期末復(fù)習(xí)題及答案——鉆井液工藝原理

1、中國石油大學(xué)（北京）遠(yuǎn)程教育學(xué)院鉆井液工藝原理期末復(fù)習(xí)題一. 單項(xiàng)選擇題(共30題)1、在水中易膨脹分散的粘土礦物是（C）。 A. 高嶺石； B. 云母； C. 蒙脫石； D. 綠泥石2、泥漿10秒和10分鐘靜切力是電動(dòng)旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)以3轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)刻度盤指針的（A）。A. 最大讀數(shù)； B. 最小讀數(shù)； C. 穩(wěn)定后的讀數(shù)3、泥漿含砂量是指大于74微米的顆粒在泥漿中的體積百分?jǐn)?shù)，因此測(cè)試時(shí)需用（B）目數(shù)的過濾網(wǎng)過濾泥漿樣。A. 150； B. 200； C. 325； D. 1004、低固相鉆井液若使用賓漢模式, 其動(dòng)塑比值一般應(yīng)保持在（A）Pa/mPa·s。 A. 0.48 B. 1.

2、0 C. 4.8 D. 2.105、標(biāo)準(zhǔn)API濾失量測(cè)定的壓力要求是（A）。 A. 686kPa B. 7MPa C. 100Pa D. 100kPa6、 用冪律模型的"n"值可以判別流體的流型，n等于1的流體為（A）。A. 牛頓流體； B. 假塑性流體； C. 膨脹性流體7、鉆井作業(yè)中最重要的固相控制設(shè)備是（C）。A. 除泥器； B. 除砂器； C. 振動(dòng)篩； D. 離心機(jī)8、鉆井液密度越高，機(jī)械鉆速越（B）。 A. 高； B. 低； C. 不影響9、下列那種基團(tuán)叫酰胺基（A）。 A. -CONH2 B. -COOH C. -SO3H D. -CH2OH10、抗高溫泥漿材

3、料一般含有那個(gè)基團(tuán)（A）。 A. -SO3H B. -CH2OH C. -CONH2 D. -COOH11、鉆井過程中最主要的污染物是（B）。 A. 水泥漿； B. 鉆屑； C. 原油； D. 都不是12、醇類有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)中含有（C）。A. 羧基； B. 硝基； C. 羥基； D. 羰基13、聚合物處理劑中,CMC屬于（B）型處理劑。A. 陽離子； B. 陰離子； C. 非離子14、搬土在鉆井液中存在的幾種形態(tài)分別為（D）。 A. 端-面； B. 面-面； C. 端-端； D.以上都有15、陽離子交換容量最大的是（C）。 A. 伊利石； B. 高嶺石； C. 蒙脫石； D. 綠泥石16

4、、在儲(chǔ)層物性參數(shù)中，表皮系數(shù)S（A）時(shí)，說明井眼受到污染。 A. 大于1 B. 等于0 C. 小于117、賓漢塑性模型常用來描述（A）液體的流動(dòng)特性。 A. 塑性流體； B. 牛頓流體； C. 膨脹流體18、粘土的粒徑范圍是（C）。 A. 2-44m； B. 44-74m； C. <2m19、某油基泥漿固相測(cè)定的結(jié)果是固相20%, 含油56%, 含水24%, 則此泥漿的油水比是:（B）。 A. 56/24 B. 70/30 C. 80/20 D. 76/2420、油包水乳化鉆井液的破乳電壓是衡量體系好壞的關(guān)鍵指標(biāo)，一般要求不低于（B）。 A. 800V； B. 400V； C. 200V

5、； D. 1000V21、石灰有促進(jìn)水潤濕作用的趨勢(shì)，所以添加石灰時(shí)同時(shí)加入（A）。A. 潤濕反轉(zhuǎn)劑 B. 降失水劑 C. 乳化劑22、油基泥漿與水基泥漿相比，具有潤滑性好，井壁穩(wěn)定，（A），抗溫，抗鹽，抗鈣侵等多種優(yōu)點(diǎn)。A. 對(duì)油氣層損害程度?。?B. 對(duì)油氣層損害程度大； C. 對(duì)油氣層無損害 23、分散劑的作用機(jī)理是因?yàn)樗苤泻驼惩令w粒（A）。 A. 表面負(fù)電荷； B. 端面正電荷； C. 都中和24、抑制性鉆井液pH值要求控制在（B）范圍內(nèi)。 A. 7-9； B. 8-9 ； C. 6-9； D. 6-725、鉆井液濾失量主要決定于（B）。A. 降濾失劑的加量； B.泥餅質(zhì)量； C.濾

6、液粘度； D.鉆井液固相含量26、能在鹽水中造漿的粘土礦物是（B）。 A. 高嶺石 B. 凹凸棒石 C. 蒙脫石 D. 綠泥石27、API標(biāo)準(zhǔn)下的HTHP失水測(cè)定壓力和時(shí)間（D）。 A0.7MPa,30min B7MPa,30min C. 3.5MPa,15min D. 3.5MPa,30min28、 MMH泥漿屬于（A）。A. 陽離子泥漿體系； B. 陰離子泥漿體系；C. 兩性離子泥漿體系 D.非離子泥漿體系29、三磺鉆井液的主劑不包括（D）。 A.磺化栲膠； B. 磺化褐煤樹脂; C. 磺化酚醛樹脂； D. 磺化瀝青30、對(duì)于低孔低滲油藏，鉆完井液的污染主要通過何種方式（B）。 A. 固相

7、堵塞； B. 水鎖效應(yīng)； C.正壓差過大； D.微粒運(yùn)移二. 多項(xiàng)選擇題(共15題)1、屬于粘土礦物有: （ABCD） A、高嶺石；B、伊利石； C、蒙脫石；D、海泡石； E、膏泥巖2、常見的井下復(fù)雜情況是：（ABCD）。A.垮塌； B.井漏; C. 卡鉆 ； D、井噴 ; E、鹽水侵3、下列處理劑中哪種能用來控制泥漿的PH值（ACD） A. NaOH B. CaCl2 C. Na2CO3 D. CaO4、以下哪些是發(fā)生井塌時(shí)應(yīng)該采取的正確措施（ACD）。A.提高比重； B.降低粘度； C.降低失水； D.增加抑制劑含量； E.大幅度調(diào)整泥漿性能5、請(qǐng)指出不是密度單位的符號(hào):（BC）。A. g

8、/cm3 B. ppb C. ppm D. lb/gal6、用來判斷泥漿觸變性強(qiáng)弱的是（AB） A 初切 B終切 C 塑性粘度 D 屈服值7、泥漿靜濾失量影響因素有（ABCD）A 時(shí)間 B壓差 C溫度 D 固相含量8、鉆井液術(shù)語中“有用固相”指的是：（BCD）。A.鉆屑 B.加重劑C.非溶解性鉆井液添加劑 D.搬土9、以下哪些處理劑可用于油基泥漿體系：（ABCD）。A.有機(jī)土 B氧化瀝青 C.石灰 D.潤濕劑10、粘附卡鉆的原因有（ABCD）A. 泥漿密度過高；B. 泥餅很厚； C.泥餅?zāi)Σ料禂?shù)大；D.鉆具在井內(nèi)靜止時(shí)間較長；E.泵壓過高。11、下列物資中哪些用于亞甲基蘭吸附容量的測(cè)定（ABC

9、）。 A. H2O； B. H2O2； C. H2SO4； D. HCl12、保護(hù)油氣層的水基鉆井液最好選用（CDE）鉆井液。A. 多固相；B.混油; C.低固相；D、低密度； E、無固相聚合物13、鉆井液與油氣層巖石不配伍造成的損害有（ABCD）。A. 水敏性損害；B.堿敏性損害； C.酸敏性損害；D.油氣層巖石潤濕翻轉(zhuǎn)造成的損害； E.提高泥巖抑制性損害14、容易發(fā)生井漏的地層是: （ABC）A.粗粒的滲透性地層 B.溶洞性巖層或裂縫連通的巖層 C.天然破裂的或容易破裂的地層 D.儲(chǔ)層15、使流體開始流動(dòng)的最低剪切應(yīng)力，在鉆井液流體參數(shù)中可稱為（BD）。A. 動(dòng)切力； B. 靜切力； C.

10、屈服值； D. 凝膠強(qiáng)度三. 判斷題(共20題)1、溶液的pH愈大則酸性愈強(qiáng)。（×）2、大多數(shù)鉆井液屬于非牛頓液體。（）3、在任何時(shí)候泥漿的失水量越小越好。（×）4、鉆井過程中最主要的污染物是鉆屑。（）5、泥漿中加入磺化瀝青來提高防塌能力，其防塌機(jī)理主要是通過增加液相粘度來實(shí)現(xiàn)的。（）6、100磅等于 50公斤。（×）7、屈服值又叫動(dòng)切力, 單位是厘泊。（×）8、總礦化度是指鉆井液中所含水溶性無機(jī)鹽的總濃度。（）9、在較低的剪切速率范圍內(nèi), 冪律方程比賓漢方程公式更接近泥漿的真實(shí)情況。（）10、按照鉆井液配方配制泥漿時(shí)可以不考慮先后順序。（×）

11、11、鉆井液初終切的差值越大，觸變性越弱。（×）12、采用合成基鉆井液替代普通油基鉆井液，是減少對(duì)環(huán)境污染的措施之一。（）13、油包水乳化液通常可用“O/W”表示。（×）14、為了控制塑性粘度，控制泥漿固相含量是很重要的。（）15、凡是影響泥漿凝膠結(jié)構(gòu)的因素，都將影響屈服值的大小。（）16、Ca2+ 抑制粘土的水化分散，任何時(shí)候都要將它除去, 是有害離子。（×）17、油包水乳化泥漿中乳化劑的存在是使水相能否以乳液穩(wěn)定存在的關(guān)鍵。（）18、屈服值的定義是引起流體流動(dòng)所需的剪切速率。（×）19、井涌關(guān)井時(shí), 關(guān)井立管壓力表示的是地層壓力。（×）20

12、、油基泥漿混水后會(huì)造成粘度上升，穩(wěn)定性下降。（）四. 簡答題(共15題)1鉆井液的基本功能有哪些？2鉆井液原材料和處理劑可分成哪幾類？3什么是漏斗粘度？漏斗粘度的測(cè)量方法有哪幾種？4根據(jù)連續(xù)介質(zhì)的不同鉆井液可分為哪幾類？5按照剪切速率與剪切應(yīng)力之間的關(guān)系，流體可分為哪幾種類型？6我國的鉆井液處理劑按其功能是如何分類的？試寫出常見的降濾失劑、增粘劑和降粘劑各三種。7簡述聚合物鉆井液的特點(diǎn)。8聚合物頁巖抑制劑抑制作用與哪些因素有關(guān)？9什么是合成基鉆井液？與油基鉆井液相比，其特點(diǎn)有哪些？10什么是氣體鉆井？氣體鉆井方式有哪幾類？11什么是井噴？井噴發(fā)生的原因有哪些？12頁巖坍塌的可能原因有哪些?13

13、當(dāng)前鉆井液工藝技術(shù)的關(guān)鍵內(nèi)容主要包括哪些方面？14常用的固控設(shè)備有哪些？15簡述K+作用機(jī)理。五. 計(jì)算題(共4題)1用Fann 35A測(cè)得某鉆井液在600 r/min和300 r/min的刻度盤讀數(shù)分別為和，求塑性粘度、動(dòng)切力、流性指數(shù)和稠度系數(shù)。2使用Fann 35A型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，測(cè)得某種鉆井液的600=38，300=28試求該鉆井液的表觀粘度、塑性粘度、動(dòng)切力、流性指數(shù)和稠度系數(shù)。3使用重晶石將80 m3密度為1.12 g/cm3的鉆井液加重至密度為1.34 g/cm3，如最終體積無限制，試求重晶石的用量。4使用高溫高壓濾失儀測(cè)得1.0 min濾失量為5.5 mL，7.5 min濾失量為

14、13.2 mL。試確定這種鉆井液在高溫高壓條件下的瞬時(shí)濾失量和HPHT濾失量？六. 推導(dǎo)題(共1題)1試推導(dǎo)鉆井液靜濾失方程。中國石油大學(xué)（北京）遠(yuǎn)程教育學(xué)院期末復(fù)習(xí)題答案鉆井液工藝原理四. 簡答題(共15題)1鉆井液的基本功能有哪些？鉆井液是鉆井工程的“血液”。在確保安全、優(yōu)質(zhì)、快速鉆井中起著越來越重要的作用。鉆井液基本功能主要有以下幾個(gè)方面：（1）攜帶和懸浮巖屑；（2）穩(wěn)定井壁和平衡地層壓力；（3）冷卻和潤滑鉆具、鉆頭；（4）傳遞水動(dòng)力。2鉆井液原材料和處理劑可分成哪幾類？按其組成進(jìn)行分類，通?？煞譃椋恒@井液原材料，無機(jī)處理劑，有機(jī)處理劑，表面活性劑。按其在鉆井液中所起的作用或功能，可分為

15、以下16類：（1）降濾失劑；（2）增粘劑；（3）乳化劑；（4）頁巖抑制劑；（5）堵漏劑；（6）降粘劑；（7）緩蝕劑；（8）粘土類；（9）潤滑劑；（10）加重劑；（11）殺菌劑；（12）消泡劑；（13）泡沫劑；（14）絮凝劑；（15）解卡劑；（16）其它類。3什么是漏斗粘度？漏斗粘度的測(cè)量方法有哪幾種？漏斗粘度是指鉆井液從某一特定漏斗中流出一定量所需要的時(shí)間。漏斗粘度計(jì)有蘇氏漏斗和馬氏（Marsh）漏斗兩種，API標(biāo)準(zhǔn)推薦馬氏漏斗方法。（1）蘇氏漏斗粘度把700mL鉆井液流出500 mL所用的時(shí)間稱為漏斗粘度。（2）馬氏漏斗粘度把1500mL鉆井液流出1夸脫（946 mL）所用的時(shí)間稱為漏斗粘度

16、。4根據(jù)連續(xù)介質(zhì)的不同鉆井液可分為哪幾類？根據(jù)連續(xù)介質(zhì)的不同，鉆井液大體可以分為水基鉆井液、油基鉆井液、合成基鉆井液和氣體型鉆井流體等四大類。5按照剪切速率與剪切應(yīng)力之間的關(guān)系，流體可分為哪幾種類型？（1）牛頓流型外；（2）塑性流型；（3）假塑性流型；（4）膨脹流型。6我國的鉆井液處理劑按其功能是如何分類的？試寫出常見的降濾失劑、增粘劑和降粘劑各三種。我國的鉆井液處理劑按其功能共分為以下16類，即（1）降濾失劑；（2）增粘劑；（3）乳化劑使油水乳化產(chǎn)生乳狀液；（4）頁巖抑制劑；（5）堵漏劑；（6）降粘劑；（7）緩蝕劑；（8）粘土類；（9）潤滑劑；（10）加重劑；（11）殺菌劑；（12）消泡劑；

17、（13）泡沫劑；（14）絮凝劑；（15）解卡劑；（16）其它類等。常用的降濾失劑有：鈉羧甲基纖維素CMC；磺甲基褐煤SMC；水解聚丙烯腈；PAC系列；磺甲基酚醛樹脂SMP-1，SMP-2；羧甲基淀粉（CMS）常用的降粘劑有：磺甲基單寧SMT；鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽FCLS；X-40系列降粘劑；XY-27；SSMA常用的增粘劑有：XC生物聚合物；HEC羥乙基纖維素7簡述聚合物鉆井液的特點(diǎn)。與其它水基鉆井液相比，聚合物鉆井液具有以下特點(diǎn)： 固相含量低，且亞微米粒子所占比例也低； 具有良好的流變性，主要表現(xiàn)為較強(qiáng)的剪切稀釋性和適宜的流型； 鉆井速度高； 穩(wěn)定井壁的能力較強(qiáng)，井徑比較規(guī)則； 油氣層損害小，有

18、利于發(fā)現(xiàn)和保護(hù)產(chǎn)層； 可防止井漏并能用來堵漏； 鉆井成本低。8聚合物頁巖抑制劑抑制作用與哪些因素有關(guān)？ 聚合物在粘土表面上的吸附量； 聚合物的分子量； 聚合物的結(jié)構(gòu)特性； 聚合物中陽離子的類別； 聚合物處理劑的類型； 聚合物的濃度。9什么是合成基鉆井液？與油基鉆井液相比，其特點(diǎn)有哪些？合成基鉆井液是以人工合成或改性有機(jī)物，即合成基液為連續(xù)相的鉆井液體系。它在配制工藝和許多性能方面與油基體系相似，但無毒或低毒并容易在海水中降解，因此能被環(huán)境所接受。10什么是氣體鉆井？氣體鉆井方式有哪幾類？氣體鉆井技術(shù)就是采用以氣體為主要循環(huán)流體的欠平衡鉆井技術(shù)。相對(duì)于常規(guī)鉆井，其優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在保護(hù)和發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)層、提

19、高油氣產(chǎn)量和采收率、提高鉆井速度、減少或避免井漏等方面的優(yōu)勢(shì)。氣體鉆井方式可分為以下四類： 純氣體鉆井； 霧化鉆井； 泡沫鉆井； 充氣鉆井液鉆井。11什么是井噴？井噴發(fā)生的原因有哪些？井噴是指地層流體失去控制，噴到地面，或是竄至其它地層里的現(xiàn)象。發(fā)生井噴的基本條件是井內(nèi)液柱壓力小于地層壓力。井噴發(fā)生的主要原因可以歸納為以下幾個(gè)方面： 地層壓力掌握得不夠確切，采用的鉆井液密度偏低； 井筒中鉆井液液柱下降； 鉆井液密度因地層流體的進(jìn)入而下降； 起下鉆具時(shí)抽吸壓力或激動(dòng)壓力過高； 鉆遇特高壓油、氣、水層等。12頁巖坍塌的可能原因有哪些?（1）頁巖坍塌的可能原因有：地層壓力超過泥漿靜液柱壓力；（2）頁

20、巖水化膨脹分散；（3）由于泥漿循環(huán)及壓力激動(dòng)或鉆具碰撞所引起的井壁沖蝕；（4）地層多裂縫或傾斜過大。13當(dāng)前鉆井液工藝技術(shù)的關(guān)鍵內(nèi)容主要包括哪些方面？（1）深井高溫、高密度鉆井液；（2）井壁失穩(wěn)機(jī)理與防塌鉆井液；（3）新型處理劑和新型鉆井液體系的發(fā)展與應(yīng)用；（4）大斜度井、水平井、多底井和小井眼等特殊工藝井的鉆井液技術(shù)；（5）欠平衡鉆井液技術(shù)；（6）保護(hù)儲(chǔ)層的鉆井液、完井液；（7）鉆井液潤滑性及防卡、解卡技術(shù)；（8）鉆井液防漏、堵漏技術(shù)；（9）鉆井液流變性及其與攜巖的關(guān)系；（10）鉆井液固控技術(shù)；（11）廢棄鉆井液處理技術(shù)和環(huán)境可接受鉆井液體系的研究和應(yīng)用。14常用的固控設(shè)備有哪些？振動(dòng)篩；除

21、泥器；除砂器；清潔器；離心機(jī)。15簡述K+作用機(jī)理K+的水化能低，粘土首先對(duì)陽離子的吸附，使K+優(yōu)先吸附，使粘土晶層脫水，抑制水化。K+直徑大小剛好可以鑲嵌到粘土晶格空間，形成K+的固定作用，形成的致密結(jié)構(gòu)不會(huì)在水中再發(fā)色很能夠較強(qiáng)的水化，同時(shí)造成K+很難被其他離子置換。五. 計(jì)算題(共4題)1用Fann 35A測(cè)得某鉆井液在600 r/min和300 r/min的刻度盤讀數(shù)分別為和，求塑性粘度、動(dòng)切力、流性指數(shù)和稠度系數(shù)。（1）塑性粘度、動(dòng)切力塑性粘度是塑性流體流變曲線中直線段的斜率，600 r/min和300 r/min所對(duì)應(yīng)的剪切應(yīng)力應(yīng)該在直線段上。按照范氏（Fann）儀器公司設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子

22、、懸錘組合（兩者的間隙為1.17 mm），剪切速率與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的關(guān)系為：1轉(zhuǎn)/分（常用r/min表示）= 1.703 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的刻度盤讀數(shù)（為圓周上的度數(shù)，單位可略去）與剪切應(yīng)力（單位為）成正比。當(dāng)設(shè)計(jì)的扭簧系數(shù)為時(shí)，兩者之間的關(guān)系可表示為：因此，依據(jù)賓漢模式，。因此（2）流性指數(shù)、稠度系數(shù)將冪律模式等號(hào)兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù)，得到然后，以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)作圖可得一條直線。該直線在縱坐標(biāo)軸上的截距為，斜率為n。在直線上任取兩點(diǎn)（，）和（，），代入上式，得到聯(lián)立方程解此聯(lián)立方程可得： 式中，、和是對(duì)應(yīng)于兩種不同轉(zhuǎn)速時(shí)的粘度計(jì)刻度盤讀數(shù)和剪切速率。若將600 r/min和300 r/min的有關(guān)數(shù)據(jù)代入，可得：因?yàn)?，若?N=300 r/min，所以（s1）；又因?yàn)?，所?使用Fann 35A型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，測(cè)得某種鉆井液的600=38，300=28試求該鉆井液的表觀粘度、塑性粘度、動(dòng)切力、流性指數(shù)和稠度系數(shù)。解：將測(cè)得的刻度盤讀數(shù)分別代入有關(guān)公式，可求得：ma = 0.5 q600 = 0.5 ×38 = 19 (mPa×s)mp = q600 - q300= 38 - 28 =