井控工藝考試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.井控的核心目標(biāo)是（）。A.提高鉆井效率B.防止地層流體進(jìn)入井眼C.降低鉆井成本D.保護(hù)鉆具設(shè)備2.下列哪種情況屬于二級(jí)井控范疇？（）A.通過(guò)合理密度鉆井液平衡地層壓力B.發(fā)生溢流后關(guān)井并實(shí)施壓井作業(yè)C.井噴失控后進(jìn)行滅火搶險(xiǎn)D.固井過(guò)程中防止水泥漿漏失3.環(huán)形防噴器的主要功能是（）。A.長(zhǎng)期封井B.封不同尺寸鉆具或空井C.剪切鉆具D.密封方鉆桿4.采用dc指數(shù)法檢測(cè)地層壓力時(shí)，若實(shí)測(cè)dc指數(shù)小于正常壓實(shí)趨勢(shì)線值，說(shuō)明地層（）。A.壓力正常B.壓力異常高壓C.壓力異常低壓D.無(wú)流體存在5.關(guān)井操作中，“先關(guān)環(huán)形防噴器，后關(guān)閘板防噴器”的說(shuō)法（）。A.正確，環(huán)形密封更可靠B.錯(cuò)誤，應(yīng)優(yōu)先關(guān)閘板C.正確，防止鉆具損壞D.錯(cuò)誤，需同時(shí)關(guān)閉6.司鉆法壓井需要（）個(gè)循環(huán)周完成。A.1B.2C.3D.47.地層破裂壓力試驗(yàn)的目的是確定（）。A.井底最大允許關(guān)井套壓B.鉆具抗內(nèi)壓強(qiáng)度C.套管鞋處地層承壓能力D.鉆井液密度上限8.氣體溢流在環(huán)空中運(yùn)移時(shí)，關(guān)井后的套壓會(huì)（）。A.保持不變B.逐漸升高C.逐漸降低D.先降后升9.起鉆過(guò)程中發(fā)生溢流的主要原因是（）。A.鉆井液密度過(guò)高B.抽汲壓力過(guò)大C.地層溫度變化D.鉆頭水眼堵塞10.壓井過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)立壓曲線偏離理論值，最可能的原因是（）。A.壓井液泵速不穩(wěn)定B.地層漏失C.鉆具刺漏D.以上均可能二、判斷題（每題1分，共10分）1.發(fā)現(xiàn)溢流后應(yīng)立即關(guān)井，無(wú)需等待鉆井液返出。（）2.閘板防噴器可以長(zhǎng)期封井，而環(huán)形防噴器僅能短期封井。（）3.井漏會(huì)導(dǎo)致井底壓力升高，因此不會(huì)引發(fā)溢流。（）4.地層壓力系數(shù)為1.5的地層屬于異常高壓地層（標(biāo)準(zhǔn)靜水壓力系數(shù)約1.07）。（）5.壓井時(shí)，應(yīng)始終保持井底壓力略大于地層壓力，防止二次溢流。（）6.空井狀態(tài)下發(fā)生溢流，關(guān)井后套壓應(yīng)等于立壓。（）7.頁(yè)巖密度法檢測(cè)地層壓力時(shí)，若頁(yè)巖密度降低，說(shuō)明地層壓力可能異常高壓。（）8.井控裝備試壓時(shí)，環(huán)形防噴器的試驗(yàn)壓力應(yīng)高于閘板防噴器。（）9.氣體溢流比液體溢流更危險(xiǎn)，因?yàn)闅怏w膨脹會(huì)顯著增加套壓。（）10.壓井結(jié)束后，若立壓和套壓均為零，可直接恢復(fù)鉆進(jìn)。（）三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述井控三級(jí)控制的具體內(nèi)容及相互關(guān)系。2.列舉閘板防噴器的主要類(lèi)型及其功能差異。3.說(shuō)明“四七動(dòng)作”關(guān)井程序中，正常鉆進(jìn)工況下的操作步驟。4.對(duì)比司鉆法與工程師法壓井的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)景。5.分析起鉆過(guò)程中發(fā)生“抽吸溢流”的機(jī)理，并提出預(yù)防措施。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某井井深3200m，正常鉆進(jìn)時(shí)使用密度1.30g/cm3的鉆井液。鉆進(jìn)至3200m時(shí)發(fā)生溢流，關(guān)井后測(cè)得立壓為4.5MPa，套壓為5.2MPa。假設(shè)地層壓力系數(shù)為常數(shù)，求：（1）地層壓力（MPa）；（2）壓井所需鉆井液密度（g/cm3）；（3）若環(huán)空容積為12L/m，壓井時(shí)泵速為30沖/min（每沖排量16L），計(jì)算排出原鉆井液所需時(shí)間（分鐘）。2.某井進(jìn)行地層破裂壓力試驗(yàn)，套管鞋深度為1200m，原鉆井液密度1.15g/cm3。泵入清水（密度1.0g/cm3）至套壓達(dá)18MPa時(shí)，地層發(fā)生破裂。求：（1）地層破裂壓力（MPa）；（2）地層破裂壓力梯度（g/cm3）；（3）該井最大允許關(guān)井套壓（MPa）。五、案例分析題（共10分）某井鉆至3800m時(shí)，鉆井液出口流量突然增加25%，返速明顯加快，泥漿罐液面上漲0.8m（正常體積增量閾值為0.5m）?，F(xiàn)場(chǎng)立即停泵，關(guān)井后測(cè)得立壓3.8MPa，套壓4.6MPa，井深3800m，原鉆井液密度1.28g/cm3，環(huán)空容積15L/m，泵速40沖/min（每沖排量15L）。問(wèn)題：（1）判斷溢流是否發(fā)生？依據(jù)是什么？（2）分析溢流類(lèi)型（液體或氣體），并說(shuō)明理由。（3）計(jì)算壓井所需鉆井液密度（保留兩位小數(shù)）。（4）若采用司鉆法壓井，列出主要操作步驟。---井控工藝考試題答案一、單項(xiàng)選擇題1.B2.B3.B4.B5.B6.B7.C8.B9.B10.D二、判斷題1.√（發(fā)現(xiàn)溢流后需立即關(guān)井，防止溢流加?。?.√（閘板密封更可靠，可長(zhǎng)期封井；環(huán)形膠芯易磨損，僅短期使用）3.×（井漏會(huì)降低井底壓力，可能誘發(fā)溢流）4.√（地層壓力系數(shù)＞1.2~1.3即為異常高壓）5.√（保持過(guò)平衡狀態(tài)，避免二次溢流）6.×（空井無(wú)鉆具，套壓反映環(huán)空液柱壓力與地層壓力差，立壓無(wú)數(shù)據(jù)）7.√（頁(yè)巖密度降低，說(shuō)明壓實(shí)程度差，可能存在高壓流體）8.×（環(huán)形防噴器試驗(yàn)壓力通常為額定工作壓力的70%，閘板為100%）9.√（氣體膨脹導(dǎo)致套壓快速上升，風(fēng)險(xiǎn)更高）10.×（需觀察30分鐘以上，確認(rèn)壓力穩(wěn)定后方可恢復(fù)鉆進(jìn)）三、簡(jiǎn)答題1.井控三級(jí)控制內(nèi)容及關(guān)系：一級(jí)控制（主控制）：通過(guò)合理設(shè)計(jì)鉆井液密度，使井底壓力略大于地層壓力，完全平衡地層流體，防止溢流發(fā)生。是井控的基礎(chǔ)。二級(jí)控制（應(yīng)急控制）：當(dāng)一級(jí)控制失效（如溢流發(fā)生），及時(shí)發(fā)現(xiàn)并關(guān)井，通過(guò)壓井作業(yè)重建壓力平衡。是一級(jí)控制失效后的補(bǔ)救措施。三級(jí)控制（特殊控制）：若二級(jí)控制失效（井噴失控），采取滅火、重新密封井口等搶險(xiǎn)措施，恢復(fù)對(duì)井的控制。三級(jí)控制是最后的手段，前兩級(jí)控制失效后的被動(dòng)措施。三者層層遞進(jìn)，一級(jí)是核心，二級(jí)是關(guān)鍵，三級(jí)是保障。2.閘板防噴器類(lèi)型及功能差異：（1）全封閘板：無(wú)鉆具時(shí)封閉井口，僅用于空井狀態(tài)。（2）半封閘板：封閉特定尺寸鉆具（如Φ127mm鉆桿），需根據(jù)鉆具尺寸更換閘板芯子。（3）剪切閘板：配備高強(qiáng)度刀片，用于緊急情況下剪切鉆具并密封井口（如鉆具被卡且井噴失控）。功能差異：全封僅適用于空井，半封需匹配鉆具尺寸，剪切閘板為應(yīng)急切斷工具，三者配合使用可覆蓋不同工況。3.正常鉆進(jìn)工況下“四七動(dòng)作”關(guān)井步驟：（1）發(fā)出信號(hào)（鳴笛15秒）；（2）停轉(zhuǎn)盤(pán)、停泵（柴油機(jī)轉(zhuǎn)速降至最低）；（3）上提鉆具至鉆鋌露出轉(zhuǎn)盤(pán)面（約0.5~1m，避免閘板損壞鉆具接頭）；（4）打開(kāi)液動(dòng)放噴閥（確保溢流通道暢通）；（5）關(guān)防噴器（先關(guān)半封閘板，后關(guān)環(huán)形防噴器輔助密封）；（6）關(guān)閉液動(dòng)放噴閥（切斷溢流出口）；（7）記錄關(guān)井立壓、套壓及關(guān)井時(shí)間（每2分鐘記錄一次壓力變化）。4.司鉆法與工程師法對(duì)比：司鉆法（二次循環(huán)法）：第一循環(huán)周用原密度鉆井液排出環(huán)空溢流，第二循環(huán)周泵入壓井液重建平衡。優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需提前配置壓井液，操作簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是時(shí)間較長(zhǎng)（約4~6小時(shí)），氣體溢流時(shí)套壓可能二次升高。適用于溢流體積小、時(shí)間充裕的場(chǎng)景。工程師法（一次循環(huán)法）：直接泵入計(jì)算好的壓井液，在一個(gè)循環(huán)周內(nèi)完成排溢流和壓力平衡。優(yōu)點(diǎn)是時(shí)間短（約2~3小時(shí)），套壓峰值低；缺點(diǎn)是需提前準(zhǔn)確計(jì)算壓井液密度，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備要求高。適用于氣體溢流、需快速控制套壓的場(chǎng)景。5.抽吸溢流機(jī)理及預(yù)防措施：機(jī)理：起鉆時(shí)，鉆具上提會(huì)在井底產(chǎn)生抽吸壓力（負(fù)壓），若抽吸壓力大于井底液柱壓力與地層壓力的差值，地層流體將進(jìn)入井眼形成溢流。抽吸壓力大小與起鉆速度、鉆具尺寸、鉆井液粘度切力相關(guān)。預(yù)防措施：（1）控制起鉆速度（≤0.5m/s），減少抽吸效應(yīng)；（2）每起3~5柱鉆桿后向井內(nèi)灌注鉆井液，保持液柱高度；（3）調(diào)整鉆井液性能（適當(dāng)降低粘度切力），減少流動(dòng)阻力；（4）起鉆前循環(huán)鉆井液至性能均勻，避免井內(nèi)壓力波動(dòng)；（5）安裝自動(dòng)灌注裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)灌入量與起出鉆具體積是否平衡。四、計(jì)算題1.解答：（1）地層壓力=原鉆井液靜液柱壓力+關(guān)井立壓原靜液柱壓力=0.00981×密度×井深=0.00981×1.30×3200≈40.75MPa地層壓力=40.75+4.5=45.25MPa（2）壓井液密度=原密度+關(guān)井立壓/(0.00981×井深)=1.30+4.5/(0.00981×3200)≈1.30+0.143≈1.44g/cm3（3）環(huán)空容積=12L/m，井深3200m，環(huán)空總體積=12×3200=38400L=38.4m3泵速=30沖/min×16L/沖=480L/min=0.48m3/min時(shí)間=38.4/0.48=80分鐘2.解答：（1）地層破裂壓力=套壓+清水靜液柱壓力清水靜液柱壓力=0.00981×1.0×1200=11.77MPa地層破裂壓力=18+11.77=29.77MPa（2）地層破裂壓力梯度=地層破裂壓力/(0.00981×套管鞋深度)=29.77/(0.00981×1200)≈2.53g/cm3（或用梯度公式：破裂壓力/井深×1000，單位MPa/km）（3）最大允許關(guān)井套壓=地層破裂壓力-原鉆井液靜液柱壓力原靜液柱壓力=0.00981×1.15×1200≈13.54MPa最大允許套壓=29.77-13.54≈16.23MPa五、案例分析題（1）溢流判斷：發(fā)生溢流。依據(jù)：鉆井液出口流量增加25%（超過(guò)5%的預(yù)警閾值）、返速加快、泥漿罐液面上漲0.8m（超過(guò)0.5m的增量閾值），符合溢流典型特征。（2）溢流類(lèi)型：氣體溢流。理由：關(guān)井后套壓（4.6MPa）高于立壓（3.8MPa），氣體在環(huán)空中運(yùn)移時(shí)因膨脹導(dǎo)致套壓升高更明顯；若為液體溢流，立壓與套壓應(yīng)接近。（3）壓井液密度計(jì)算：地層壓力=原鉆井液靜液柱壓力+立壓=0.00981×1.28×3800+3.8≈47.68+3.8=51.48MPa壓井液密度=地層壓力/(0.00981×井深)=51.48/(0.00981×3800)≈1.39g/cm3（4）司鉆法壓井步驟：①準(zhǔn)備足夠量的原密度鉆井液（1.28g/cm3）和壓井液（1.39g/cm3）；②啟動(dòng)泵，以低泵速（如30沖/min）循環(huán)，調(diào)節(jié)節(jié)流閥保持立壓等于初始關(guān)井立壓（3.8MPa），排出環(huán)空溢流；③當(dāng)原鉆井液全部返出井口（根據(jù)環(huán)空