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（2）钻井液池液面上升；
（3）钻井液返出流量增加；
（4）返出的钻井液温度升高；
（5）返出的钻井液密度降低；
（6）返出的钻井液导电率变化，一般油气侵导电率变低，盐水侵变高；
（7）返出的钻井液粘度有变化；
（8）循环压力下降；
（9）返出的钻井液有油气显示（即地面有油气显示）；
（10）大钩负荷增大。
5.简述井斜的主要原因。
井斜的主要原因有：
（1）地质因素：
1）地层可钻性的各向异性2）地层可钻性的纵向变化3）地层可钻性的横向变化
（2）钻具的原因，即钻具的倾斜和弯曲，造成钻头在井底的不对称切削和侧向切削。
1）钻具和井眼之间的间隙过大2）钻进过程中施加的钻压过大
造成下部钻柱弯曲3）下井钻柱本身弯曲4）安装设备时，天车、游车、转盘三点不在同一条铅垂线上，或者转盘安装不水平（3）井眼扩大后，使得钻头左右移动靠向一侧，使得钻
30，井斜方位角100
35，井斜方位角75
井斜方位角达到50。
求此时造斜工具的装置角应
该为多少（不考虑反扭角）？
扭方位的井段长度为多少?
解cos1cos1cos2sin1sin2cos
=cos30cos35+sin30sin35cos（75-100）=0.969
1=14.23
Kc
301
3014.23
3.56（/30m）
D
120
cos
1cos
1cos2sin
1sin2cos
=cos35
cos40+sin35
sin40cos（50-75）=0.962
=15.92
0.1397
cos1coscos2cos
sin1sin
=50-75=-25
=-arccos0.1397=-81.97
134.16
4
•某井使用密度为1.3g/cm3的钻井液钻至3800m时发生井涌，关井后求得关井立管压力为4MPa，关井套管压力为5.5MPa。
（1）求压井用的钻井液密度；
（2）已知上一层套管下
解：
（1）压井所需要的钻井液密度:
井液性能及钻具结构条件下，循环压力Pci=7.65103kPa,求：
（1）2000m处的地层压力;
（2）压井所需的钻井液密度（不加安全附加值）；
（3）初始循环总压力；
（4）终了循环总
压力；
（5）假设气侵钻井液还在套管鞋以下，求作用于套管鞋处的压力。
①PpPd9.81dH25214kPa
Pp25214
cd1p1.285/r
2.9.81H9.812000g/cm3
6.已知某井五点钻速法的实验结果如下表所示：
实验点
1
2
3
二5
6
钻压
160
190
140
转速
80
60
110
二60
钻速
22.5
24.6
32.2
22.1
16.8
23.6
解:
（1）^—Q100%
所以实验数据合格。
（2）求门限钻压M
试求该地区的门限钻压和转速指数。
由杨格钻速方程及实验的2、5点得
由杨格钻速方程及实验的3、4点得
M2WminWmaxWminV414019014022.130.59
V3V432.222.1
lgV5V4lg22.116.8
10.537
lgnminnmaxlg60100故
、判断题
1•随着围压的增大，岩石的强度增大、塑性也增大。
（V）
2•用d指数法检测地层压力时没有考虑到水力因素的影响。
（V）
3•牙轮钻头牙轮超顶和复锥可以使牙轮产生周向滑动。
（X）
4.钻柱设计时应使中性点落在钻杆上，以减少事故。
5•钻速方程中得门限钻压主要反映了岩石的抗压入强度。
6•在其它条件不变时，井底压差越大机械钻速越高。
7.真方位角等于磁方位角加上西磁偏角。
&
在倾斜的层状地层中钻进时，钻头一般有平行于地层前进的趋势。
9•多压力层系共存于同一裸眼井段时，应以最高压力层为准设计钻井液密度。
（
10.压井时控制井底压力不变的途径是保持立管压力不变。
11•下套管时一般将套管引鞋安装在套管鞋之下。
12•满井眼钻具只能有效地控制井斜角的变化，不能降斜。
13.钻具折断往往发生在钻杆本体或钻铤的丝扣。
（V:
14.起下钻时发生井涌，应迅速将钻具全部起出，然后关井。
15.钻柱设计中安全系数法是针对钻杆解卡时的安全考虑的。
16.一般情况下，岩石的抗拉强度大于抗剪强度。
17•地层空隙压力是指地层空隙中流体所具有的压力。
18.一般，套管鞋处的地层是容易发生地层破裂的部位。
19.牙轮钻头复锥的目的是为了是牙轮在滚动时产生对岩石的冲击作用。
20.PDC钻头是以切削方式破碎岩石的。
21.转盘钻正常钻进时，在井底处钻柱所受的扭矩最小。
22.井眼清洗的两过程，使岩屑离开井底比由环空携带至地面更困难。
23.优选参数钻井的观点认为：
钻头使用到牙齿为完全磨损时才是最经济的。
（X）
24.井斜角越大。
井眼曲率也就越大。
25•以装置角3=75。
安装造斜工具时，所钻井眼的井斜角增大，井斜方位角也增大。
（V）
26.钻进时，若井内泥浆液柱压力大于地层压力，就不可能发生气侵。
27.气侵关井后，井口压力不断上升，说明地层空隙压力在不断升高。
28.套管在承受轴向拉应力的情况下，其抗外挤强度减小。
29.水灰比是指水和干水泥的体积之比。
30.先打开生产层后固井的方法称为先期裸眼完井法。
二、填空题
1.在岩石的诸强度中，抗拉强度__最小。
2.
是泵压等于额定泵压
切削型钻头破碎塑性岩石主要有_碰撞、压碎、剪切（大、小）_三个过程。
3.钻井泵在额定泵压工作状态时，获得最大钻头水功率的条件是
4.平均角法是假设测段为直线，方向是上、下两测点的_井眼方向的“和方向”（矢量和）。
5.射流对井底的清洗作用主要包括_射流的压力冲击作用_和_漫流的横推作用
6.API规定水泥浆的稠化时间是指从水泥将达到稠度100Bc时的时间。
7.起钻过程中遇卡，起出的钻具发现偏磨严重，推断为_键槽_卡钻
8.先期完井法是指先_固井_后_打开储集层_的完井方法。
9.井漏主要有_渗透性漏失_、裂缝性漏失和溶洞性漏失三种。
10.井眼轨迹的三个基本参数为井深、_井斜角__和_井斜方位角_。
11.钻具结构中钻铤的长度是根据钻井过程中钻压_的需要而确定的。
12.钻头牙齿的磨损速度随牙齿磨损的增大而_减慢_。
13.在三轴应力作用下，岩石的强度随围压的增大而_增大_；
塑性随围压的减小而_减小
14.牙轮钻头的寿命主要取决于_轴承_寿命和_牙齿_寿命。
15.射流对井底岩屑的清洗作用主要包括_射流的压力冲击作用_和_漫流的横推作用_。
16.铣齿钻头的牙齿磨损量是指_磨损掉的高度_与_原始高度_之比。
17.满眼钻具组合中，钻具上至少要安置_3_个扶正器。
18.装置角3=150°
时，井斜角和方位角的变化为：
井斜角_减小_，方位角_增大_。
19•当钻遇压力过渡带或异常高压地层时，一般会出现机械钻速—加快_;
De指数—减小_
20.注水泥浆井段的环空顶替效率为_环形水泥浆体积_和_环形空间体积_之比。
三、名词解释
1.装置角：
以高边方向线为始边，顺时针旋转到装置方向线所转过的角度。
2.取心收获率：
在取心钻井过程中，实际取出岩心的长度与取心进尺的百分比。
3.压持效应：
在钻井过程中，井内存在一定压差，在压差作用下井底的岩石碎屑难以离开井底，造成钻头重复破碎的现象。
4.窜槽：
指在注水泥过程中，由于水泥浆不能将环空中的钻井液完全替走，使环形空间局部出现未被水泥浆封固的现象。
5.钻柱中和点：
指井内钻柱上轴向力为零的点
6.岩屑运载比：
岩屑在环空的实际上返速度与钻井液在环空上返速度之比。
7.上覆岩层压力：
指该层以上岩石基质和岩石孔隙内流体造成的总重力。
8．欠平衡压力钻井：
指在钻井过程中保持井内钻井液柱压力小于地层压力的钻井技术。
9．拉力余量法：
在钻柱设计过程中，考虑钻柱被卡时的上提解卡力，钻杆柱的最大安全静拉载荷应小于其最大允许拉伸载荷一定值（拉力余量）的设计方法。
四、简答题
1．简述井深结构设计得主要指导思想和依据。
（1）有效地保护油气层；
（2）避免漏、喷、塌、卡等井下复杂事故的发生，保证安全、快速钻进；
（3）钻下部高压层采用重钻井液所产生的井内压力，不致压裂上层套管鞋处最薄弱的裸露地层；
（4）下套管过程中，井内钻井液液柱压力和地层压力间的压差不致于压差卡套管；
（5）当实际地层压力超过预测值而发生井涌时，在一定压力范围内，具有压井处理溢流的能力。
设计依据：
（1）地层剖面及复杂层位
（2）两个压力剖面：
地层压力和地层破裂压力
（3）工程数据：
抽吸压力系数Sb:
0.024〜0.048g/cm3激动压力系数Sg:
0.024〜0.048g/cm3压裂安全系数Sf：
0.03〜0.06g/cm3
井涌允量Sk：
0.05〜0.08g/cm3
压差允值p：
PN=15〜18MPa，
PA=21〜23MPa
2．司钻法压井的方法和步骤。
第一循环周：
1）缓慢启动泵，泵入原钻井液，调节节流阀，使套压等于关井套压。
2）在保持套压不变的条件下，调节泵速达到压井排量，此时立管压力等于或接近
初始循环压力。
保持立压不变，直到全部排除溢流。
3）停泵，关闭节流阀，记录新的套压，此时套压应等于关井立管压力。
第二循环周：
1）缓慢启动泵，调节节流阀保持新套压不变（等于关井立管压力），调整泵速达
到压井排量，此时立管压力等于或接近初始循环立管压力。
2）泵入压井液，调节节流阀使立管压力在压井液从地面到钻头的时间内，从初始
循环立压逐渐降低到终了循环立压。
3）在压井液从井底到地面的时间内，保持立压不变，套压逐渐降至零。
3．简述注水泥过程中提高顶替效率的主要措施。
（1）采用套管扶正器，改善套管居中条件；
（2）注水泥过程中活动套管，增大水泥浆流动的牵引力；
（3）调整水泥浆性能，使其容易顶替钻井液；
（4）注水泥过程中使水泥浆在环
空的流动形成紊流或塞流，有利于水泥浆的顶替；
（5）在注水泥前，打入一定量的隔离液或
清洗液，增加二者的密度差，形成有利的“漂浮”。
4．钻柱的主要功用。
（1）提供钻井液流动通道;
（2）给钻头提供钻压;
（3）传递扭距；
（4）起下钻头；
（5）计量井深。
（6）观察和了解井下情况（钻头工作情况、井眼状况、地层情况）；
（7）进行其它特殊作业（取
芯、挤水泥、打捞等）；
（8）钻杆测试，又称中途测试
五、计算题
1.某井下套管至1000m后固井做漏失试验，测得漏失压力为PL=6.9MPa，此时井内钻井液的密度为1.15g/cm2。
再次开钻后继续钻进至深3000m出发生井涌，此时井内钻井液
密度为1.2g/cm2,关井立压为5MPa,套管压力为6.5MPa,设计此时环空钻井液密度均匀，
求：
（1）产层的地层压力
PP；
（2）压井应该用的钻井液密度；
（3）最大允许关井套压。
2300040.316MPa
PPPsp
9.81103
PD59.81031.
psp
5
d1
d
1.2
0.06
1.43g/cm3
0.00981D
0.0098
3000
f
mpl/（0.00981
DJ
1.15
6.9/（0.009811000）
1.85g/cm
Pf0.009811.85100018.15MPa
Pamax（Pf9.81d）Dc（18.159.811.2）10006378kPa6.4MPa
2.A井用动力钻具+弯接头定向钻进，钻至1500m测斜知道：
a1=12。
，①1=80。
。
继续
钻进至1800m，测斜的：
a2=16°
①2=150°
现拟用该造斜工具在保持井斜角不变的情况下将方位扭转到①3=120。
，求装置角和扭方位井段长度。
cor
2sin
1sin
2cos（2
1）0.96
16.3
100/
Dm
5.43/100m
”cor解：
2cos
3sin
3cos（3
2）0.98
8.18
（cos
3）/（sin
2sin）
0.2494
104.4
Dm30/Kc150.6m
3.
某井采用喷射钻井技术进行钻进，钻井到某一井深时的泵压为钻井液密度为1.3g/cm2。
已知钻头上使用
0.96。
试求：
此时循环系统的循环压耗系数
0.081dQ2
18MPa所用排量为30L/s
3个11mm的等直径喷嘴，喷嘴的流量系数为
K。
Pb
7.80MPa
Pl
kL
C2d：
pPb10.2MPa
P
0.0237
Q
钻井时加钻压
某井用①127mm钻杆（372.4N/M）2200m钻头，钻井液密度1.2kg/l
①158.8mm钻铤（1328N/m）150m及①212mm
180kN,求中性点位置。
Kb1d/s1
KBqJc168.52kN
1.2/7.80.846所以中性点落在钻杆上
180kN
LNLC
WPc
KBqi
150180168・52185.85m
0.860.3724
5.某井将套管下至1000m固井后做漏失试验，测得漏失压力为PL=5.9MPa,井内泥浆密度为1.15g/cm3。
继续钻进至2000m将钻遇油气层，预计油气层压力为压力钻井方法钻穿油气层，能否压漏地层？
35.0MPa。
若采用平衡
Pf
mPl/0.00981D11.155.9/（0.00981
0.009811.75100017.18MPa
1000）
1.75g/cm3
35
P353
1.78g/cm0.00981D0.009812000
所以可以压漏地层
6.某井在井深1300m测得井斜角35°
井斜方位角进至1500m,测得井斜角为37°
井斜方位角为解：
Pp
1.75g/
cm3
用动力钻具带2.5°
弯接头定向钻240°
求该造斜工具的实际造斜率。
255
corcos1cos2
sin1sin2cos（2
1）0.6540.3330.987
9.02
kc30
30/Kc
9.02/200
1.353/30m
7.某井用密度为
177.8毫米外径，长100米的钻铤，127毫米外径钻杆钻进，泥浆20升/秒时的压耗
4.4兆帕。
现用18兆帕的泵压继续钻进，要求
1500米的钻头水功率和喷嘴直径（用流量系数
216毫米钻头，
1.20g/cm3。
钻至井深1100米进行循环系统压耗试验，排量为为2.0兆帕，排量为30升/秒时的压耗为环空泥浆返速不小于1.05米/秒，
为0.96的三个等经喷嘴）
求井深
•••
Pl（mLn）Q1.8
2.0
4.4
（m1100n）201.8
（m1200n）301.8
5.49610MPa
s1.8/（m
183
L.）,n5.95510MPa
1.8#.1.8
s/L
Qmin
122
沙dp）Va
Pl（1500）（5.49610
12
-[（0.2161.05）2
15005.59510
0.1272]
）29.1
PsPl18
PbQ12.028
5.97212.028MPa
29.1350.015MPa
dne
18
0.081dQ.
0.0811.229.12
1.05
0.0291（m2/L）
5.972MPa
小2
CPb
•0.96212.028
1.2cm
12mm
di.d；
e/37mm
某井完钻井深3100米，钻井液密度1.30g/cm3。
已下入外径为139.7mm,单位重248.1N/m,长度为2100米的套管柱。
现场还剩下N—80、壁厚分别为7.72mm和9.17mm两种套管。
要将套管下到井底，选用那种套管较合适？
（安全系数：
抗拉1.8,抗挤1.0,抗内压
1.1）
外径1
壁厚
单位重
管体屈服强度1
接头抗拉强度
抗挤强度
（mm）
（N/m）
（KN）〒
（KN）
（Mpa）
139.7
7.72
248.1
1765.9
1903.8
60.9
9.17
291.9
2072.9
2233
76.9
按抗拉设计进行校核：
选择壁厚7.72mm的套管，
FoqcLi0.248121000.24811000769.11kN
i1
FS1.8F01.8769.111384.398kN
•••选择的套管满足抗拉要求
校核其抗挤强度：
Fm（1d/s）F。
（11.3/7.8）769.11640.925kN
FCcFC（1.030.74Fm/FS）60.9（1.030.74640.925/1765.9）46.371MPa
FC。
0.00981dD0.009811.3100012.753MPPcc
抗挤强度也符合要求
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