&答:(1)岩屑气侵:在钻开气层的过程中,随着岩石的破碎,岩石孔隙中的天然气被释放出来而侵入钻井液;
(2)置换气侵:钻遇大裂缝或溶洞时,由于钻井液密度比天然气密度大,产生重力置换。天然气被钻井液从裂缝或溶洞中置换出来进入井内;
(3)扩散气侵:气层中的天然气穿过泥饼向井内扩散,侵入钻井液; (4)气体溢流:井底压力小于地层压力时,天然气会大量侵入井内 &评分标准:答对(1)~(4)各得25%的分。
¥A0804JD¥15、司钻法压井过程中立管压力是如何变化的?
&答:(1)在第一循环周内,立管压力保持不变,即PTi=Pd+PCi。
(2)在第二循环周内,重钻井液由井口到达钻头的时间内,由于钻柱内的重钻井液不断增多,重钻井液柱压力逐渐增大,关井立管压力则逐渐减小,立管循环压力也随着下降。当重钻井液到达钻头时,重钻井液柱压力与地层压力平衡,关井立管压力降为零。循环立管总压力则由PTi逐渐降到PTf。 (3)重钻井液在环空上返直到返出地面这段时间内,立管压力保持PTf不变。 &评分标准:答对(1)、(3)各得30%的分,答对(2)得40%的分。
¥A0804JD¥16、在压井时,不论采取司钻法或工程师法,都应达到哪些基本要求? &答:(1)不应发生溢流失控造成井喷事故;(2)井底压力必须等于或稍大于地层压力,并保持井底压力不变,使地层流体在压井过程中和压井结束后不能再进入井内;(3)不能使井筒受压力过大,要保持不压漏地层,避免出现井下复杂情况或地下井喷;(4)保护好油气层,防止损害油、气层的生产能力。 &评分标准:答对每项各得25%的分。 ¥A0805JD¥17、什么是非常规压井方法?
&答:非常规压井方法是溢流、井喷井不具备常规压井方法的条件而采用的压井方法,如空井井喷、钻井液喷空的压井。&评分标准:答对得全部分。
¥A0805JD¥18、简答井控作业中易出现的错误做法。 &答:(1)发现溢流后不及时关井、仍循环观察; (2)发现溢流后把钻具起到套管内;
(3)起下钻过程中发生溢流时仍企图起下钻完; (4)关井后长时间不进行压井作业; (5)压井钻井液密度过大或过小;
(6)排除天然气溢流时保持钻井液罐液面不变;
(7)企图敞开井口使压井钻井液的泵入速度大于溢流速度;
(8)关井后闸板刺漏仍不采取措施。&评分标准:答对(1)~(6)各得10%的分,答对(7)、(8)各得20%的分。
¥A0901JD¥19、简要回答使用小井眼技术钻井时,其井控工作主要特点?
&答:第一,小井眼环空体积小,对井底溢流的监测比常规井敏感;第二,常规的压力损失计算模式和传统的压井方法不一定适应。&评分标准:答对每条各得50%的分。 ¥A0903JD¥20、实施欠平衡钻井的基本条件有那些? &答:(1)地层压力、温度基本清楚。
(2)地层岩性、敏感性基本清楚。地层稳定性满足实施欠平衡钻井的要求。
3
(3)流体特性、组分、产量基本清楚,地层流体中硫化氢含量低于75mg/m(50ppm)。
(4)上一层套管应下至欠平衡钻井井段顶部;对于气体钻井,上层套管抗外挤强度应按全掏空进行设计,安全系数大于1.125;水泥返高及固井质量满足欠平衡钻井施工要求。
(5)钻井装备及专用装备、工具、仪器等满足欠平衡钻井施工的工艺及安全要求。 (6)满足实施的欠平衡钻井工艺及钻井流体处理的相关要求。
(7)技术服务队伍应具备集团公司主管部门颁发的相应资质;钻井队应具备乙级以上资质。 &评分标准:答对(1)~(6)各得15%的分,答对(7)得10%的分。 ¥A1003JD¥21、为保障钻井作业的安全,防喷器必须满足那些要求? &答:关井动作迅速、操作方便、密封安全可靠、现场维修方便 。&评分标准:答对每条各得25%的分。 ¥A1101JD¥22、环形封井器有哪些功用?
&答:1)当井内有钻具、油管或套管时,能用一种胶芯封闭各种不同尺寸的环形空间。 2)当井内无钻具时,能全封闭井口。
3)在进行钻井、取芯、测井等作业中发生溢流时,能封闭方钻杆、取芯工具、电缆及钢丝绳等与井筒所形成的环形空间。
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4)在蓄能器控制下,能通过18°无细扣对焊钻杆接头,强行起下钻具。 &评分标准:答对每条各得25%的分。
¥A1105JD¥23、环形防喷器为什么不能长期封井?
&答:一则胶芯易过早损坏,二则无锁紧装置。&评分标准:答对每条各得50%的分。 ¥A1202JD¥24、如果闸板防喷器整体上下颠倒安装能否有效密封?为什么? &答:(1)不能。
(2)因为不能实现闸板顶部与壳体的密封。&评分标准:答对每条各得50%的分。
¥A1206JD¥25、闸板封井器采取手动关井后,当压井作业完毕,现准备打开井口,试问应如何操作? &答:(1)手动解锁:逆时针转动防喷器两侧锁紧手轮到位后退1/4-1/2圈。
(2)液压打开闸板:将远程控制台上三位四通换向阀(气压遥控或直接控制)板到“开位”。 &评分标准:答对每条各得50%的分。
¥A1205JD¥26、闸板防喷器手动锁紧装置的作用是什么? &答:(1)当液压关井失效时,用手动装置能及时关闭闸板封井;
(2)当需较长时间封井时,可用手动锁紧装置锁住闸板,此时可卸掉油压。 &评分标准:答对(1)、(2)各得50%的分。
¥A1205JD¥27、使用手动锁紧装置时应注意的问题有哪些? &答:(1)手动锁紧装置只能用于关闭闸板,不能打开闸板;
(2)使用后欲打开闸板,首先必须使手动锁紧装置解锁复位,再用液压打开。 &评分标准:答对(1)、(2)各得50%的分。
¥A1208JD¥28、闸板防喷器能否长期关井作业?理由是什么? &答:(1)能。
(2)闸板关井后,井压大部分由闸板体承担,同时闸板防喷器有机械锁紧装置。
(3)关井后,可机械锁紧。&评分标准:答对(1)得40%的分;答对(2)得60%的分。 ¥A1402JD¥29、远程控制台有几种供油泵?那种泵作为主泵? &答:(1)有两种,电泵和气泵。(2)电泵作为系统的主泵。&评分标准:答对每条各得50%的分。 ¥A1404JD¥30、远程控制台上的泵组,什么时候使用电泵工作,什么时候使用气泵工作? &答:(1)控制系统正常给储能器补充油压时使用电泵;(2)当电路故障或检修,或系统需要超出电泵额定工作压力的压力时,使用气泵工作。&评分标准:答对(1)得40%的分;答对(2)得60%的分。
¥A1404JD¥31、气控液型控制装置,其遥控装置上只需装设空气换向阀既可实施遥控,为什么还加设气源总阀?
&答:(1)从安全作业考虑,气路上加设气源总阀其目的是防止阀柄碰撞、牵挂而引起井口防喷器误动作。 (2)当气源总阀关闭时,单独搬动遥控装置上任一阀柄都不起遥控作用。 &评分标准:答对(1)、(2)各得50%的分。
¥A1406JD¥32、气控液型控制系统,处于正常工况时,储能器的进出油截止阀、旁通阀、泄压阀、气泵进气阀、电泵进油阀、电控箱旋钮都应处于什么状态?
&答:(1)储能器的隔离阀:开启位;(2)旁通阀:关闭位;(3)泄压阀:关闭位;(4)气泵进气阀:关闭位;(5)电泵进油阀:开启位;(6)电控箱旋钮:“自动位”。 &评分标准:答对(1)、(3)、(5)、(6)各得20%的分;答对(2)、(4)各得10%的分。 ¥A1601JD¥33、简要回答节流管汇的功用。
&答:(1)通过节流管汇“分流”实现“软关井”。 (2)通过节流阀的“节流”作用,实施压井作业。
(3)通过旁通于节流阀的放喷管线,放喷保护井口。&评分标准:答对(1)~(2)各得35%的分;答对(3)得30%的分。
¥A1601JD¥34、手动平板阀在关闭操作时为什么最后要回旋1/4-1/2圈? &答:(1)因为平板阀的密封具有液压助封、浮动密封的特点。(2)关闭到位,手轮回旋1/4-1/2圈,就是为了满足平板阀的密封特点要求。&评分标准:答对(1)得60%的分;答对(2)得40%的分。 ¥A1902JD¥35、简述现场井控设备整体试压时,闸板封井器的高压试验技术指标内容?
&答:(1)关闭闸板油压为10.5 MPa;(2)试验压力为防喷器的额定工作压力;(3)试压稳压时间不少于10min;(4)允许压降不大于0.7MPa,密封部位无渗漏为合格。&评分标准:答对每条各得25%的分。 ¥A1903JD¥36、井控设备在什么时候进行常规开关活动检查?
&答:(1)打钻进入油气层后,每天应对闸板防喷器的半封闸板开关活动一次。开关活动半封闸板时井内应有相应尺寸的钻杆。
(2)进入油气层后,每次起下钻前应对环形防喷器、闸板防喷器、液动平板阀开关活动一次。
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&评分标准:答对(1)、(2)各得50%的分。
¥A2003JD¥37、含硫地区钻井作业硫化氢防护演习在人员和时间上有哪些要求? &答:(1)要求含硫钻井作业区所有人员都能高效应付硫化氢紧急情况,应当每天进行一次硫化氢防护演习; (2)若所有人员的演习都符合要求,令人满意,防护演习可放宽到每星期一次。 &评分标准:答对每条各得50%的分。
五、计算题(利用公式计算所提出的问题)
¥A0201JS¥1、某井已知垂直井深为2000m,钻井液密度为1.30g/cm3,求钻井液的静液压力? &解:Pm=9.8ρmH=9.831.3032000=25480KPa=25.48MPa 答:钻井液的静液压力为25.48MPa。&
评分标准:公式错扣40%分;结果错扣40%分;没有计算过程扣10%分;没答扣10%分。
3
¥A0201JS¥2、某井已知垂直井深3000m,井内钻井液密度是1.2g/cm,求钻井液产生的静液压力是多少? &解:Pm=9.81ρmH=9.8131.2033000=35.288MPa 答:钻井液产生的静液压力是35.288MPa。&
评分标准:公式错扣40%分;结果错扣40%分;没有计算过程扣10%分;没答扣10%分。
3
¥A0201JS¥3、已知井内钻井液密度是1.24g/cm,求压力梯度是多少? &解:Gm=9.81ρm=9.8131.24=12.164KPa/m 答:压力梯度是12.164KPa/m。&
评分标准:公式错扣40%分;结果错扣40%分;没有计算过程扣10%分;没答扣10%分。
¥A0202JS¥4、某井已知垂直井深为2000m,该处的地层压力为26.46MPa,求平衡该处地层所需的钻井液密度?
&解:ρm=0.102P/H=0.102326460/2000=1.35g/cm3 答:平衡该处地层所需的钻井液密度为1.35g/cm3。&
评分标准:公式错扣40%分;结果错扣40%分;没有计算过程扣10%分;没答扣10%分。
3
¥A0203JS¥5、某井已知垂直井深2760m,井内充满钻井液密度是1.2g/cm,关井立管压力是2400KPa,求井底的地层压力是多少?
&解:Fb=Fp=Fd+Fm=2400+(9.8131.232760)=2400+32491=34891KPa=34.891MPa 答:井底的地层压力是34.891MPa。&
评分标准:公式错扣40%分;结果错扣40%分;没有计算过程扣10%分;没答扣10%分。
3
¥A0210JS¥6、已知钻井液密度1.44 g/cm,垂直井深为2438m,环形空间压力损失为1.034MPa,求在2438m处的当量钻井液密度。
3
&解:钻井液密度增量=1.034/2438/9.81=0.0432 g/cm
3
当量钻井液密度=1.44+0.0432=1.48 g/cm
3
答:在2438m处的当量钻井液密度为1.48 g/cm。&
评分标准:公式错扣40%分;结果错扣40%分;没有计算过程扣10%分;没答扣10%分。
3
¥A0210JS¥7、某井在正常循环时,已知:钻井液密度1.2g/cm,垂直井深3000m,环形空间压力损失1.30 Mpa,求:正常循环时的井底压力。
&解:钻井液静液压力=9.83钻井液密度3垂直井深=9.831.233000=35.28MPa
正常循环时的井底压力=钻井液静液压力+环空压力损失=35.28+1.3=36.58MPa 答:正常循环时的井底压力为36.58MPa。&
评分标准:公式错扣40%分;结果错扣40%分;没有计算过程扣10%分;没答扣10%分。
¥A0403JS¥8、某井已知垂直井深3200m,气层压力为50Mpa,请确定钻开气层所需的钻井液密度?
3
&解:ρp=0.102Pp/H=0.102350000/3200=1.59 g/cm
3
ρp=ρp+ρe=1.59+(0.07~0.15)=1.66~1.74 g/cm
3
答:钻开气层所需的钻井液密度为1.66~1.74 g/cm。&
评分标准:公式错扣40%分;结果错扣40%分;没有计算过程扣10%分;没答扣10%分。 ¥A0605JS¥9、某井技术套管下至井深2500m(垂深),套管鞋处地层的破裂压力梯度为18kPa/m,井内钻井
3
液密度为1.25g/cm。试求为了不压漏地层所允许的最大关井套压为多少? &解:?Pa?=(Gf-Gm)h=(18-9.8?1.25)?2500=14375千帕=14.38兆帕 答:不压漏地层所允许的最大关井套压为14.38兆帕。&
评分标准:公式错扣40%分;结果错扣40%分;没有计算过程扣10%分;没答扣10%分。
¥A0802JS¥10、某井钻进时发现溢流,关井后测得关井立管压力为3 MPa,关井套管压力为4 MPa,地层流
3
体在环空的高度为80m,钻井液密度为1.5 g/cm。试判断地层流体的种类。
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&解:Gw=Gm-( Pa-Pd)/hw =9.8?1.5-(4000-3000)/80 =2.2千帕/米 答:地层流体为天然气。&
评分标准:公式错扣40%分;结果错扣40%分;没有计算过程扣10%分;没答扣10%分。
¥A0802JS¥11、某井垂直井深2500米,技术套管下至井深1500米(垂深),地层破裂压力梯度为17.64千帕/米,钻井液密度为1.3克/立方厘米,管内容积为23.3 立方米,管外容积为63立方米。关井前测得泵速为30冲/分钟,排量为16.4升/秒时的循环泵压为6.4兆帕,关井后记录立管压力为2.45兆帕,套管压力为3.7兆帕。 试计算:①压井用的钻井液密度。 ②初始和终了循环立管总压力。
3
&解:1、压井钻井液密度=1.3+(0.10232450)/2500=1.4g/cm
2、初始和终了循环立管总压力
初始循环立管总压力=6.4+2.45=8.85MPa
终了循环立管总压力=(1.4/1.3) 36.4=6.89MPa&
3
答:压井用的钻井液密度为1.4g/cm;初始和终了循环立管总压力分别为8.85MPa和6.89MPa。
评分标准:公式错一个扣20%分;结果错扣一个扣20%分;没有计算过程一个扣10%分;没答扣10%分。
¥A0802JS¥12、某井环空体积的冲数是3200冲,钻杆内的冲数是1300冲, 向井内泵入重钻井液300冲时的立管总压力为5.25兆帕,继续向井内泵入重钻井液到500冲时的立管压力为4.9兆帕,求终了立管总压力是多少?
&解:泵入重钻井液从300冲到500冲时的压力降是5.25-4.9=0.35兆帕
当重钻井液到钻头时还需要1300-500=800冲
所以终了立管总压力=4.9-(800/200)30.35=3.76兆帕 答:终了立管总压力是3.76兆帕。&
评分标准:公式错扣40%分;结果错扣40%分;没有计算过程扣10%分;没答扣10%分。
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¥A0802JS¥13、原钻井液密度ρ为1.2g/ cm,原钻井液容积V0=191 m, 把此钻井液加重到
3
ρm1=1.35g/ cm。求:(1)需重晶石多少袋?(2)加重后钻井液总体积为多少?
3
&解:(1)加重1 m原钻井液需要加重材料重量
G=ρs2V0(ρm1-ρm)/(ρs-ρm1)=4.253(1.35-1.2)/(4.25-1.35)=0.21982t 共需重晶石Gt=0.219823191=41.987t=41.987/0.05=840袋
3
(2)加入的重晶石占的体积 Vs=41.987/4.25=9.88 m
3
加重后钻井液的总体积 V1=191+9.88=201 m
3
答:需重晶石840袋,加重后钻井液总体积为201 m&
评分标准:公式错一个扣30%分;结果错扣一个扣30%分;没有计算过程一个扣15%分;没答扣10%分。 ¥A0802JS¥14、某井垂直井深2500米处发现天然气溢流。已知数据为:垂直井深2500米;钻头直径:215毫米钻杆直径:127毫米,内径109毫米;技术套管外径:244毫米,内径:222毫米;下至井深1500米处,地层破裂压力梯度为17.64千帕/米;钻井液密度为1.30克/立方厘米;关井前测得泵速为30冲/分钟;排量为16.4升/秒时的循环泵压为6.4兆帕;关井后记录关井立管压力为2.45兆帕;关井套管压力为3.7兆帕。 试计算: ①地层压力;
②压井钻井液密度;
③初始和终了循环立管总压力; ④重钻井液循环一周的时间; ⑤最大允许关井套压。 &解:
①地层压力=9.83原钻井液密度3垂直井深+关井立压=9.831.332500+2450=34.3兆帕
②压井钻井液密度=原钻井液密度+0.1023关井立压/垂直井深=1.3+0.10232450/2500=1.4克/立方厘米 ③初始和终了循环立管总压力:
初始循环立管总压力=压井排量的泵压+关井立压=6.4+2.45=8.85兆帕
终了循环立管总压力=(压井钻井液密度/原钻井液密度)3压井排量的泵压=(1.4/1.3)36.4=6.89兆帕 ④重钻井液循环一周的时间=重钻井液由地面到钻头的时间+重钻井液由井底到地面的时间=(钻柱内的体积/压井排量)+(环空的体积/压井排量)=24+64=88分钟
⑤最大允许关井套压=(地层破裂压力梯度一钻井液压力梯度)3套管的下入深度=(17.64-9.831.3)31500=7.35兆帕&评分标准:公式错一个扣5%分;结果错扣一个扣5%分;没有计算过程一个扣5%分;没答扣10%分。
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