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中國石油大學（北京）網(wǎng)絡與繼續(xù)教育學院
期 末 考 試
《 鉆井工程（含課程設計） 》
學習中心：_______ 姓名：________ 學號：_______
關于課程考試違規(guī)作弊的說明
1、提交文件中涉嫌抄襲內(nèi)容（包括抄襲網(wǎng)上、書籍、報刊雜志及其他已有論文），帶有明顯外校標記，不符合學院要求或?qū)W生本人情況，或存在查明出處的內(nèi)容或其他可疑字樣者，判為抄襲，成績?yōu)椤?”。
2、兩人或兩人以上答題內(nèi)容或用語有50%以上相同者判為雷同，成績?yōu)椤?”。
3、所提交試卷或材料沒有對老師題目進行作答或提交內(nèi)容與該課程要求完全不相干者，認定為“白卷”或“錯卷”，成績?yōu)椤?”。
一、（5分，共20分）
1.地層孔隙壓力
2.裝置角
3.中性點
4.圈閉壓力
二、（10分，共40分）
1.簡述提高鉆頭水力參數(shù)的主要途徑。
2.簡述安全鉆井液密度窗口及其對鉆井工程的影響。
3.地層流體侵入井內(nèi)的主要原因。
4.簡述直井防斜中滿眼鉆具組合和鐘擺鉆具組合的區(qū)別。
三、課程設計（共40分）
設計任務：XX油區(qū)XX凹陷一口直井生產(chǎn)井的鉆井與完井設計。
設計內(nèi)容：（其中打“√”部分必須設計，其他部分可選做或不做）。
1.地質(zhì)設計摘要（√）；
2.井身結(jié)構(gòu)設計（√）；
3.固井工程設計：套管柱強度設計（√）；
4.鉆柱組合和強度設計（√）；
5.鉆機選擇（√）；
6.鉆進參數(shù)設計：
（1）機械破巖參數(shù)設計（包括鉆頭選型，所有鉆頭選用江漢鉆頭廠牙輪鉆頭、選取鉆壓和轉(zhuǎn)速）（√）；
（2）鉆井液體系及性能設計（僅設計鉆井液密度，其它參數(shù)不作要求）
（3）水力參數(shù)設計（√）；
（4）鉆柱與下部防斜鉆具結(jié)構(gòu)（√）。
考核方式及成績評定
（1）格式、規(guī)范：4分，評分依據(jù)：工程設計規(guī)范；評分標準：4＊符合程度％。
（2）設計的依據(jù)與原則準確性：12分，評分依據(jù)：工程設計依據(jù)與原則； 評分標準：12＊符合程度％。
（3）過程的參數(shù)選擇的合理性和計算過程的可靠性：12分，評分依據(jù)：參數(shù)符合工程實際，計算過程可靠；評分標準：12＊符合程度％。
（4）結(jié)果準確性：12分。
基礎數(shù)據(jù)：
1.地質(zhì)概況：見后附設計樣例表A－1。
2.設計井深：H=3000 + 4×100 + 學號的后二位數(shù)字 ×3 （m）
3.地層壓力和破裂壓力剖面：根據(jù)圖A－1，地層壓力梯度的當量鉆井液密度由1.00g/cm3變?yōu)?.10g/cm3的井深按以下規(guī)律取值：
H=3000 + 4×100 + 學號的后二位數(shù)字 ×3 （m）
4.設計系數(shù)：見表A-2和表A-3，其他數(shù)據(jù)查《鉆井手冊》（甲方）和參考書。
5.水力參數(shù)設計數(shù)據(jù)見表A-4。
6.鉆柱設計數(shù)據(jù)見參數(shù)書2。
7.完井方式：先期裸眼完井，?177.8mm(7”)生產(chǎn)套管。
附錄
1.地質(zhì)概況
表A-1
井 別 探 井 井 號 A5 設計井深 目的層
井
位 坐標 地面海拔 m 50
縱（ ）m 4275165
橫（ ）m 20416485
測線位置 504和45地震測線交點
地理位置 XX省XX市東500m
構(gòu)造位置 XX凹陷
鉆探目的 了解XX構(gòu)造 含油氣情況，擴大勘探區(qū)域，增加后備油氣源
完鉆原則 進入 150m完鉆
完井方法 先期裸眼
層位代號 底界深度，m 分層厚度，m 主要巖性描述 故障提示
A 280 礫巖層夾砂土,未膠結(jié) 滲漏
B 600 320 上部礫巖,砂質(zhì)礫巖,中下部含礫砂巖 滲漏
C 1050 450 中上部含礪砂巖、夾泥巖和粉砂質(zhì)泥巖；
下部礪狀砂巖，含礪砂巖、泥巖、粉砂質(zhì)泥巖不等厚互層 防塌
D 1600 泥巖、砂質(zhì)泥巖、礪狀砂巖、含礪砂巖不等厚互層，泥質(zhì)粉砂巖 防漏
防斜
E 1900 300 砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、夾礪狀砂巖、含礪砂巖 防斜
防漏
F3 2650 750 泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖 防斜
F2J 2900 250 泥巖夾鈣質(zhì)砂巖，夾碳質(zhì)條帶煤線，中部泥巖夾煤層、下部泥巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖 防斜、塌、卡
F2K 3150 250 泥巖為主，泥質(zhì)粉砂巖，中粗砂巖，砂礫巖間互
F1 3500 350 泥巖、泥質(zhì)砂巖、下部灰褐色泥巖 防漏、噴、卡
QJ 3650
(未穿) 150 深灰，淺灰色灰?guī)r為主，間夾褐，磚紅色泥巖 防漏、噴、卡
2.井身結(jié)構(gòu)設計
鉆探目的層為 灰?guī)r地層，確定完井方法為先期裸眼完井。油氣套管下入 層3－5m。
根據(jù)地質(zhì)情況，鉆達目的層過程中不受鹽巖，高壓水層等復雜地層影響，故井身結(jié)構(gòu)設計按地層壓力和破裂壓力剖面（圖A－1）進行。
圖A-1 地層壓力和破裂壓力
設計系數(shù)見表A-2。
表A-2 井深結(jié)構(gòu)設計有關系數(shù)
名稱
g/cm3
g/cm3
g/cm3
g/cm3
MPa
MPa
數(shù)值 0.05 0.05 0.03 0.05 15 20
來源 理論計算 理論計算 區(qū)域資料統(tǒng)計 區(qū)域資料統(tǒng)計 區(qū)域資料統(tǒng)計 區(qū)域資料統(tǒng)計
表 A-3 各層段地層可鉆級值
地 層 A B C D E F3 F2J F2K F1 QJ
可鉆性值 0.6 1 1.39 2.16 3 3.5 7.3 5.2 4.9
3.水力參數(shù)設計
（1）泥漿泵型號與性能
表A-4 水力參數(shù)設計數(shù)據(jù)中國石油大學（北京）網(wǎng)絡與繼續(xù)教育學院
期 末 考 試
《 鉆井工程（含課程設計） 》
學習中心：_______ 姓名：________ 學號：_______
關于課程考試違規(guī)作弊的說明
1、提交文件中涉嫌抄襲內(nèi)容（包括抄襲網(wǎng)上、書籍、報刊雜志及其他已有論文），帶有明顯外校標記，不符合學院要求或?qū)W生本人情況，或存在查明出處的內(nèi)容或其他可疑字樣者，判為抄襲，成績?yōu)椤?”。
2、兩人或兩人以上答題內(nèi)容或用語有50%以上相同者判為雷同，成績?yōu)椤?”。
3、所提交試卷或材料沒有對老師題目進行作答或提交內(nèi)容與該課程要求完全不相干者，認定為“白卷”或“錯卷”，成績?yōu)椤?”。
一、更多答案下載：（www.）（更多答案下載：（www.）5分，共20分）
1.地層孔隙壓力
2.裝置角
3.中性點
4.圈閉壓力
二、更多答案下載：（www.）（更多答案下載：（www.）10分，共40分）
1.簡述提高鉆頭水力參數(shù)的主要途徑。
2.簡述安全鉆井液密度窗口及其對鉆井工程的影響。
3.地層流體侵入井內(nèi)的主要原因。
4.簡述直井防斜中滿眼鉆具組合和鐘擺鉆具組合的區(qū)別。
三、課程設計（共40分）
設計任務：XX油區(qū)XX凹陷一口直井生產(chǎn)井的鉆井與完井設計。
設計內(nèi)容：（其中打“√”部分必須設計，其他部分可選做或不做）。
1.地質(zhì)設計摘要（√）；
2.井身結(jié)構(gòu)設計（√）；
3.固井工程設計：套管柱強度設計（√）；
4.鉆柱組合和強度設計（√）；
5.鉆機選擇（√）；
6.鉆進參數(shù)設計：
（1）機械破巖參數(shù)設計（包括鉆頭選型，所有鉆頭選用江漢鉆頭廠牙輪鉆頭、選取鉆壓和轉(zhuǎn)速）（√）；
（2）鉆井液體系及性能設計（僅設計鉆井液密度，其它參數(shù)不作要求）
（3）水力參數(shù)設計（√）；
（4）鉆柱與下部防斜鉆具結(jié)構(gòu)（√）。
考核方式及成績評定
（1）格式、規(guī)范：4分，評分依據(jù)：工程設計規(guī)范；評分標準：4＊符合程度％。
（2）設計的依據(jù)與原則準確性：12分，評分依據(jù)：工程設計依據(jù)與原則； 評分標準：12＊符合程度％。
（3）過程的參數(shù)選擇的合理性和計算過程的可靠性：12分，評分依據(jù)：參數(shù)符合工程實際，計算過程可靠；評分標準：12＊符合程度％。
（4）結(jié)果準確性：12分。
基礎數(shù)據(jù)：
1.地質(zhì)概況：見后附設計樣例表A－1。
2.設計井深：H=3000 + 4×100 + 學號的后二位數(shù)字 ×3 （m）
3.地層壓力和破裂壓力剖面：根據(jù)圖A－1，地層壓力梯度的當量鉆井液密度由1.00g/cm3變?yōu)?.10g/cm3的井深按以下規(guī)律取值：
H=3000 + 4×100 + 學號的后二位數(shù)字 ×3 （m）
4.設計系數(shù)：見表A-2和表A-3，其他數(shù)據(jù)查《鉆井手冊》（甲方）和參考書。
5.水力參數(shù)設計數(shù)據(jù)見表A-4。
6.鉆柱設計數(shù)據(jù)見參數(shù)書2。
7.完井方式：先期裸眼完井，?177.8mm(7”)生產(chǎn)套管。
附錄
1.地質(zhì)概況
表A-1
井 別 探 井 井 號 A5 設計井深 目的層
井
位 坐標 地面海拔 m 50
縱（ ）m 4275165
橫（ ）m 20416485
測線位置 504和45地震測線交點
地理位置 XX省XX市東500m
構(gòu)造位置 XX凹陷
鉆探目的 了解XX構(gòu)造 含油氣情況，擴大勘探區(qū)域，增加后備油氣源
完鉆原則 進入 150m完鉆
完井方法 先期裸眼
層位代號 底界深度，m 分層厚度，m 主要巖性描述 故障提示
A 280 礫巖層夾砂土,未膠結(jié) 滲漏
B 600 320 上部礫巖,砂質(zhì)礫巖,中下部含礫砂巖 滲漏
C 1050 450 中上部含礪砂巖、夾泥巖和粉砂質(zhì)泥巖；
下部礪狀砂巖，含礪砂巖、泥巖、粉砂質(zhì)泥巖不等厚互層 防塌
D 1600 泥巖、砂質(zhì)泥巖、礪狀砂巖、含礪砂巖不等厚互層，泥質(zhì)粉砂巖 防漏
防斜
E 1900 300 砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、夾礪狀砂巖、含礪砂巖 防斜
防漏
F3 2650 750 泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖 防斜
F2J 2900 250 泥巖夾鈣質(zhì)砂巖，夾碳質(zhì)條帶煤線，中部泥巖夾煤層、下部泥巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖 防斜、塌、卡
F2K 3150 250 泥巖為主，泥質(zhì)粉砂巖，中粗砂巖，砂礫巖間互
F1 3500 350 泥巖、泥質(zhì)砂巖、下部灰褐色泥巖 防漏、噴、卡
QJ 3650
(未穿) 150 深灰，淺灰色灰?guī)r為主，間夾褐，磚紅色泥巖 防漏、噴、卡
2.井身結(jié)構(gòu)設計
鉆探目的層為 灰?guī)r地層，確定完井方法為先期裸眼完井。油氣套管下入 層3－5m。
根據(jù)地質(zhì)情況，鉆達目的層過程中不受鹽巖，高壓水層等復雜地層影響，故井身結(jié)構(gòu)設計按地層壓力和破裂壓力剖面（圖A－1）進行。
圖A-1 地層壓力和破裂壓力
設計系數(shù)見表A-2。
表A-2 井深結(jié)構(gòu)設計有關系數(shù)
名稱
g/cm3
g/cm3
g/cm3
g/cm3
MPa
MPa
數(shù)值 0.05 0.05 0.03 0.05 15 20
來源 理論計算 理論計算 區(qū)域資料統(tǒng)計 區(qū)域資料統(tǒng)計 區(qū)域資料統(tǒng)計 區(qū)域資料統(tǒng)計
表 A-3 各層段地層可鉆級值
地 層 A B C D E F3 F2J F2K F1 QJ
可鉆性值 0.6 1 1.39 2.16 3 3.5 7.3 5.2 4.9
3.水力參數(shù)設計
（1）泥漿泵型號與性能
表A-4 水力參數(shù)設計數(shù)據(jù)
3NB1000鉆井泥漿泵（兩臺，可僅用一臺）
缸套直徑（mm） 額定泵沖（次 分） 額定排差（L S） 額定泵壓（Mpa）
120 150 19.9 33.1
130 150 23.4 28.2
140 150 27.1 24.3
150 150 31.1 21.2
160 150 35.4 18.6
170 150 40.0 16.5
（2）鉆井液性能其它參數(shù)
地面泵壓不超過20Mpa
Kg=1.07*10 Mpa S L
環(huán)空返速不低于0.7m/s，不高于1.2m/s
鉆井液塑性粘度0.0047pa.S
3NB1000鉆井泥漿泵（兩臺，可僅用一臺）
缸套直徑（mm） 額定泵沖（次 分） 額定排差（L S） 額定泵壓（Mpa）
120 150 19.9 33.1
130 150 23.4 28.2
140 150 27.1 24.3
150 150 31.1 21.2
160 150 35.4 18.6
170 150 40.0 16.5
（2）鉆井液性能其它參數(shù)
地面泵壓不超過20Mpa
Kg=1.07*10 Mpa S L
環(huán)空返速不低于0.7m/s，不高于1.2m/s
鉆井液塑性粘度0.0047pa.S
