岩土钻掘工程学

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1、岩土钻掘工程学》课程试题库1参考答案试题库2（钻井液）一.判断题（请选择正确的观点或方案）减压钻进时，钻杆柱的受力状态：上部钻杆柱受拉，下部钻杆柱受压；上部钻杆柱受压，下部钻杆柱受拉；全部钻杆柱受压；全部钻杆柱受拉。轴向力等于零处称为钻杆柱的中和点。钻杆柱中和点处的应力状态是：纯扭；压扭；拉扭。钻杆柱各个截面受扭矩作用都产生剪应力。其中扭矩最大处在：孔口处；在孔底处。用硬质合金钻头回转钻进中硬及中硬以下岩石时，应以高转速为主；应以高钻压为主。硬质合金切削具在孔底磨损的实际状况：钻进过程中切削具处于表面破碎状态的条件是：σ＞σ0，

2、其中σ—切削具上作用的比压，σ0—岩石的压入硬度；σ＜σ0，其中σ—切削具上作用的比压，σ0—岩石的压入硬度。取心式硬质合金钻头的切削具底出刃设计成阶梯式，其主要目的是：增加自由面——体积破碎；利于排除岩粉；增大比压。金刚石钻进时，孔底碎岩效果主要取决于钻头自磨出刃(自锐)状态的是：表镶金刚石钻头；孕镶金刚石钻头。用孕镶金刚石钻头回转钻进坚硬致密岩层时，应选用硬胎体；应选用软胎体。金刚石钻头的水路设计原则是：孕镶金刚石钻头加工小水口、多水口；表镶金刚石钻头加工小水口、多水口。在钻压基本不变的条件下，那种钻头将表现出机械钻速逐渐下降：

3、针状硬质合金自磨式钻头；磨锐式硬质合金钻头；表镶金刚石钻头；孕镶金刚石钻头。为保证好的钻进效果，钢粒钻头的唇面硬度应：大于钢粒的硬度；等于钢粒的硬度；小于钢粒的硬度。牙轮钻头的孔底碎岩过程中，牙轮的自转是：ωb；ωc。牙轮钻头破碎岩石时，造成钻头对地层产生冲击、压碎作用主要靠：牙轮牙齿与孔底单齿、双齿交替接触；牙轮的超顶、复锥和移轴结构。确定最优回次钻程时间的依据是：岩心管已打满；回次钻速达最大值；机械钻速达最大值。转速是影响金刚石钻头钻速的重要因素，其确定原则是：表镶金刚石钻头的线速度＞孕镶金刚石钻头的线速度；表镶金刚石钻头的线速

4、度＜孕镶金刚石钻头的线速度。金刚石钻进进入临界规程时：机械钻速持续上升，钻进效果好；钻头胎体温度持续上升，钻头严重磨耗。在那种回转钻进方法中冲洗液的主要功能是冷却、排粉和分选切削具：A.金刚石钻进；B.钢粒钻进；C.牙轮钻进。在长螺旋钻进中为防止钻屑堵塞，螺旋转速应选择螺旋转速＞临界转速；螺旋转速＜临界转速；螺旋转速＝临界转速。正常情况下，金刚石取心钻具所用的卡取岩心方法是：干钻取心；卡簧取心；投卡料取心；沉淀取心。绳索取心钻具起钻提取岩心时是：靠干钻扭断岩心；靠外管拉断岩心；靠内管拉断岩心。造成钻孔弯曲的条件是：粗径钻具倾斜面方向

5、稳定，钻柱只自转不公转；粗径钻具倾斜面方向不稳定，钻柱只公转不自转。测量钻孔顶角弯曲的常用原理：液面水平原理；重锤原理；地磁场定向原理；加速度计原理；磁通门原理；地面定向原理或陀螺原理。测量钻孔方位角弯曲的原理：液面水平原理；重锤原理；地磁场定向原理；加速度计原理；磁通门原理；地面定向原理或陀螺原理。在测斜计算公式tgα=tgφ×cosθ中，φ是：A.方位角，位于水平面内；B.终点角，位于垂直于钻孔轴线的平面内；C.方位角，位于起点平面内。二.填空题根据其地质成因，岩石可分为、和三类。一般而言，金属和非金属矿床赋存于岩石中，而煤和石

6、油等可燃性矿产通常赋存于岩石中。按压头压入时岩石的变形曲线和破碎特性（如图），可把岩石分成三类：(a)、(b)和(c)。岩土钻掘工程中习惯于把岩石的研磨性分成弱、中、强三个等级。请分别举一种岩石为例说明之：弱研磨性，中研磨性，强研磨性。钻具一般是指钻头以上，水接头以下的全部管柱，由、、、、和组成。钻杆柱的主要功用包括：、、、和。破碎塑性岩石时，其切入深度h0与轴向力Py成比，而与切削具的刃角β、刃宽b、岩石的压入硬度Hy成比。写出回转钻进选择钻头的一般原则是：①岩层应选择硬质合金回转钻头；②岩层应选择铣齿牙轮钻头；③岩层应选择金刚石

7、钻头或钢粒钻头；④岩层应选择镶齿牙轮钻头。钻探用的YG类硬质合金是以为骨架，为粘结剂，用粉末冶金方法制成的。YG类硬质合金的含钴量越高，则其硬度、耐磨性、抗弯强度、冲击韧性；YG类硬质合金中的WC颗粒越细，则其硬度、耐磨性；反之，则抗弯强度、韧性。取心式硬质合金钻头结构要素主要包括：①，②，③，④，⑤，⑥。冲击-回转钻进的碎岩形式特点是，其适用范围；回转-冲击钻进的碎岩形式特点是，其适用范围。“钻孔弯曲强度”的含义是。三.论述题岩石按其粘结状态可分为那几类？试析在坚固岩石、粘结性岩石、松散性岩石和流动性岩石中钻探施工的特点与注意事项

8、。岩石的力学性质包括哪几类？试分别说明。何为岩石的孔隙度，它对岩石的力学性质将产生什么影响？什么是岩石的各向异性，具体分析岩石各向异性对其强度、硬度和弹性的影响，它们对钻探工作将产生什么影响？为什么说岩石的硬度指标更能反映钻掘过程的实