鉆井工程試題及答案(第七章)

1、第七章第七章試題及答案試題及答案一、名詞解釋一、名詞解釋1何謂雙向應(yīng)力橢圓？何謂雙向應(yīng)力橢圓？答：在軸向上套管承受有下部套管的拉應(yīng)力，在徑向上存在有套管內(nèi)的壓力或管外液體的外擠力，套管處于雙向應(yīng)力的作用中。根據(jù)第四強度理論，列套管破壞的強度條件方程：σz2σt2σtσz=σs2改寫為:(σzσs)2(σzσt)σs2(σtσs)2=1得一橢圓方程。用σzσs的百分比為橫坐標，用σtσs的百分比為縱坐標，繪出的應(yīng)力圖，稱為雙向應(yīng)力橢圓。2

2、何謂前置液體系？何謂前置液體系？答：前置液是注水泥過程中所用的各種前置液體的總稱。前置液體系是用于在注水泥之前，向井中注入的各種專門液體。二、簡答題二、簡答題1簡述套管的的種類及其功用。簡述套管的的種類及其功用。答：（1）表層套管，表層套管是開始下入的最短最淺的一層套管，表層套管主要有兩個作用：一是在其頂部安裝套管頭，并通過套管頭懸掛和支承后續(xù)各層套管；二是隔離地表淺水層和淺部復(fù)雜地層，使淡水層不受鉆井液污染。（2）中間套管，亦稱技術(shù)套

3、管。介于表層套管和生產(chǎn)套管之間的套管都稱中間套管，中間套管的作用是隔離不同地層孔隙壓力的層系戒易塌易漏等復(fù)雜地層。（3）生產(chǎn)套管。生產(chǎn)套管是鉆達目的層后下入的最后一層套管，其作用是保護生產(chǎn)層，并給油氣從產(chǎn)層流到地面提供通道。（4）鉆井襯管，亦稱鉆井尾管。鉆井襯管常在已下入一層中間套管后采用，即只要裸眼井段下套管注水泥，套管柱不延伸至井口。采用鉆井襯管可以減輕下套管時鉆機的負荷和固井后套管頭的負荷，同時又可節(jié)省大量套管和水泥，降低固井成本

4、。2井身結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則是什么？井身結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則是什么？答：進行井身結(jié)構(gòu)設(shè)計所遵循的原則主要有：（1）有效地保護油氣層，使不同地層壓力的油氣層免受鉆井液的損害。（6）前蘇聯(lián)的設(shè)計方法：設(shè)計思想是考慮外載按不同時期的變化，考慮不同井段的抗拉安全系數(shù)不同，不考慮雙向應(yīng)力，但是當拉應(yīng)力達到管體屈服強度的50%時，把抗拉安全系數(shù)增加到10%。6何謂雙向應(yīng)力橢圓？何時考慮雙向應(yīng)力？何謂雙向應(yīng)力橢圓？何時考慮雙向應(yīng)力？答：在軸向上套管承受有下部套管

5、的拉應(yīng)力，在徑向上存在有套管內(nèi)的壓力或管外液體的外擠力，套管處于雙向應(yīng)力的作用中。根據(jù)第四強度理論，列套管破壞的強度條件方程：σz2σt2σtσz=σs2改寫為:(σzσs)2(σzσt)σs2(σtσs)2=1得一橢圓方程。用σzσs的百分比為橫坐標，用σtσs的百分比為縱坐標，繪出的應(yīng)力圖，稱為雙向應(yīng)力橢圓。軸向拉應(yīng)力與外擠壓力的聯(lián)合作用，由于軸向拉力的存在使套管強度降低，因此此時考慮雙向應(yīng)力。7油井水泥的主要成分和性能是什么？油井

6、水泥的主要成分和性能是什么？答：油井水泥的主要要成分有：（1）硅酸三鈣3CaO?SiO2(簡稱C3S)是水泥的主要成分，一般的含量為40%～65%，它對水泥的強度，尤其是早期強度有較大的影響。高早期強度水泥中C3S的含量可達60%～65%，緩凝水泥中含量在40%～45%。（2）硅酸二鈣2CaO?SiO2(簡稱C2S)，其含量一般在24%～30%之間。C2S的水化反應(yīng)緩慢，強度增長慢，但能在很長一段時間內(nèi)增加水泥強度，對水泥的最終強度有影

7、響。不影響水泥的初凝時間。（3）鋁酸三鈣3CaO?Al2O3（簡稱C3A），是促進水泥快速水化的化合物，是決定水泥初凝和稠化時間的主要因素。對水泥的最終強度影響不大，但對水泥漿的流變性及早期強度有較大影響。它對硫酸鹽極為敏感，因此抗硫酸鹽的水泥，應(yīng)控制其含量在3%以下，但對于有較高早期強度的水泥，其含量可達15%。（4）鐵鋁酸四鈣4CaO2?Al2O3?Fe2O3（簡稱C4AF），它對強度影響較小，水化速度僅次于C3A，早期強度增長較快