石油钻采机械概论答案.pdf

石油钻采机械概论答案

第一章
作业题：（重点了解钻井工艺过程，明确钻井工艺对钻井机械及
设备的要求）
§1-1石油地质知识
1、石油生产有哪四个环节？
石油勘探，石油开发，油气储运，石油炼制
2、岩石分类，石油和天然气生成在哪种岩石中？
岩石依成因的不同可分三大类：火成岩、变质岩、沉积岩。
石油与天然气储存在沉积岩中。
3、解释渗透性的概念。
由于岩石存在孔隙，在压力差作用下能通过油、气、水，此称渗
透性。
4、解释各种地质构造的概念。
背斜构造：是指岩层向上弯曲的褶曲，其核部地层比外圈地层老。
向斜构造：是指岩层向下弯曲的褶曲，其核部地层比外圈地层新。
单斜构造是指岩层向单一方向倾斜。
断层：岩层因地壳运动而断裂，在断裂面两侧的岩层发生了显著
的相对位移，称这种断裂为断层。
5、人们一般根据原油的哪些物理特性评价原油的性质。
人们一般根据原油的颜色、比重、粘度、溶解性和凝固点等物理
特性来评价原油的性质。
6、解释原油重度、溶解性、凝固点的概念。
原油在20℃的重量与同体积的4℃的纯水的重量之比叫原油重度。
原油流动时，分子间产生摩擦阻力，用粘度表示这种阻力的大小。
原油溶解于有机溶剂的性质称为溶解性。
原油冷却到失去流动性的温度称为凝固点。
7、解释生油层的概念及储油构造的概念和特点。
有机淤泥中的有机物质，在成岩过程中逐渐变成了石油或天然气，
此有机淤泥层叫生油层。生油层中分散存在的石油或天然气，当遇有
适宜的地质构造条件时，便发生运移和聚集，形成有工业价值的油、
气藏。聚集油气的构造称储油构造，其特点是有不渗透的岩层把聚集
的油、气圈闭起来。
8、解释油气田的概念。
我们把同一面积围的油、气藏称为油气田。同一油气田可以具备
同一类型的油、气藏，也可以由多种类型的油、气藏所组成。
9、目前常用的找油方法有哪些？
目前常用的找油方法有三种，即地质法、地球物理勘探法和钻探
法。
(1).地质法
地质法，即地面地质调查法，就是直接观察地表的地质现象，看
是否有露在地面的“油气苗”，研究岩石、地层情况，分析地下是否
有储油构造。
(2).地球物理勘探法
不同的岩石，具有不同的物理性质〈如密度、磁性、电性、弹性
等〉。在地面上利用各种精密仪器进行测量，了解地下的地质构造情
况，以判断是否有储油构造，此即所谓的地球物理勘探法。常用的有
重力勘探、磁力勘探、电法勘探和地震勘探四种。
(3).钻探法
钻探法，即钻井法，就是在通过地质法、地球物理勘探法，初步
查明的储油构造上钻井，看
是否有油、气，并通过地质录井，能取得第一手地质资料。
10、何谓地质录井工作？目前常用的方法有哪些？
钻井过程中收集地下地质资料的工作叫做地质录井工作。通过地
质录井，可以掌握第一手资料，搞清地下的地质情况。常用的地质录
井工作有:
(1).砂样录井；(2).岩芯录井；(3).钻时录井；(4).泥浆录井；(5).地
球物理测井
§1-2钻井方法
1、简述转盘旋转钻井法中起升系统的组成及功能。
起升系统：由井架、天车、游车、大钩及绞车组成，以悬持、提
升和下放钻柱。
2、简述转盘旋转钻井法破碎岩石、取出岩屑的过程。
破碎岩石：（1）工作时，动力机驱动转盘，通过方钻杆带动井中
钻杆柱，从而带动钻头旋转。（2）控制绞车刹把，可调节由钻杆柱重
量施加到钻头上的压力（钻压）大小，使钻头以适当压力压在岩石面
上，连续旋转破碎岩层。
取出岩屑：在连续旋转破碎岩石的同时，动力机驱动钻井泵，使
泥浆经由地面管汇－水龙头－钻杆柱腔－钻头－井底－环形空间－泥
浆槽－泥浆池，进行钻井液循环，以连续带出被破碎的岩屑。
3、钻井的实质是什么？
从地面钻一孔道直达油层，即钻井。究其实质，钻井就是：
（1）破碎岩层；（2）设法取出岩屑，继续加深钻进。
4、简述涡轮钻具的工作原理。
涡轮钻具是一种特殊结构的井下动力钻具。它下接钻头，上接钻
杆柱。工作时，钻井泵将高压钻井液经钻杆柱腔泵入涡轮钻具中，驱
动转子并通过主轴带动钻头旋转，实现破岩钻进。涡轮钻具钻井的地
面设备同转盘钻。但钻杆柱是不转动的，故节约了功率，磨损小，事
故少，使用寿命长，特别适用于钻定向井和丛式井。
5、简述螺杆钻具的工作原理。
螺杆钻具是一种由高压钻井液驱动的容积式井下动力钻具。
原理：压力钻井液驱动转子（螺杆）在衬套中转动，带动装在下
端的钻头破岩钻进。
特点：钻杆柱不转动，特别适用于定向井、丛式井，且可做成小
尺寸钻具，用于小井眼和超深井钻井；螺杆钻具结构简单，工作可靠，
能提供大扭矩、低转速。
6、转盘旋转钻井法与井下动力钻具旋转钻井法的主要区别是什么？
转盘旋转钻井法是通过地面动力驱动转盘带动钻杆柱旋转从而带
动井下钻头旋转破碎岩石，随着钻井深度的增加，钻杆柱在井中旋转
不仅要消耗过多的功率，且容易引起钻