钻头与钻柱试题(丁向京)

(A) 1000倍 (B) 3000倍 (C) 6000倍 (D) 9000倍 34、 金刚石的计量单位是( )。

(A) 克 (B) 毫克 (C) 克拉 (D) 千克 35、金刚石在莫氏硬度标准中列为第( )。

(A) 一级 (B) 二级 (C) 十级 (D) 十二级 36、金刚石钻头在硬地层中工作时的主要破岩作用是( )。

(A) 冲击压碎作用 (B) 滑动剪切作用 (C) 犁式切削作用 (D) 水力破岩作用 37、 在( )地层中,单粒金刚石在钻压作用下使岩石处于极高的应力状态

下,岩石发生岩性转变,由脆性变为塑性。

(A) 极硬 (B) 坚硬 (C) 极软 (D) 软 38、 金刚石颗粒在钻头胎体上的镶装方式有( )三种。

(A) 表镶式、孕镶式、表孕镶式 (B) 焊接式、孕镶式、表孕镶式 (C) 表镶式、外镶式、表孕镶式 (D) 表镶式、孕镶式、潜铸式 39、 表镶式金刚石颗粒的出刃高度为颗粒直径的( )。

(A) 1/4 (B) 1/3 (C) 1/2 (D) 2/3 40、 孕镶式金刚石钻头孕镶层厚度通常为( )。

(A) 1~2mm (B) 1~12mm (C) 10~12mm (D) 12~22mm 41、适用于较软到中硬地层的金刚石钻头剖面是( )。

(A) 双锥阶梯形 (B) 双锥形 (C) B型 (D) 楔形 42、通常( )剖面的金刚石钻头多用于较硬及致密砂岩、石灰岩等中等硬度

地层及硬地层。

(A) 双锥阶梯形 (B) 双锥形 (C) B型 (D) 楔形 43、通常( )剖面的金刚石钻头多用于硬质砂岩.致密白云岩等硬地层。

(A) 双锥阶梯形 (B) 双锥形 (C) B型 (D) 楔形 44、早期的PDC钻头适用于( )地层。

(A) 软到中硬 (B) 硬 (C) 研磨性较高的 (D)坚硬 45、 PDC钻头出现匿报后,其现象一般是钻速突然( ),泵压( )。

(A) 下降,下降 (B) 下降,上升 (C) 上升,上升 (D) 上升,下降

四、 简答

1、牙轮钻头在井底的运动方式和破岩方式有哪些?

答:一是牙齿的公转和自转;二是钻头的纵向振动及对地层的冲击压碎作用;三是牙齿对地层的剪切作用;四是牙轮钻头的自洗功能。

2、天然金刚石钻头和TSP钻头有那几种常用水力结构,那种效果最好? 答:常用水力结构包括:副压式水槽结构、辐射式水槽结构、辐射形逼压式水槽结构和螺旋形水槽结构。其中辐射逼压式水槽结构效果最好。

3、在软硬交错地层如何优选牙轮钻头?

答:在软硬交错地层钻进时,应按其中较硬的岩石选择钻头类型,这样既能在软地层中获得较高机械钻速,也能顺利钻穿硬地层。钻进过程中钻井参数要及时调整,软地层适当降低钻压提高转速,硬地层适当提高钻压降低转速。

钻柱试题

一、填空

1、钻柱由 方钻杆、 钻杆段和下部钻具组合三大部分组成。

2、丝扣连接必须满足三个条件,即尺寸相等、扣型相同、公母相配 。 3、正规 接头常用于小直径钻杆和反扣钻杆,以及钻头、打捞工具等。这种接头有 三 种内径。

4、方钻杆上端与水龙头连接部位的丝扣均为左旋丝扣(或反扣)。 5、稳定器有三种基本类型,分别为 刚性稳定器,不转动橡胶套稳定器和滚轮稳定器。

6、滚轮稳定器主要用于研磨性地层。

7、钻井过程中,钻柱主要是在 起下钻和 正常钻进这两种条件下工作的。 8、钻柱在井内的旋转运动形式有四种:自转、公转、公转与自转的结合和无规则的旋转摆动。

9、钻柱上轴向力等于零的点定义为中性点(或中和点)。

10、钻进时,钻柱下部受力最为严重;起下钻时,井口处钻柱受力最为严重。 二、判断

(√)1.钻进时,大部分钻铤用于给钻头加压,因而在钻柱轴线上必然存在一

个既不受拉也不受压的一点,这就是所谓的“中和点”.

(√)2.可以通过钻柱观察和了解钻头工作情况、井眼状况及地层情况。 (×)3.“中和点”附近的钻柱因受拉力较大,是钻柱受力的严重部位。 (×)4.我国现在生产或进口的钻杆多为有细扣钻杆。

(×)5.新车螺纹的钻铤.接头螺纹,不必磨合到光滑无毛刺才下井. (×)6.井场钻具与其他各种管材必须分类摆放,最多不能超过两层. (√)7、方钻杆下端至钻头的所有连接丝扣均为右旋转扣(正扣)。

(×)8、不转动橡胶套扶正器主要优点是不会破坏井壁,使用安全,还具备修整井壁的作用。

(×)9、任何井中。中性点上面钻柱在钻井液中的重力等于打钩悬重,下面钻柱在钻井液中的重力等于钻压。 三、选择

1.钻柱在井下受到的轴向拉力主要由( )所产生。

(A) 钻柱的浮力 (B) 钻柱自身的重力 (C) 摩擦力 (D) 速度变化 2、钻柱工作时其严重的受力部位是( )。

(A) 井口处钻柱 (B) 下部钻柱 (C) 中和点附件钻柱 (D) 上述三个部位 3、大多数钻柱的破坏发生在距接头( )以内的部位。

(A) 0.5m (B) 0.8m (C) 1m (D) 1.2m 4、AD023 钻铤的破坏通常发生在( )。

(A) 本体 (B) 螺纹连接处 (C) 钻铤中部 (D) 距两端1.2m处

5、 AD024 井场存放钻杆时,两端悬空长度不得超过( )。

(A) 1m (B) 1.2m (C) 2m (D) 3m 6、贯眼式接头主要用于()钻杆,特点是钻杆有()种内径。

(A)外加厚、1 (B) 内加厚、2 (C) 外加厚、1 (D) 内加厚、2

7、在软地层弯曲井段,钻柱( )容易形成键槽,起钻可能造成卡钻事故。

(A) 自转 (B) 公转 (C) 周向振动 (D) 旋转摆动

8、当钻柱绕井眼轴线公转时,产生的()将引起钻柱弯曲或加剧钻柱的弯曲变形。

(A)扭矩 (B) 扭转振动 (C) 弯曲力矩 (D) 离心力

9、计算钻杆的最大安全静拉力,在采用安全系数法时,安全系数一般取()。

(A) 1.2 (B) 1.25 (C) 1. 3 (D) 1.35

10、计算钻杆的最大安全静拉力,在采用拉力余量法时,拉力余量一般取()KN。

(A) 100-300 (B)200-400 (C) 200-500 (D) 300-500 四、简答

1、为什么钻杆上卸扣大钳必须打在接头上?

答:因为钻杆本体管壁较薄,容易被大钳咬扁而损伤钻杆,而接头壁厚较大,且采用强度更高的合金钢。所以上卸扣时,大钳应打在钻杆接头上。 2、钻铤主要有哪些作用?

答:(1)给钻头施加钻压;(2)保证压缩条件下的必要强度;(3)减轻钻头的振动、摆动和跳动,使钻头工作平稳;(4)控制井斜。 3、我们为何希望中性点始终落在钻铤上?

答:因为中性点始终落在钻铤上,能使钻杆一直处于受拉伸的直线稳定状态,以免钻杆受压弯曲和受交变应力的作用,因此,中性点应始终落在钻铤上。

4、钻柱工作时哪些部位受力严重?它们都受什么力?

答:(1)下部钻柱。钻进时下部钻柱同时受到压力、扭矩和弯矩的作用。此外,钻头突然遇阻、遇卡时都会使钻柱受到的扭矩大大增加。 (2)井口钻柱。钻进时井口钻柱所受拉力最大,扭矩最大;起下钻时所受拉力最大,特别是猛提、猛刹还会使井口钻柱受到很大的动载荷。(3)“中和点”附近钻柱。由于岩性变化、钻头的冲击及纵振等因素的影响,使“中和点”频繁上下移动,所以“中和点”附近的钻柱要受到交变载荷的作用,是钻柱受力的严重部位。

5、钻柱在井下主要受哪些力的作用?

答:(1)轴向拉力和压力;(2)扭矩;(3)弯曲力矩;(4)离心力;(5)外

挤压力。

6、什么叫最大安全静拉载荷,确定安全静拉载荷有哪几种方法?

答:最大安全静拉力是指允许钻杆所承受的由钻柱重力引起的最大载荷。目前有三种方法:一是安全系数法;二是设计系数法;三是拉力余量法。 7、在条件允许情况下,为什么要选用大尺寸钻铤?

答:一是可用较少钻铤满足所需钻压要求,减少起下钻时连接钻铤时间;二是提高钻头附件钻柱刚性,改善钻头工况;三是钻铤与井壁间隙小,可减少连接部分的疲劳破坏;四是有利于防斜。 五、

计算

已知某井井深1500m,钻压14t,钻井液密度为1.38g/cm3,钻具结构为215.9mm钻头+165.1mm钻铤200m(qc=136.24Kg/m)+127mm钻杆1300m(qc=29.04Kg/m).求中性点所在井深和所需钻铤长度。 解:先求出浮力系数KB :

KB = 1- ρd/ρs =1-1.38/7.85=1-0.18=0.82 再利用公式LN=W/( qc. KB)求出中性点距井底高度: LN=W/( qc. KB)=14×1000×9.8/(136.24×9.8×0.82)=152.32(m) 因此中性点距井底高度HN为: HN=1500m-152.32m=1374.68m 所需钻铤长度为:

Lc=SNW/( qc. KB)=1.2×152.32=182.78(m)

答:中性点所在井深为1374.68m,所需钻铤长度为182.78m。

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