中國石油大學(華東)鉆井工程課后題答案

1、 第一章 鉆井的工程地質條件（）1、簡述地下各種壓力的基本概念及和答：P6～P82、簡述地層沉積欠壓實產生異常高壓的機理。答：P10答：地層在沉積壓實過程中，能否保持壓實平衡主要取決于四個因素：（1）上覆巖層沉積速度的大小， （2）地層滲透率的大小， （3）地層孔隙減小的速度，（4）排出孔隙流體的能力。在地層的沉積過程中，如果沉積速度很快，巖石顆粒沒有足夠的時間去排 列，孔隙內流體的排出受到限制，基巖無法增加它的顆粒和顆粒之間的壓力，即

2、無法增加它對上覆巖層的支撐能力。由于上覆巖層繼續(xù)沉積，巖層壓力增加，而下面的基巖的支撐能力并沒有增加，孔隙流體必然開始部分地支撐本應有巖石顆粒所支撐的那部分上覆巖層壓力。如果該地層的周圍又有不滲透的地 層圈閉，就造成了地層欠壓實，從而導致了異常高壓的形成。3、簡述在正常壓實地層中巖石的密度、強度、空隙度、聲波時差和 dc 指數(shù)隨井深變化的規(guī)律。答：密度、強度、dc 指數(shù)隨井深增加而增大（見 P10 上、P25 下、P15 中） ；空隙度

3、、聲波時差隨井深增加而減?。ㄒ?P12 下） 。4、解釋地層破裂壓力的概念，怎樣根據液壓實驗曲線確定地層破裂壓力？答：地層破裂壓力：P17 中。根據液壓實驗曲線確定地層破裂壓力：見 P21 中（步驟 4、5） 。5、某井井深 2000m，地層壓力 25MPa，求地層壓力當量密度。解：根據，地層壓力 pp?0.00981?pD地層壓力當量密度 ?p?pp0.00981D?25?1.274(g/m3) 0.00981?200016、某井井深

4、 2500m，鉆井液密度 1.18 g/cm3，若地層壓力 27.5MPa/m，求井底壓差。解：靜液壓力： P61-1Ph?0.00981?h?0.00981?1.18?2500?28.94(MPa)井底壓差：?P?Ph?Ph?28.94?27.5?1.44(MPa)7、某井井深 3200m，產層壓力為 23.1MPa，求產層的地層壓力梯度。解：/參考 p

5、p?0.00981?pD或 Gp?ppDph h 產層壓力梯度：Gp??23.1?0.00722(MPa/m) 32008、某井鉆至 2500m，鉆頭 D＝215mm，鉆壓 W＝160KN，鉆速 n＝ 110r/min，機械鉆速 7.3m/h，鉆井液密度 1.28 g/cm3，正常條件下鉆井液密度第 1 章補充復習題：1、名詞解釋：地層破裂壓力、巖石的強度、巖石的可鉆性4第二章 鉆進工具（P98-99）7、牙輪的超頂、移軸和復錐各產

6、生哪個方向的滑動？(P53-54)答：超頂和復錐產生切向滑動，可以剪切掉同一齒圈相鄰牙齒之間的巖石； 移軸產生軸向滑動，可以剪切掉相鄰齒圈之間的巖石。16、PDC 鉆頭是怎樣破碎巖石的？適用于什么樣的地層？答：（1）工作原理：與刮刀鉆頭基本相同。主要以切削、剪切和擠壓方式破碎巖石，具體方式取決于鉆頭的切削結構及所鉆地層的巖性。（2）適用地層礫石的地層不能使用 PDC 鉆頭。18、鉆柱主要由哪幾部分組成？其主要功用有哪些？答：23、井下鉆

7、柱受到哪些力的作用？最主要的作用力是什么？ 答：。24、何為鉆柱的中性點？為什么要保證中性點落在鉆鋌上？ 答：。25、鉆柱的哪些部位受力最嚴重？最主要的作用力是什么？（P91）答：（1）鉆進時：鉆柱下部受力最為嚴重，同時受到軸向壓力、扭矩和彎曲力矩作用。井口處鉆柱受力比較嚴重，所受拉力、扭矩都最大。（2）起下鉆時：井口處受力最嚴重，受到最大拉力。31、某井用 91/2in 鉆頭，7in 鉆鋌（qc?1632N/m）和 5in 鉆桿（q

8、p?284.78N/m） ，設計鉆壓為 180kN，鉆井液密度 1.28g/cm3，試計算所需鉆鋌長度。3 解：?（1）浮力系數(shù)：KB?1??b1.28?1??0.836 ?s7.8（2）取安全系數(shù) SN＝1.2 鉆鋌長度： LN?W?SN180?1.2??189.70(m) qc?kB?cos?1.362?0.836若此井為直井，則需要鉆

9、鋌長度為 189.70m。5332、已知：井深 Dv?1500m，鉆壓 W?14t，鉆井液密度為?d?1.38g/cm；鉆具結構：81/2 in 鉆頭＋61/2 in 鉆鋌 200m（qc?136.24kg/m）＋5in 鉆桿 1300m（qp?29.04kg/m） 。求中性點所在井深。解：（1）浮力系數(shù): KB?1??d1.38?1??0.823 ?s7.8W14?103??124.86(m)