第四章 钻进参数优化设计（1）
1、 要了解钻井可控变量与不可控变量的概念。 2、 什么是钻进参数？ 3、 什么是钻进参数优选？
4、 各钻进参数与钻速和钻头磨损速度之间的基本关系式。
5、 了解门限钻压、水力净化系数、压差影响系数、可钻性系数、研磨性系数等基本参量的概念和作用。
6、 了解五点钻速法求取M和λ的实验过程与方法。 7、 熟练掌握钻井成本目标函数的基本关系式及意义
8、 了解E、F、S、J等物理量的意义和作用。 9、 钻井目标函数的极值条件和约束条件
第四章 水力参数优化设计（2）
1、要实现井眼的清洗有两个关键的环节，即井眼的清洗和井底的清洗。 2、岩屑滞留井底的原因有二：（1）压持效应；（2）井底“垫层”的形成?考虑采用射流的办法来解决?喷射钻井技术的出现。
3、什么是射流？钻头射流是什么类型的射流？射流的结构？射流的作用
（4）？
4、射流清洗井底的机理是什么？是动压力越大越好，还是动压力分布越不均匀越好？
5、射流的水力参数有哪些？钻头水力参数有哪些？概念必须清楚！ 6、钻头水力参数和射流水力参数的关系是什么？ 7、循环管路压力损耗的计算，基本关系式必须明确：
Pl?KlQ?(mL?n)Q Pb?KbQ
8、提高钻头水力参数的途径是什么？ 9、钻井泵的工作状态有几种？具体含义？
bb2Ps?PL?Pb?kLQb?KbQ2Ns?NL?Nb
10、第一临界井深，第二临界井深的概念和含义是什么？在不同的井段如何确定喷嘴的直径（调节流量工作状态，额定流量工作状态，最小流量工作状态）？
第五章 井斜与控制
1、井斜的基本要素，概念必须清楚！
2、全角的定义和基本关系式，一些基本的公式必须记！
????2???2sin2?c或K?K?2?K?2sin2?c
由此来进行一些基本的判断，例如（1）当井斜角小时，方位变化对全角的变化小；当井斜角大时，方位变化对全角的变化明显增强。因此在大井斜角时一定要注意控制方位的变化。（2）K与KΦ、Kα的关系。
3、引起井斜的原因，（1）地层因素：地层倾角、岩石各向异性、软硬交错、薄夹层等——不对称切削；（2）钻井条件——钻具弯曲，钻头倾斜，切点位置与钻头倾角的关系。大体的变化关系？
4、直井井斜控制有两个基本的方法：钟摆法和刚性满眼法的基本原理？ 5、不同的钻具组合是什么类型应当能够判别。
6、在给定计算公式的情况下，应当能够计算稳定器安放的位置。
第五章 定向井
1、定向井的基本要素有哪些？概念必须清楚。
2、什么是垂直剖面图和水平投影图？垂直剖面图有啥特点？ 3、什么是井身剖面？
4、组成定向井井身剖面的基本井段有哪些？
5、什么是三段式、多靶三段式、五段式和双增式剖面？ 6、必须会在提供基本公式的情况下进行井身剖面的设计。
7、什么是平均角法和校正平均角法？它的基本思想是什么？
8、如何进行定向井井斜角的控制？在直井段、造斜段、稳斜段、降斜段如何进行控制？
9、影响造斜率的因素有哪些？必须记一些基本的公式，例如
K??d2Vc?? 2LtVtLt10、定向井方位角的控制：什么是装置角？如何实现井斜和方位的控制（象限的判断）？
11、装置角图解法必须掌握
12、水平井的基本概念？钻水平井的主要困难？
第六章 油气井压力控制
1、井控的一些基本概念？溢流，侵入，井喷等等。 2、安全钻井的压力平衡条件。
3、什么是近平衡钻井、欠平衡钻井，基本概念是什么？ 4、气侵的特点与危害是什么？地层流体侵入的征兆有哪些？ 5、关井的方式有哪些？基本概念必须了解。
6、压井的基本计算必须会。例如井底地层压力的确定，恢复钻进时钻井液密度的确定，司钻法和工程师法压井是各个阶段立管和套管压力的确定，最大关井套管压力的确定等。
7、如何根据关井后立管压力和套管压力的变化来确定侵入严重的程度？ 8、司钻法和工程师法压井的基本概念。 9、各种压井错误方法的判断。
第七章 固井和完井
1、固井的基本概念。
2、固井设计的基本原则是什么？
3、什么是井身结构设计？设计流程是什么？（由下往上，有内往外） 3、裸眼井段应满足的力学平衡条件是什么？应当能够确定裸眼段能否顺利进行钻进作业。
4、什么是套管的钢级？
5、各种压力的计算，如轴向力、外挤力、内压力、管柱双轴应力的计算应会，并且能够判断。能够进行特定段套管的上部和下部井深的确定。
6、油井水泥的名称，主要成分，各种成分的作用。
7、水泥浆水化的阶段分类和特点。
8、什么是水灰比？要会计算水灰比，以及进行注水泥的基本计算，例如注水泥最高泵压如何确定？
9、影响固井质量的主要因素是什么？如何提高固井质量？ 10、什么是完井？
11、钻开储集层面临的主要问题是什么？ 12、完井井底结构设计的目的是什么？
13、各种完井方法的基本概念，适用条件，优缺点必须了解。 13、如何进行完井方式的选择？
练 习 题
1、 各种钻具类型的判别与功能的了解
Φ178mm钻铤 光钻铤
Φ178mm钻铤 Φ178mm钻铤 20m Φ178mm钻铤 Φ178mm钻铤 20m Φ178mm钻铤 Φ127mm钻铤 20m 10m 10m 单稳定器 钟摆钻具
双稳定器 钟摆钻具
单稳定器柔 性钟摆钻具
图1 常用钟摆钻具组合
Φ178mm钻铤 Φ178mm钻铤 Φ178mm钻铤 4-5m短钻铤 10m钻铤单根 10m钻铤单根 轻度易斜地区刚性满眼钻具
Φ178mm钻铤 Φ178mm钻铤 Φ178mm钻铤 4-5m短钻铤 10m钻铤单根 10m钻铤单根 Φ178mm钻铤 Φ178mm钻铤 Φ178mm钻铤 4-5m短钻铤 10m钻铤单根 10m钻铤单根 中等易斜地区刚性满眼钻具
严重易斜地区刚性满眼钻具
图2 常用刚性满眼钻具组合
2、 设计一五段制定向井，井底目标点的垂深为4300ｍ，水平位移2750ｍ，造斜率和降斜率都为2°／30ｍ。当降斜段最大井斜角为52°时，问
① 造斜点的深度是多少 ?
② 降斜起始点的垂深和实际井深是多少 ? ③ 降斜起始点和终点的水平位移是多少 ?
De?De2?Se2?2ReSe【给定 ?b?2arctan 】
2Re?Se3、 某井钻至2400m井深时，测得井斜角30?，井斜方位角100?。使用具有一定造斜率的弯外壳马达继续钻进120m后，测得井斜角35?，井斜方位角75?。现打算利用该造斜工具再继续钻进某一深度后使井斜角达到40?，井斜方位角达到50?。求此时造斜工具的装置角应该为多少（不考虑反扭角）？扭方位的井段
长度为多少？
【必须掌握装置角图解法
】
4、 已知钻至井深3000 m处发生井涌，关井后测得pd=1.8 MPa，pa=2.8 MPa，ρd=1440kg/m3，求井深3000m处的地层压力为多少？
5、
6、
模拟训练
一、是非题（正确的请在括号内打√，错的打×。答题错误倒扣０．５分，不填不给分。每题一分，共１５分）
⒈ 旋转着的上部钻柱在拉力作用下不会发生弯曲。 （ ? ） ⒉ 允许的最小钻铤外径应等于套管接箍外径减去钻头直径。 （ ） ⒊ 喷射速度越高，等速核就越长，所以喷射效果也就越好。 （ ） ⒋ 射流在软地层才具有水力机械联合破岩作用。 （ ） ⒌ 钻头水功率是由射流水功率转换而来的． （ ） ⒍ 为了提高钻井液携带岩屑的能力，对于幂律流体而言，ｎ值越大越好。
（ ）
⒎ 当实测钻井泵泵压Ｐｐ与钻头压降Ｐｂ的比值，即Ｐｐ／Ｐｂ大于等于ｂ／（ｂ＋１）时，属于钻头合理工作区。 （ ）
⒏ 在实际工作中，我们可以通过控制钻压来完成钟摆钻具的稳斜、增斜和降斜钻进。 （ ）
⒐ 无论是采用无因次计算法，还是杨勋尧计算法来设计单稳定器钟摆钻具组合，一般都将稳定器的位置在理论计算值的基础上再降低５～１０％。（ ）
⒑ 使用好塔式钻具的关键是下部钻具的刚度大、重心低。 （ ） ⒒ 水平投影图上的平面曲率不等于方位变化率。 （ ） ⒓ 根据以弧长为参数的导数形式推导得到的空间曲率计算方法，同全角变化率计算公式是存在一定差别的。 （ ）
⒔ 进行定向井井身剖面设计，在满足定向井设计要求的前提下应尽可能使所设计的井深长度最短。 （ ）
⒕ 采用井底动力钻具造斜，一般要求钻进速度尽可能的大。 （ ） ⒖ 当井斜角大于１５°时，?获得最大方位所对应的装置角接近于±９０
（ ）
°
二、选择题（请将正确答案的代号填入括号内，答题全对得３５分）
⒈ 某井井深为３０００ｍ，钻柱组成为：１７７．８ｍｍ钻铤（内径为７１．４ｍｍ）２００ｍ＋１１４．３ｍｍ钻杆（壁厚为８．５６ｍｍ）２８００ｍ，所用钻井液密度为１．２５ｇ／ｃｍ＾3 。如钻井液浮力集中作用于底部截
面，浮力修正系数α＝１．０５，重力加速度为９．８ｍ／ｓ＾2。那么，?钻铤最上部的浮力为（ ），１１４．３ｍｍ钻杆中部的浮力为（ ），井口的浮力为（ ）。
① ７６５．３ ＫＮ ② ５１．０ ＫＮ ③ ５２．２ ＫＮ ④ １０２．２ ＫＮ ⑤ １５３．４ ＫＮ ⑥ ２５．５ ＫＮ ⑦ 全不对
⒉ 钻头水功率与喷嘴直径的（ ）成反比，?钻头压降与喷嘴直径的（ ）成反比，钻头压降与流量的（ ）成正比。
① 四次方 ② 平方 ③ 三次方 ④ 平方根 ⑤ 立方根 ⑥ 全不对 ⒊ 提高射流水功率的途径有（ ）。
① 提高ｃ ② 降低ｃ ③ 提高ｄeopt ④ 降低ｄeopt ⑤ 提高ρm ⑥ 提高流量Ｑ
⒋ 按最大水功率工作方式，当Ｌ（ ）（ ）时，即计算的Ｑopt（ ）Ｑamin后，应保持Ｑamin钻井到完钻井深。按各钻头预计钻达的井深，Ｑamin及（ ）分段确定喷嘴直径ｄeopt；随着井深的增加，喷嘴直径应是（ ? ）的。这是钻头喷嘴处所能获得的水功率Ｎｂ （ ） ｂ * ?Ｎｐ／（ ｂ＋１）。
① 大于 ② 小于 ③ Ｌc ④ 增大 ⑤ 减小 ⑥ Ｌa ⑦ Ｐｂ＝ｂ * Ｐｐ／（ｂ＋１） ⑧ Ｐｂ＝Ｋｂ * Ｑamin＾2 ⑨ Ｐｂ＝Ｐｐ－（ｍ * Ｌ＋ｎ） * Ｑamin＾ｂ ⑩ 全不对 ⒌ 为了发挥多稳定器刚性满眼钻具的防斜作用，在下部钻具组合上至少要采用（ ?）稳定器。
① 四个 ② 二个 ③ 三个 ④ 三个或三个以上 ⑤ 二个或二个以上 ⒍ 在下列钻具组合中，适合于中等易斜地区井斜控制的是（ ? ? ?），?用于造斜的钻具组合是（ ），用于降斜的钻具组合是（ ）。
① 钻头＋近钻头稳定器＋短钻铤＋中稳定器＋钻铤单根＋上稳定器 ② 钻头＋２０～３０ｍ钻铤＋稳定器＋钻铤单根＋稳定器
③ 钻头＋有效长度较长的近钻头稳定器＋短钻铤＋中稳定器＋钻铤单根＋上稳定器
④ 钻头＋井底动力钻具＋弯接头＋无磁钻铤＋钻铤＋震击器＋加重钻杆＋钻杆
⑤ 钻头＋近钻头稳定器＋２０～３０ｍ钻铤＋中稳定器＋钻铤单根＋上稳定器
⒎ 三段制剖面适合于（ ）
① 中间下技术套管 ② 中间不下技术套管
③ 造斜点浅而水平位移大 ④ 造斜点浅而水平位移小
⑤ 造斜点深而水平位移小 ⑥ 造斜点深而水平位移大 ⑦ 全不对 ⒏ 当装置角在２７０～３６０°之间变化时，属于（ ） ① 增斜增方位 ② 增斜减方位 ③ 减斜增方位 ④ 减斜减方位 ⒐ 某井钻进时，采用井底动力钻具扭方位。原始井斜角为3°；如果造斜工具的降斜率为1.5°／100ｍ，要求的方位增量为35°。那么，造斜工具最少需要钻进（ ）ｍ，才能将方位扭至合适的方向。
① 50ｍ ② 100ｍ ③ 150ｍ ④ 200ｍ ⑤ 250ｍ ⑥ 全不对
三、填空题（答题全对得２３分）
⒈ ?钻柱受力按载荷的性质可分为（至少答出六种）：____________________ _____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。
⒉ 在钻柱强度的设计上，拉力余量法和设计系数法都是必需的，其中_____ _______________法用于较强截面的设计，__________________?法用于较强截面的设计。
⒊?喷射钻井理论认为，影响钻速的主要因素是：_______________________ _____________________________________________________________________ ___________，这一因素主要是由_________________________和_____________________造成的。
⒋??从地质条件这一方面来看，引起井斜最重要的原因是________________ _______________________________________________________________。
⒌ 在设计三稳定器刚性满眼钻具组合时，中稳定器安放位置的确定原则是：_________________________________________________________________ _________________________________________________________________。
⒍ ?垂直剖面图是根据以下两点作成的平面图：_______________________ _____________________________________________________________________ _______________________________________________。
⒎ 用井底动力钻具造斜，___________________________?适合于中浅井段造斜，______________________________适合于深井段造斜。
四、简答题（本题共１２分）
⒈ 请设计一个钻井水力现场试验方案，以便测定循环系统的ｍ、ｎ、ｂ值。
五、计算题（本题共１５分）
⒈ 设计一五段制定向井，井底目标点的垂深为４３００ｍ，水平位移２７５０ｍ，造斜率和降斜率都为２°／３０ｍ。当降斜段最大井斜角为５２°时，问
① 造斜点的深度是多少 ?
② 降斜起始点的垂深和实际井深是多少 ? ③ 降斜起始点和终点的水平位移是多少 ?
