1、第1頁(yè)共21頁(yè)第一章第一章鉆井的工程地質(zhì)條件鉆井的工程地質(zhì)條件1.1.簡(jiǎn)述地下各種壓力的基本概念及上覆巖層壓力、地層孔隙壓力和基巖應(yīng)力三者之間的關(guān)系。簡(jiǎn)述地下各種壓力的基本概念及上覆巖層壓力、地層孔隙壓力和基巖應(yīng)力三者之間的關(guān)系。靜液壓力：是由液柱自身的重力所引起的壓力，它的大小與液體的密度、液柱的垂直高度或深度有關(guān)。地應(yīng)力：鉆井工程施工之前存在于地下某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)為原地應(yīng)力狀態(tài)。地層孔隙壓力：巖石孔隙中流體所具有的壓力。也稱地層壓力。

2、上覆巖層壓力：是指由上覆巖層重力產(chǎn)生的鉛垂方向的地應(yīng)力分量。該處以上地層巖石基質(zhì)和巖石孔隙中流體的總重力所產(chǎn)生的壓力?；鶐r應(yīng)力：是指由巖石顆粒間相互接觸支撐的那一部分上覆巖層壓力。也稱有效上覆巖層壓力或骨架應(yīng)力。地層破裂壓力：地層某深度處的井壁產(chǎn)生拉伸破壞時(shí)的應(yīng)力地層坍塌壓力：地層某深度處的井壁產(chǎn)生剪切破壞時(shí)的應(yīng)力上覆巖層的重力是由巖石基質(zhì)（基巖）和巖石孔隙中的流體共同承擔(dān)的，即上覆巖層壓力是地層壓力與基巖應(yīng)力的和2、簡(jiǎn)述地層沉積欠壓實(shí)

3、產(chǎn)生異常高壓的機(jī)理。、簡(jiǎn)述地層沉積欠壓實(shí)產(chǎn)生異常高壓的機(jī)理。答：在穩(wěn)定沉積過(guò)程中，若保持平衡的任意條件受到影響，正常的沉積平衡就被破壞。如果沉積速度很快，巖石顆粒就沒有足夠的時(shí)間去排列，孔隙內(nèi)流體的排出受到限制，基巖無(wú)法增加它的顆粒與顆粒之間的壓力。由于上覆巖層繼續(xù)沉積，負(fù)荷增加，而下面基巖的支撐能力沒有增加，孔隙中的流體必然開始部分地支撐本來(lái)應(yīng)由巖石顆粒所支撐的那部分上覆巖層壓力，從而導(dǎo)致了異常高壓。3、簡(jiǎn)述在正常壓實(shí)的地層中巖石的密

4、度、強(qiáng)度、孔隙度、聲波時(shí)差和、簡(jiǎn)述在正常壓實(shí)的地層中巖石的密度、強(qiáng)度、孔隙度、聲波時(shí)差和dcdc指數(shù)隨井深變化的規(guī)指數(shù)隨井深變化的規(guī)律。律。答：正常壓實(shí)的地層中，隨著地層的沉降，上覆沉積物重復(fù)的增加，下覆巖層就逐漸的被壓實(shí)。所以隨井深的增加，地層中巖石密度逐漸變大，而巖石的空隙度變小。隨著井深的增加，巖石的強(qiáng)度增大。常用聲波到達(dá)井壁上不同深度的兩點(diǎn)所用的時(shí)間之差來(lái)表示聲波在地層中傳播的快慢，即聲波時(shí)差。在正常地層壓力井段，隨著井深增加，

5、巖石的空隙度減小，聲波速度增大，聲波時(shí)差減小。在正常地層壓力情況下，機(jī)械鉆速隨井深增加而減小，d指數(shù)隨井深增加而增大。因?yàn)閐c指數(shù)只是對(duì)d指數(shù)因鉆井液密度不同而做的修正，所以dc指數(shù)也隨井深的增加而增大。4、解釋地層破裂壓力的概念，怎樣根據(jù)液壓實(shí)驗(yàn)曲線確定地層破裂壓力。、解釋地層破裂壓力的概念，怎樣根據(jù)液壓實(shí)驗(yàn)曲線確定地層破裂壓力。答：在井下一定深度的裸露地層，承受流體壓力的能力是有限的，當(dāng)液體壓力達(dá)到一定數(shù)值時(shí)會(huì)使地層破裂，這個(gè)液體壓

6、力稱為地層破裂壓力。（解釋）在確定地層破裂壓力的液壓試驗(yàn)曲線中，開始偏離原始直線點(diǎn)的壓力稱為漏失壓力。試驗(yàn)曲線上達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)的壓力稱為破裂壓力，這時(shí)地層開始破裂。通常將漏失壓力與第一個(gè)砂層深度的比值作為該處砂層的地層破裂壓力梯度，并以此作為確定井控作業(yè)的關(guān)井壓力依據(jù)。5.5.某井井深某井井深2000m2000m，地層壓力，地層壓力25MPa25MPa，求地層壓力當(dāng)量密度。，求地層壓力當(dāng)量密度。答：根據(jù)公式：Pp=0.00981ρhρ=P

7、p∕0.00981h=25MPa∕(0.009812000m)=1.27g∕cm36.6.某井垂深某井垂深2500m2500m井內(nèi)鉆井液密度為井內(nèi)鉆井液密度為1.18gcm31.18gcm3若地層壓力為若地層壓力為27.27.５MPaMPa，求井底壓差。，求井底壓差。答:Ph=ρgh=1.18gcm30.009812500m=28.94Mpa△P=PhPp=28.9427.5=1.44MPa即井底壓差為1.44Mpa.7.7.某井井深某

8、井井深3200m3200m，產(chǎn)層壓力為，產(chǎn)層壓力為23.1MPa23.1MPa求產(chǎn)層的地層壓力梯度。求產(chǎn)層的地層壓力梯度。答：產(chǎn)層的地層壓力梯度Gp=Pph=23.1MPa3200m=0.0072Mpam9、巖石的硬度與抗壓強(qiáng)度有何區(qū)別？、巖石的硬度與抗壓強(qiáng)度有何區(qū)別？答：硬度只是固體表面的局部對(duì)另一物體壓入或侵入時(shí)的阻力，而抗壓強(qiáng)度則是固體抵抗固體整體破壞時(shí)的能力。第3頁(yè)共21頁(yè)2鉆機(jī)的組成及各系統(tǒng)的主要部件有哪些？鉆機(jī)的組成及各系統(tǒng)

9、的主要部件有哪些？（1）起升系統(tǒng)組成：井架、大鉤、輔助剎車、鉆井絞車、游動(dòng)系統(tǒng)（鋼絲繩，天車，游動(dòng)滑車）以及井口工具和機(jī)械化設(shè)備（吊環(huán)、吊卡、吊鉗、卡瓦、動(dòng)力大鉗、立根運(yùn)移機(jī)構(gòu)）。（2）旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)組成：轉(zhuǎn)盤、水龍頭、鉆具或頂部驅(qū)動(dòng)裝置。（3）循環(huán)系統(tǒng)組成：鉆井泵、地面管匯、鉆井液罐、鉆井液凈化設(shè)備。其中地面管匯包括高壓管匯、立管、水龍帶。鉆井液凈化設(shè)備包括振動(dòng)篩、除砂器、除泥器、離心機(jī)等。（4）井控系統(tǒng)組成：井口防噴器組合、液壓防噴器控制

10、系統(tǒng)、井控管匯、井控儀器儀表、鉆井液處理設(shè)備、鉆井內(nèi)防噴工具、特殊作業(yè)設(shè)備（5）動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)組成：柴油機(jī)、電動(dòng)機(jī)。（6）控制系統(tǒng)組成：機(jī)械控制、氣控制、電控制和液控制等。3、根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，鉆機(jī)有哪些類型？、根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，鉆機(jī)有哪些類型？一、按鉆井方法分(1)沖擊鉆機(jī)，(2)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)，二、按鉆井深度分(1)淺井鉆機(jī)（鉆井深度不超過(guò)1500米）(2)中深井鉆機(jī)（鉆井深度為15004500M）(3)深井鉆機(jī)。（鉆井深度為45006

11、000M）(4)超深井鉆機(jī)。（鉆井深度為大于6000M）三、按地域環(huán)境陸地鉆機(jī)、海洋鉆機(jī)、沙漠鉆機(jī)、沼澤地鉆機(jī)、低溫環(huán)境鉆機(jī)和叢林直升機(jī)吊裝鉆機(jī)四、按移動(dòng)方式塊裝鉆機(jī)、車裝鉆機(jī)和拖掛鉆五、按驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)形式柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)、電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)4、何為鉆機(jī)的基本參數(shù)、主參數(shù)？國(guó)產(chǎn)鉆機(jī)系列有哪些鉆機(jī)？何為鉆機(jī)的基本參數(shù)、主參數(shù)？國(guó)產(chǎn)鉆機(jī)系列有哪些鉆機(jī)？鉆機(jī)的基本參數(shù)是反映鉆機(jī)工作性能的技術(shù)指標(biāo)，鉆機(jī)的基本參數(shù)包括：鉆機(jī)的主參數(shù)、起升系統(tǒng)參數(shù)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)參數(shù)

12、、循環(huán)系統(tǒng)參數(shù)。在鉆機(jī)基本參數(shù)中，選定一個(gè)最主要的參數(shù)作為主參數(shù)，主參數(shù)應(yīng)具備以下特征：1）能最直接地反映鉆機(jī)的鉆井能力和主要性能2）對(duì)其他參數(shù)具有影響和決定作用3）可用來(lái)標(biāo)定鉆機(jī)型號(hào)，并作為設(shè)計(jì)、選用鉆機(jī)的主要技術(shù)依據(jù)。主要鉆機(jī)型號(hào)ZJ301800ZJ402250ZJ503150ZJ7045005、簡(jiǎn)述常用井架的分類及各類井架的優(yōu)缺點(diǎn)？簡(jiǎn)述常用井架的分類及各類井架的優(yōu)缺點(diǎn)？鉆井井架按整體結(jié)構(gòu)形式的主要特征可分為塔型井架，前開口井架、A