眼的征兆。答：地層液體侵入井眼的征兆有：（ 1）鉆時加快；（ 2）鉆井液池液面增高；（3）鉆井液返出流量增加；（4）返出鉆井液溫度增高；（ 5）返出鉆井液密度變低；（6）返出鉆井液電導(dǎo)率