井下作業(yè)工高級(jí)工計(jì)算試題

1、一、計(jì)算題1.某井套管內(nèi)徑d=140mm，預(yù)在該井用密度為1.85g/cm3的水泥注30m水泥塞,試求干水泥用量及清水用量(現(xiàn)場(chǎng)普通油井水泥配漿表：干水泥密度為3.15g/cm3，50kg/袋，配制密度為1.85g/cm3的水泥漿，每袋干水泥可配40L水泥漿，需水24L。實(shí)配水泥漿為理論數(shù)的1.2倍,結(jié)果取整數(shù))。1.解：水泥漿用量: V=（/4）d2hK=3.14/4×1.42×300×1.2=553.9(升) 從現(xiàn)場(chǎng)普通油井水泥配漿表可知：干水泥密度為3.15 g/cm3，配制密度為1.85g/cm3的水泥漿，每袋干水泥可配40升水泥漿，需水24升。干水泥用量

2、:G=553.9÷40=13.8 袋 取整數(shù)14袋清水用量:Q=14×24=336升 答:須干水泥14袋,清水336升。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：公式、過程、結(jié)果全對(duì)得滿分；過程對(duì)，結(jié)果錯(cuò)，給50%分；只有公式對(duì)，給20%分；公式、過程不對(duì)，結(jié)果對(duì)，無分。2.某井套管內(nèi)徑為161.7mm，預(yù)在該井用密度為1.85g/cm3的水泥漿注50m水泥塞,試求干水泥用量及所需清水量（已知1袋干水泥50kg，密度為3.15g/cm3,，配成1.85g/cm3的水泥漿40L需清水24L，內(nèi)徑161.7mm的套管內(nèi)容積為20.5L/m，配制水泥漿為理論數(shù)的1.1倍,結(jié)果取整袋數(shù)和整“升”數(shù)）。2.解：根據(jù)

3、現(xiàn)場(chǎng)套管內(nèi)容積常數(shù)表可知：內(nèi)徑161.7mm的套管其內(nèi)容積為q=20.5L/m灰塞的體積V塞=L·q=50m·20.5L/m=1025L灰漿用量V漿=k·V塞=1.1·1025L=1127.5L需干水泥量G=V漿÷40 L/袋=1127.5L÷40L/袋=28.2（袋）取整數(shù)29（袋） 需清水量m水=G·24=29袋·24L/袋=696（L）答：需干水泥量29袋，配淡水漿需清水量696 升。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：公式、過程、結(jié)果全對(duì)得滿分；過程對(duì)，結(jié)果錯(cuò)，給50%分；只有公式對(duì)，給20%分；公式、過程不對(duì)，結(jié)果對(duì)，無分。3.某

4、井套管內(nèi)徑為161.7mm，預(yù)在該井用密度為1.85g/cm3的水泥注100m水泥塞,試求需袋裝干水泥多少L？已知1袋干水泥50kg，密度為3.15g/cm3,配成1.85g/cm3的水泥漿40L，內(nèi)徑161.7mm套管內(nèi)容積為20.5L/m，配漿為理論數(shù)的1.1倍,袋數(shù)用整數(shù))。3.解：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)套管內(nèi)容積常數(shù)表可知：內(nèi)徑161.7mm的套管其內(nèi)容積為q=20.5L/m灰塞的體積V塞=L·q=100m·20.5L/m=2050L灰漿用量V漿=k·V塞=1.1·2050L=2255L需干水泥量G=V漿÷40 L/袋=2255L÷40L/

5、袋=56.4（袋）取整數(shù)57（袋）G =N·m =57袋×50kg/袋=2.85（噸） 答：需干水泥量2.85噸。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：公式、過程、結(jié)果全對(duì)得滿分；過程對(duì)，結(jié)果錯(cuò)，給50%分；只有公式對(duì)，給20%分；公式、過程不對(duì)，結(jié)果對(duì)，無分。4.新到散裝油井水泥50t，密度為3.15g/cm3,欲裝入體積為20m3的容器中，該容器能否裝下？4.解：50噸油井水泥的體積V=m/=50t÷3.15t/m3=15.87 m320m3答：該容器能裝下。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：公式、過程、結(jié)果全對(duì)得滿分；過程對(duì)，結(jié)果錯(cuò)，給50%分；只有公式對(duì)，給20%分；公式、過程不對(duì)，結(jié)果對(duì)，無分。公式可用漢

6、字表達(dá)。5.某井下油管1100m注水泥塞，油管內(nèi)徑為62mm，設(shè)計(jì)頂替水泥漿至1000m，采用方池和板尺計(jì)量，方池長5.00m，寬2.00m，高1.20m。方池?cái)[放水平，里面盛滿頂替液。求頂替到位后方池液面下降多少毫米。(內(nèi)徑為62mm的油管內(nèi)容積為3.019m3/km，地面管線和油補(bǔ)距忽略，結(jié)果取毫米整數(shù))。5.解：依題意可知：內(nèi)徑62mm的油管其內(nèi)容積為q=3.019m3/Km頂替液量V=q·h=3.019m3/Km×1000m=3.019 m3頂替液量在方池內(nèi)占有的高度H=V/S =3.019 m3÷（5.00m×2.00m）=0.3019m=30

7、2mm 答：頂替到位后方池液面下降302毫米。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：公式、過程、結(jié)果全對(duì)得滿分；過程對(duì)，結(jié)果錯(cuò)，給50%分；只有公式對(duì)，給20%分；公式、過程不對(duì)，結(jié)果對(duì)，無分。6.某井下油管3600m注水泥塞，油管內(nèi)徑為62mm，設(shè)計(jì)頂替水泥漿至3550m，采用水泥車自動(dòng)計(jì)量，求需頂替液量(內(nèi)徑為62mm的油管內(nèi)容積為3.019m3/km，地面管線和油補(bǔ)距忽略，結(jié)果取體積“升”的整數(shù))。6.解：依題意可知：內(nèi)徑62mm的油管其內(nèi)容積為q=3.019m3/Km頂替液量V=q·h=3.019m3/Km×3550m=10.71745 m3=10717.45L取整數(shù)10718L 答：需頂替液

8、量為10718升。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：公式、過程、結(jié)果全對(duì)得滿分；過程對(duì)，結(jié)果錯(cuò)，給50%分；只有公式對(duì)，給20%分；公式、過程不對(duì)，結(jié)果對(duì)，無分。公式可用漢字表達(dá)。7.某井注水泥塞，鉆桿下深1900m，油管下深2100m。油管內(nèi)徑為62mm，鉆桿內(nèi)徑為55mm。設(shè)計(jì)頂替水泥漿至3930m，采用水泥車自動(dòng)計(jì)量，求需頂替液量(內(nèi)徑為55mm的鉆桿內(nèi)容積2.375m3/km，內(nèi)徑為62mm的油管內(nèi)容積3.019m3/km，地面管線和油補(bǔ)距忽略，結(jié)果取體積“升”的整數(shù))。7.解：依題意可知：內(nèi)徑55mm的鉆桿，其內(nèi)容積為q =2.375m3/Km鉆桿內(nèi)頂替液量V1=q1·h1=2.375m3/Km&

9、#215;1900m= 4.51250m3=4512.5L內(nèi)徑62mm的油管其內(nèi)容積為q=3.019m3/Km油管內(nèi)頂替液量V2=q2·h2 =3.019m3/Km×（3930-1900）m=6.12857m3=6128.6L頂替液的體積V= V1V2=4512.5L6128.6L=10641.1L取整數(shù)10642L 答：需頂替液量為10642升。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：公式、過程、結(jié)果全對(duì)得滿分；過程對(duì)，結(jié)果錯(cuò)，給50%分；只有公式對(duì)，給20%分；公式、過程不對(duì)，結(jié)果對(duì)，無分。管柱結(jié)構(gòu)按油管在鉆桿上部計(jì)算不得分。公式可用漢字表達(dá)。8.內(nèi)徑為62mm的油管下深1000mm，井筒內(nèi)充滿清水

10、（直井），正注入水泥漿3.02m3，密度為1.85g/cm3。正注完水泥漿后停泵，立即關(guān)閉套管閘門和油管閘門，套管裝有壓力表，此時(shí)套管壓力表的最大讀數(shù)是多少（直井，油補(bǔ)距和地面管線忽略，62mm油管的內(nèi)容積3.02m3/Km，重力加速度g取10m/s2）（結(jié)果取小數(shù)點(diǎn)后一位）8.解：3.02m3水泥漿在油管內(nèi)的高度H=v/q=3.02m3÷3.02m3/Km=1000m在管鞋處存在下列關(guān)系式 ：p油=p套泥·h泥·g =水·h·gP表p表=（泥水）·h泥·g=（1850-1000）Kg/m3×1000m×

11、10m/s2p表=8500000Pa=8.5MPa答：此時(shí)套管壓力表的最大讀數(shù)是8.5兆帕。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：公式、過程、結(jié)果全對(duì)得滿分；過程對(duì)，結(jié)果錯(cuò)，給50%分；只有公式對(duì)，給20%分；公式、過程不對(duì)，結(jié)果對(duì)，無分。公式可用漢字表達(dá)。9.內(nèi)徑為62mm的油管下深1500mm，井筒內(nèi)充滿清水，正注入水泥漿3.02m3，密度為1.83g/cm3。正注完水泥漿后停泵，立即關(guān)閉套管閘門和油管閘門，套管裝有壓力表，此時(shí)套管壓力表的最大讀數(shù)是多少（直井，油補(bǔ)距和地面管線忽略，62mm油管的內(nèi)容積3.02m3/km，重力加速度g取10m/s2）？9.解：3.02m3水泥漿在油管內(nèi)的高度H=v/q=3.02m3&

12、#247;3.02m3/Km=1000m在管鞋處存在下列關(guān)系式 ：p油= p套泥·h泥·g水·h水·g =水·h·gp表p表=（泥水）·h泥·g=（1830-1000）Kg/m3×1000m×10m/s2=8300000Pa答：此時(shí)套管壓力表的最大讀數(shù)是8300000帕。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：公式、過程、結(jié)果全對(duì)得滿分；過程對(duì)，結(jié)果錯(cuò)，給50%分；只有公式對(duì)，給20%分；公式、過程不對(duì)，結(jié)果對(duì)，無分。公式可用漢字表達(dá)。10.某型號(hào)的油井水泥漿在常溫常壓下初始稠化時(shí)間120min。如溫度不變，壓力每增加10M

13、Pa初始稠化時(shí)間（和常溫常壓下相比）縮短12。設(shè)溫度不變，壓力增加30Mpa，求壓力增加后的水泥漿初始稠化時(shí)間。（結(jié)果取分鐘的整數(shù)）。10.解：依題意可知：溫度不變壓力每增加10MPa初始稠化時(shí)間縮短12。壓力增加30MPa，初始稠化時(shí)間減少為：t=（p·12÷10MPa）T=（30MPa·12÷10MPa）120min =43.2min=43 min壓力增加30MPa時(shí)初始稠化時(shí)間為：t=T-t =120-43=77(min)答：壓力增加30MPa時(shí)水泥漿初始稠化時(shí)間77min。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：公式、過程、結(jié)果全對(duì)得滿分；過程對(duì)，結(jié)果錯(cuò)，給50%分；只有公式

14、對(duì)，給20%分；公式、過程不對(duì)，結(jié)果對(duì)，無分。公式可用漢字表達(dá)，可以列總式一步求出。11.某容器裝有干水泥20m3，密度為3.15g/cm3，某稠油井?dāng)D水泥作業(yè)需要干水泥50t，該容器內(nèi)的干水泥能否夠用？11.解：20 m3干水泥的質(zhì)量m=v·=20m3×3.15t/m3=63 t50t答：該容器內(nèi)的干水泥夠用。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：公式、過程、結(jié)果全對(duì)得滿分；過程對(duì)，結(jié)果錯(cuò)，給50%分；只有公式對(duì)，給20%分；公式、過程不對(duì)，結(jié)果對(duì)，無分。公式可用漢字表達(dá)。12.某井井筒內(nèi)充滿清水,下堵水封隔器Y445，下井管柱組合為絲堵+丟手封隔器73mm油管×1000m（油管內(nèi)容積3.

15、019m3/km，重力加速度g=10m/s2）。使用清水坐封，求封隔器丟手后管柱懸重的變化（封隔器重量忽略，結(jié)果取“千?！钡恼麛?shù)）。12.解：封隔器座封前油管內(nèi)是空的，座封丟手后油管內(nèi)充滿液體。油管內(nèi)總體積V=h·Q=1000m·3.019 m3/km=3.019m3重量增加G=V··g=3.019m3×1.0t/m3×10m/s2=30.19KN30 KN答：封隔器丟手后，管柱懸重增加30KN。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：公式、過程、結(jié)果全對(duì)得滿分；過程對(duì)，結(jié)果錯(cuò)，給50%分；只有公式對(duì)，給20%分；公式、過程不對(duì)，結(jié)果對(duì)，無分。公式可用漢字表達(dá)。1

16、3.某直井內(nèi)充滿清水，地層破裂壓力為65MPa，化學(xué)堵水管柱內(nèi)徑76mm下深3000m，油層深度3000m，堵劑的密度為1.81g/cm3，設(shè)計(jì)堵劑的用量為10m3，頂替液為清水?；聲r(shí)不使地層壓開的最高壓力不能超過多少（內(nèi)徑76mm的油管內(nèi)容積4.53m3/km，g取10m/s2結(jié)果取單位“兆帕”的整數(shù)）？13.解：油管內(nèi)總體積V=h·Q=3000m·4.53 m3/km=13.59 m310m3h1=v1÷Q =10m3÷4.53 m3/km=2208 mh2= hh1=3000 m2208 m= 792mp破=（1·g·h12&

17、#183;g·h2）Pp = p破（1·g·h12·g·h2）=65 MPa（1.81g/cm3·10m/s2·2208m1.00g/cm3·10m/s2·792m）=65MPa（40.0 MPa7.9 MPa）=17.117 MPa答：最高壓力不能超過17 兆帕。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：公式、過程、結(jié)果全對(duì)得滿分；過程對(duì)，結(jié)果錯(cuò)，給50%分；只有公式對(duì)，給20%分；公式、過程不對(duì)，結(jié)果對(duì)，無分。公式可用漢字表達(dá)。14.某直井內(nèi)充滿清水，地層破裂壓力為65MPa，化學(xué)堵水管柱內(nèi)徑62mm下深3000m，油層深度3000

18、m，堵劑的密度為1.80g/cm3，設(shè)計(jì)堵劑的用量為15m3，化堵時(shí)不使地層壓開的最高壓力不能超過多少（內(nèi)徑62mm的油管內(nèi)容積3.019m3/km，g取10m/s2，結(jié)果取單位“兆帕”的整數(shù)？）14.解：油管內(nèi)總體積V=h·Q=3000m·3.019 m3/km=9.057 m315m3p破=·g·hpp = p破·g·h=65 MPa1.80g/cm3·10m/s2·3000m=11MPa答：最高壓力不能超過11兆帕。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：公式、過程、結(jié)果全對(duì)得滿分；過程對(duì)，結(jié)果錯(cuò)，給50%分；只有公式對(duì)，給20%分；公式

19、、過程不對(duì)，結(jié)果對(duì)，無分。公式可用漢字表達(dá)。15.某地區(qū)3000m以內(nèi)為正常地層壓力。測(cè)得地層深度為2600m處的地層壓力為26MPa,求該地區(qū)的正常地層壓力梯度（重力加速度g取10m/s2）？15.解：地層壓力梯度G =P/H =26MPa/2600m=10kPa/m答：該地區(qū)的正常地層壓力梯度為10kPa/m。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：公式、過程、結(jié)果全對(duì)得滿分；過程對(duì)，結(jié)果錯(cuò)，給50%分；只有公式對(duì)，給20%分；公式、過程不對(duì)，結(jié)果對(duì)，無分。公式可用漢字表達(dá)。16.某井直井地層壓力系數(shù)為1。井內(nèi)充滿清水，油氣層中部深度為2600m,清水正循環(huán)時(shí)發(fā)現(xiàn)套管流量增大，停止循環(huán)關(guān)閉油套閥門，5min后天然氣到達(dá)

20、井口，壓力為25MPa。求此時(shí)2600m處的壓力（重力加速度g取10m/s2，結(jié)果取單位“兆帕”的整數(shù)）。16.解：地層壓力p1 = kgH =1×1000kg/m3 ×10m/s2×2600m×106 =26MPa井口壓力p2=25 MPa2600m處的壓力p= p1p2=26MPa25 MPa=51 MPa答：此時(shí)2600m處的壓力51 MPa。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：公式、過程、結(jié)果全對(duì)得滿分；過程對(duì)，結(jié)果錯(cuò)，給50%分；只有公式對(duì)，給20%分；公式、過程不對(duì)，結(jié)果對(duì)，無分。公式可用漢字表達(dá)。17.某井下入73mm油管2829m,地層出砂后將油管卡住,用清水壓井

21、處理事故,倒出油管1350m,再下反扣73mm鉆桿,打撈后上提210kN倒扣,預(yù)計(jì)倒開位置在多少米(清水中73mm鉆桿124.1N/m；73mm油管80N/m。結(jié)果取“十米”的整數(shù))?17.解：上提井內(nèi)鉆桿需拉力p=q鉆×L=124.1×1350=167.5(KN) 用于上提油管的拉力p2=p-p1=210-167.5=42.5(KN) P2能拉油管長度L2=p2/q油=42.5/80.0=531.3 (m)預(yù)計(jì)倒扣位置;h=L+L2=1350+531.3=1881.3=1881(m)1880(m)答:預(yù)計(jì)倒扣位置1880米。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：公式、過程、結(jié)果全對(duì)得滿分；過程對(duì)，結(jié)

22、果錯(cuò)，給50%分；只有公式對(duì)，給20%分；公式、過程不對(duì)，結(jié)果對(duì)，無分。公式可用漢字表達(dá)。結(jié)果1881m為錯(cuò) 18.某井磨鞋垂深3600m，使用修井液密度=1.35。若此時(shí)環(huán)空流動(dòng)阻力為P1=3.0MPa，環(huán)空鉆屑引起的液柱壓力增加值為P2=2.0MPa，求正常磨銑時(shí)磨鞋位置的壓力（重力加速度g取10m/s2，結(jié)果取單位“兆帕”的整數(shù)）。18.解：p=gHp1p2=（1.35g/ cm3×10m/s2×3600m）÷10003.0 MPa2.0 MPa=53.654 MPa答：正常磨銑時(shí)磨鞋位置的壓力為54兆帕。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：公式、過程、結(jié)果全對(duì)得滿分；過程對(duì)，結(jié)果錯(cuò)

23、，給50%分；只有公式對(duì)，給20%分；公式、過程不對(duì)，結(jié)果對(duì)，無分。19.某井244.5mm套管內(nèi)徑為224.5mm，內(nèi)容積為39.50m3/km，井內(nèi)充滿泥漿未射孔，下替泥漿管柱深h=2000m，井內(nèi)油管內(nèi)容積q1=4.53m3/km，外容積6.20m3/km，泵車排量Q=1.20m3/min，則管鞋處的泥漿正循環(huán)和反循環(huán)到達(dá)井口所需的時(shí)間分別是多少（結(jié)果取“分鐘”的整數(shù)）？19.解：正循環(huán)T1=V1÷Q= q1×h÷Q =（39.50m3/km 6.20m3/km ）×2000m÷1.2 0m3/min=27.75min28min反循環(huán)T1

24、=V1÷Q= q1×h÷Q =（4.53m3/km ×2000m）÷1.2 0m3/min=7.55min8min答 ：管鞋處的泥漿正循環(huán)和反循環(huán)到達(dá)井口所需的時(shí)間分別是28 min和8min。DW/評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：公式、過程、結(jié)果全對(duì)得滿分；過程對(duì)，結(jié)果錯(cuò)，給50%分；只有公式對(duì)，給20%分；公式、過程不對(duì)，結(jié)果對(duì)，無分。公式可用漢字表達(dá)。20.某井套銑頭垂深3350m，套銑橋塞，鉆頭處帶一隨鉆壓力儀，使用修井液的密度=1.05g/cm3，測(cè)得套銑頭處壓力P=39520kPa若環(huán)空鉆屑引起的液柱壓力增加值為P2=1.250MPa，求修井液在環(huán)空的流動(dòng)阻力P1（重力加速度g取9.8111m/s2，結(jié)果取單位“千帕”的整數(shù)）。20.解： p1=pgHp2=39520KPa（1050Kg/m3×9.8111m/s2×3350m）1250KPa=39520KPa34510.5KPa1250KPa=3759.5K Pa3760KPa答：修井液在環(huán)空的流動(dòng)阻力為3760千帕。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：公式、過程、結(jié)果全對(duì)得滿分；過程對(duì)，結(jié)果錯(cuò)，給50%分；只有公式對(duì)，給20%分；公式、過程不對(duì)，結(jié)果對(duì)，無分。公式可用漢字表達(dá)。21.某井177.8mm套管內(nèi)容積20.53m3/km，井內(nèi)