鉆井工程理論與技術第二版課后題簡答題答案

1、第1頁共21頁第一章第一章鉆井的工程地質(zhì)條件鉆井的工程地質(zhì)條件1.1.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力三者之間的關系。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力三者之間的關系。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。地應力：鉆井工程施工之前存在于地下某點的應力狀態(tài)為原地應力狀態(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。

2、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)生拉伸破壞時的應力地層坍塌壓力：地層某深度處的井壁產(chǎn)生剪切破壞時的應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的，即上覆巖層壓力是地層壓力與基巖應力的和2、簡述地層沉積欠壓實

3、產(chǎn)生異常高壓的機理。、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由巖石顆粒所支撐的那部分上覆巖層壓力，從而導致了異常高壓。3、簡述在正常壓實的地層中巖石的密

4、度、強度、孔隙度、聲波時差和、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dcdc指數(shù)隨井深變化的規(guī)指數(shù)隨井深變化的規(guī)律。律。答：正常壓實的地層中，隨著地層的沉降，上覆沉積物重復的增加，下覆巖層就逐漸的被壓實。所以隨井深的增加，地層中巖石密度逐漸變大，而巖石的空隙度變小。隨著井深的增加，巖石的強度增大。常用聲波到達井壁上不同深度的兩點所用的時間之差來表示聲波在地層中傳播的快慢，即聲波時差。在正常地層壓力井段，隨著井深增加，

5、巖石的空隙度減小，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。因為dc指數(shù)只是對d指數(shù)因鉆井液密度不同而做的修正，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。、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，當液體壓力達到一定數(shù)值時會使地層破裂，這個液體壓

6、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)的關井壓力依據(jù)。5.5.某井井深某井井深2000m2000m，地層壓力，地層壓力25MPa25MPa，求地層壓力當量密度。，求地層壓力當量密度。答：根據(jù)公式：Pp=0.00981ρhρ=P

7、p∕0.00981h=25MPa∕(0.009812000m)=1.27g∕cm36.6.某井垂深某井垂深2500m2500m井內(nèi)鉆井液密度為井內(nèi)鉆井液密度為1.18gcm31.18gcm3若地層壓力為若地層壓力為27.27.５MPaMPa，求井底壓差。，求井底壓差。答:Ph=ρgh=1.18gcm30.009812500m=28.94Mpa△P=PhPp=28.9427.5=1.44MPa即井底壓差為1.44Mpa.7.7.某井井深某

8、井井深3200m3200m，產(chǎn)層壓力為，產(chǎn)層壓力為23.1MPa23.1MPa求產(chǎn)層的地層壓力梯度。求產(chǎn)層的地層壓力梯度。答：產(chǎn)層的地層壓力梯度Gp=Pph=23.1MPa3200m=0.0072Mpam9、巖石的硬度與抗壓強度有何區(qū)別？、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。第3頁共21頁2鉆機的組成及各系統(tǒng)的主要部件有哪些？鉆機的組成及各系統(tǒng)

9、的主要部件有哪些？（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)（鋼絲繩，天車，游動滑車）以及井口工具和機械化設備（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、鉆井液凈化設備。其中地面管匯包括高壓管匯、立管、水龍帶。鉆井液凈化設備包括振動篩、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

10、系統(tǒng)、井控管匯、井控儀器儀表、鉆井液處理設備、鉆井內(nèi)防噴工具、特殊作業(yè)設備（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、電控制和液控制等。3、根據(jù)不同的分類標準，鉆機有哪些類型？、根據(jù)不同的分類標準，鉆機有哪些類型？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15004500M）(3)深井鉆機。（鉆井深度為45006

11、000M）(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？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？鉆機的基本參數(shù)是反映鉆機工作性能的技術指標，鉆機的基本參數(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)

12、、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）可用來標定鉆機型號，并作為設計、選用鉆機的主要技術依據(jù)。主要鉆機型號ZJ301800ZJ402250ZJ503150ZJ7045005、簡述常用井架的分類及各類井架的優(yōu)缺點？簡述常用井架的分類及各類井架的優(yōu)缺點？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