油氣井流體力學(xué)思考題答案.doc

1、油氣井流體力學(xué)復(fù)習(xí)思考題Chap1:（1） 鉆井液俗稱鉆井的血液，寫出幾個(gè)鉆井液在鉆井過程中的主要功用。1.從井底清除巖屑并經(jīng)環(huán)空攜帶至地面2.平衡地層壓力和地應(yīng)力，阻止地層流體流入井內(nèi)和維持井眼穩(wěn)定3.停止循環(huán)時(shí)懸浮鉆屑和加重材料4.清洗、冷卻和潤(rùn)滑鉆頭及鉆柱；形成泥餅，保護(hù)井壁和儲(chǔ)層5.向鉆頭傳遞水力功率，輔助破巖6.與地層黏土和流體配伍，保護(hù)油氣層7.反映井下信息，有助于錄井監(jiān)測(cè)和地層評(píng)價(jià)（2） 鉆井循環(huán)系統(tǒng)的組成部分。1.地面管匯：包括地面調(diào)節(jié)控制管匯、立管、水龍帶、水龍頭等鉆井泵出口至鉆柱頂端的流動(dòng)通道2.鉆柱：包括方鉆桿、鉆桿和井下鉆具中的圓管形流動(dòng)通道及各段管柱之間的接頭，還包括

2、井下動(dòng)力鉆具、各種測(cè)量及控制工具等3.鉆頭：主要是鉆頭流道、水眼及噴嘴4.環(huán)空：分為鉆柱與套管或尾管柱之間的環(huán)空、鉆柱與裸眼之間的環(huán)空Chap2:（1） 非牛頓流體的分類，常見的非牛頓流體有哪些，各有何特點(diǎn)1.與時(shí)間無關(guān)的非牛頓流體：剪切應(yīng)力僅與剪切速率有關(guān)，與剪切持續(xù)時(shí)間無明顯關(guān)系一般又可分為以下兩種類型1）純黏性流體： 只要施加很小的力即可流動(dòng)。根據(jù)其表觀黏度隨剪切速率的變化情況，通常將這種流體分為假塑性流體和膨脹性流體。假塑性流體的表觀黏度隨剪切速率的增加而減小。膨脹性流體的表觀黏度隨剪切速率的增大而增大。2）黏塑性流體： 剪切應(yīng)力超過一定數(shù)值后才開始流動(dòng)的流體，即具有一定的屈服應(yīng)力2.

3、與時(shí)間有關(guān)的非牛頓流體：這類非牛頓流體的黏度函數(shù)不僅與剪切速率有關(guān)，而且與剪切持續(xù)時(shí)間有關(guān)，大致可分為觸變性流體和震凝性流體兩類。在一定剪切速率下，觸變性流體的表觀黏度隨剪切時(shí)間的增大而減小，而震凝性流體則相反，在一定剪切速率下表觀黏度隨剪切時(shí)間的增大而增大。3.黏彈性非牛頓流體：就是具有黏性同時(shí)具有彈性的流體。在定常剪切流場(chǎng)中，這種流體在外力作用下發(fā)生形變或流動(dòng)，外力消除后，它的形變會(huì)隨時(shí)間的順延而恢復(fù)或部分恢復(fù)。（2） 實(shí)際鉆井液的流變曲線有哪些有何特點(diǎn)屈服應(yīng)力靜切力。賓漢模式、冪律模式、卡森模式、赫-巴模式、羅 -斯模式、 Sisko模式（3） 鉆井上常用的流變方程及其流變參數(shù)的名稱、意

4、義（4） 漏斗粘度計(jì)的單位秒（5） 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)按轉(zhuǎn)速檔位可以分為幾類有 2 速(300，600rpm) 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)； 6 速 (3，6，100，200，300，600rpm) 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì) , ZNN-D6, Fann 35A；無級(jí)變速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì) (RV20, Fann 50C)；高溫高壓流變儀（旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)） (RV20, Fann 50C)（6） 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的基本方程該方程對(duì)于測(cè)量流體的流變參數(shù)有何意義切應(yīng)力與扭矩的關(guān)系： M 2rhr 2r 2h1M2R 12 h內(nèi)筒表面上的剪切應(yīng)力 ：2M2R 22 h外筒表面上的剪切應(yīng)力：r 2M將切應(yīng)力方程變形得：2hd2 dr對(duì)上式左右兩邊同時(shí)求導(dǎo)，

5、得：r設(shè)距旋轉(zhuǎn)軸 r 處，流體質(zhì)點(diǎn)的角速度為，線速度為 ur ，求導(dǎo)得：dur ddrdrddrdfdr1f2r2d將應(yīng)力方程r代入剪切速率方程， 得：11 f積分，得：2d2（7） 嚴(yán)格講，用通常的旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)量確定已知流變方程地的非牛頓液體流變參數(shù)時(shí)需要改進(jìn)修正，為什么作為測(cè)量測(cè)量非牛頓流體流變特性通用儀器的圓筒旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)，實(shí)際上是依據(jù)牛頓流體剪切應(yīng)力和剪切速率關(guān)系式設(shè)計(jì)的。因此，用通常的旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)量確定已知流變方程地的非牛頓液體流變參數(shù)時(shí)需要改進(jìn)修正。（8） API 表觀粘度的定義（9） 未知流變方程液體的測(cè)量與已經(jīng)流變方程的測(cè)量有何異同之處（10） 如何進(jìn)行鉆井液流變模式優(yōu)選，有哪些

6、標(biāo)準(zhǔn)是什么流變曲線對(duì)比法這種方法是分別繪制鉆井液的實(shí)測(cè)流變曲線和理論流變曲線，通過考察兩條曲線的吻合情況來選擇流變模式。這是一種直觀的判斷方法，缺點(diǎn)在于當(dāng)幾條曲線彼此比較接近時(shí)，肉眼判斷較難。剪切應(yīng)力誤差對(duì)比法該方法是將各流變模式的剪切應(yīng)力值與實(shí)測(cè)剪切應(yīng)力值進(jìn)行相對(duì)誤差和平均相對(duì)誤差計(jì)算，取平均相對(duì)誤差最小者為優(yōu)選流變模式。該方法計(jì)算較為簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)在于易受異常點(diǎn)干擾而影響判斷的準(zhǔn)確性。相關(guān)系數(shù)法運(yùn)用線性回歸計(jì)算流變參數(shù)時(shí)得到相關(guān)系數(shù)，越接近0，表明回歸效果越差，越接近于 1，表明回歸效果越好。 該方法計(jì)算較為簡(jiǎn)便， 但應(yīng)注意各模式的相關(guān)系數(shù)值通常在小數(shù)點(diǎn)三、四位上才表現(xiàn)出差別。（11） 影響鉆

7、井液流變性的因素有哪些，這些因素是如何影響的溫度、壓力、添加劑以及現(xiàn)場(chǎng)施工條件等水基鉆井液： 壓力影響很??； 在地剪切速率下， 溫度升高，鉆井液的剪切應(yīng)力上升，表觀黏度變大，在高剪切速率下，剪切應(yīng)力和表觀黏度隨著溫度的升高而降低油基鉆井液：在同一剪切速率下，當(dāng)壓力一定時(shí)，鉆井液的剪切應(yīng)力隨著溫度的升高而降低，溫度一定時(shí)，鉆井液的剪切應(yīng)力隨著壓力的升高而增大。溫度降低和壓力增大都會(huì)使油基鉆井液的表觀黏度增大。在低溫條件下， 壓力對(duì)表觀黏度的影響很大，隨著溫度的升高，表觀黏度迅速下降，壓力所起的作用也越來越小。Chap3:（1） 管流控制方程Pr 是怎么得來的這一方程是否對(duì)任何液體圓管層流都適用2

8、l另外，建立該方程時(shí)是否作過簡(jiǎn)化假設(shè)圓管鉆柱靜止不動(dòng)，且不考慮端部效應(yīng)，圓管內(nèi)半徑為，取半徑為、長(zhǎng)度為 的與圓管同心的流體微元為研究對(duì)象。斷面S1處的壓強(qiáng)為p p ，斷面r 2p 2 rLprS2 處的壓強(qiáng)為 p。該流體微元受力平衡可得。2 L適用于所有流體類型和不同的流動(dòng)狀態(tài)（2） 簡(jiǎn)述傳統(tǒng)的圓管層流的分析方法的主要步驟。（3） 何謂結(jié)構(gòu)流塑性液體在圓管內(nèi)層流流動(dòng)時(shí)為何會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)流牛頓液體、冪律液體圓管層流流動(dòng)是否會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)流由塞流直到形成紊流前的整個(gè)區(qū)域都稱為結(jié)構(gòu)流。塑性液體在圓管內(nèi)層流流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)流的原因是塑性流體具有屈服值不會(huì)（4） 何為核隙比粘塑性液體屈服應(yīng)力和核隙比有何比例關(guān)系

9、流核半徑與圓管半徑之比（5） 冪律液體的流性指數(shù)與其在圓管內(nèi)的速度分布有何關(guān)系（6） 利用傳統(tǒng)的圓管層流的分析方法的核心是建立流量表達(dá)式，哪個(gè)流變模式?jīng)]有做任何簡(jiǎn)化而獲得工程上常用的壓耗計(jì)算公式賓漢模式及赫 -巴模式（7） 寫出以范寧阻力系數(shù)表達(dá)的達(dá)西公式。（8） 范寧（ Fanning）阻力系數(shù)和莫氏 (Moody) 阻力系數(shù)的關(guān)系;其中 為莫式摩阻系數(shù)， f 為范寧摩阻系數(shù)（9）什么是通用圓管流量方程，是否對(duì)牛頓流體和非牛頓流體都適用并簡(jiǎn)述該方程求解圓管層流壓耗的基本思路。不同流變模型的流量與管壁切應(yīng)力之間的關(guān)系方程可以表示為一種統(tǒng)一的形式， 這種統(tǒng)一形式的方程稱為通用圓管流量方程。都適用

10、在已知流變方程的條件下， 利用通過圓管流量方程建立起流量和管壁切應(yīng)力或管壁剪切速率的精確關(guān)系式， 通過該關(guān)系式由給定的流量求解管壁切應(yīng)力， 從而獲得圓管層流壓耗精確值（10） 什么是管流特性參數(shù)，何為廣義流性指數(shù)，廣義流性指數(shù)的物理意義是什么如何確定廣義流性指數(shù)管流特性參數(shù)：牛頓流體的管壁剪切速率廣義流性指數(shù)：管壁切應(yīng)力與管流特征參數(shù)在對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中的關(guān)系曲線上任一點(diǎn)處的斜率（11） 何為有效管徑物理意義何為管壁表觀粘度以有效管徑和管壁表觀粘度表達(dá)的廣義雷諾數(shù)的定義有效管徑物理意義： 非牛頓流體在直徑為D 的圓管內(nèi)做層流運(yùn)動(dòng)， 壓耗等于黏度與其管壁表觀黏度相同的牛頓流體以同樣的平均速度在直徑為

11、的圓管層流壓耗。管壁表觀黏度： 非牛頓流體在圓管內(nèi)的層流流動(dòng)， 其流動(dòng)壓耗等于動(dòng)力粘度為有效粘度的牛頓流體在相同條件下層流流動(dòng)時(shí)的壓耗。（12） 簡(jiǎn)述基于廣義流性指數(shù)計(jì)算圓管壓耗的主要步驟。1.計(jì)算管壁切應(yīng)力和剪切速率。2.計(jì)算廣義流性指數(shù)3.計(jì)算有效管徑4.計(jì)算廣義雷諾數(shù)5.計(jì)算壓耗Chap4:（1） 研究同心環(huán)空軸向?qū)恿鞯牧鲃?dòng)模型有那兩種分析利用傳統(tǒng)的分析方法分析非牛頓流體同心環(huán)空軸向?qū)恿饔玫氖悄姆N模型一種是不作簡(jiǎn)化處理的方法，稱為實(shí)際流動(dòng)模型；對(duì)于非牛頓流體同心環(huán)空軸向?qū)恿?，一般采用?jiǎn)化方法，即將環(huán)空流動(dòng)假設(shè)為窄槽（兩無限大平行板間）流動(dòng)，這種處理方法稱為窄槽流動(dòng)模型（2） 窄槽流模型的

12、核心思想是什么， 由此推導(dǎo)的同心環(huán)空均勻流控制方程與圓管層流控制方程有何異同之處對(duì)于鉆井工程環(huán)空情況，按牛頓流體分析，窄槽流模型的工程誤差大概小于多少核心思想： 假設(shè)同心環(huán)空內(nèi)的流速關(guān)于環(huán)空內(nèi)心線對(duì)稱分布， 即最大流速在中心線上，且環(huán)空內(nèi)外壁面切應(yīng)力相等。當(dāng)環(huán)空內(nèi)外徑之比時(shí)，窄槽流動(dòng)模型環(huán)空壓耗最大誤差不超過（13） 寫出同心環(huán)空軸向?qū)恿饕苑秾幾枇ο禂?shù)表達(dá)的達(dá)西公式。（3） 什么是通用環(huán)空流量方程，基于該方程求解環(huán)空壓耗的主要步驟是什么（4） 簡(jiǎn)述通用環(huán)空流量方程與傳統(tǒng)算法求解環(huán)空壓耗的主要步驟，并分析傳統(tǒng)算法的誤差來源。（5） 什么是同心環(huán)空廣義流性指數(shù)， 并簡(jiǎn)述基于廣義流性指數(shù)求解廣義雷諾

13、數(shù)的主要步驟。廣義流性指數(shù) : 環(huán)空管壁切應(yīng)力與特性參數(shù)12v/Dhy 在對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中的關(guān)系曲線上任一點(diǎn)處的斜率（6） 有效管徑與等效管徑有何異同等效管徑是將牛頓流體環(huán)空流動(dòng)等效為牛頓流體圓管流動(dòng)。流體同心環(huán)空流動(dòng)等效為牛頓流體圓管流動(dòng)（7） 如何描述偏心環(huán)空的偏心程度有效管徑則是將非牛頓偏心度表示不同半徑的內(nèi)外管偏心程度的大小（8） 偏心度如何影響偏心環(huán)空的速度分布、流量和壓降Chap5:(1).列舉幾種常用的鉆井液流態(tài)判別方法。臨界雷諾數(shù)法、局部穩(wěn)定性參數(shù)Z 值法、整體穩(wěn)定性參數(shù)法(2).用臨界雷諾數(shù)方法判別非牛頓流體流態(tài)存在什么局限性（ 3）非牛頓流體的臨界雷諾數(shù)不為定值，大小與液體的性

14、質(zhì)有關(guān)。用臨界雷諾數(shù)方法判別非牛頓流體流動(dòng)狀態(tài)與實(shí)際情況有出入。 劉崇建等對(duì)七組不同性能的冪律流體進(jìn)行的圓管流實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明， 采用臨界雷諾數(shù)的方法來判別流態(tài)存在較大的誤差，有的甚至高達(dá) 30%。(3).目前對(duì)非牛頓流體穩(wěn)定性（流態(tài)判別）主要有哪兩種理論簡(jiǎn)述各理論要點(diǎn)。局部穩(wěn)定性理論：該理論認(rèn)為流場(chǎng)中存在這樣的一些點(diǎn)，其流動(dòng)穩(wěn)定性最弱，最易于產(chǎn)生紊動(dòng)渦。若這些點(diǎn)開始產(chǎn)生紊動(dòng)渦，便認(rèn)為流動(dòng)已由層流向紊流轉(zhuǎn)變。但最易產(chǎn)生紊動(dòng)渦的點(diǎn)發(fā)生紊流，并不能說明整個(gè)流動(dòng)能夠完全紊流，只能認(rèn)為整個(gè)流動(dòng)的部分區(qū)域產(chǎn)生局部紊流。整體穩(wěn)定性理論：(4).簡(jiǎn)述分層雷諾數(shù)的概念，如何利用分層雷諾數(shù)求穩(wěn)定性參數(shù)Z 值任意一層

15、流體慣性切應(yīng)力與黏性切應(yīng)力之比(5).穩(wěn)定性參數(shù) K 與穩(wěn)定性參數(shù) Z 之間有何關(guān)系(6).用臨界雷諾數(shù)Rec 和臨界 Zc 值判別流體流態(tài)進(jìn)行水力計(jì)算時(shí)，當(dāng)ReRec （或Z Zc ）時(shí)，可判斷流體為紊流，這種做法對(duì)嗎不對(duì)Chap6:(1).牛頓流體紊流壓耗計(jì)算通式在圓管內(nèi)與同心環(huán)空中有何不同范寧摩阻系數(shù)和雷諾數(shù) Re 的關(guān)系式以及雷諾數(shù)Re 的計(jì)算式不同(2).何謂光滑管，何謂粗糙管，兩者有何不同之處在近管壁處存在著兩種流動(dòng)情況。雷諾數(shù)較小時(shí)， 近壁層流層的厚度大于絕對(duì)粗糙度，粗糙突起對(duì)紊流的流動(dòng)影響不大，這種情況的管內(nèi)流動(dòng)稱為“水力光滑”的，把這種管道稱為“光滑管” ；隨著雷諾數(shù)開始變大

16、，層流開始向紊流轉(zhuǎn)變，層流邊層的寬度變小，到達(dá)一定的程度時(shí)，近壁層流層的厚度小于絕對(duì)粗糙度，粗糙突起就會(huì)對(duì)紊流造成影響，這種管內(nèi)流動(dòng)稱為“水力粗糙”的，把這種管道稱為“粗糙管”。(3).根據(jù)尼古拉茲實(shí)驗(yàn)，圓管紊流沿程阻力可以分為哪幾個(gè)區(qū)域，各區(qū)域內(nèi)如何計(jì)算范寧阻力系數(shù)(4).常見的光滑管阻力系數(shù)計(jì)算方法有哪些，常見的粗糙管阻力系數(shù)計(jì)算方法有哪些光滑管阻力系數(shù)計(jì)算方法：1.多吉 -梅茨納公式； 2.伯拉休斯型經(jīng)驗(yàn)公式；3.克拉佩公式； 4.托蘭斯公式粗糙管阻力系數(shù)計(jì)算方法：公式；公式(5).如何計(jì)算過渡流壓降流體流動(dòng)過程中由層流發(fā)展到紊流狀態(tài)存在過渡區(qū)，對(duì)于過渡區(qū)流動(dòng)壓耗求解方法有學(xué)者建議在層流

17、臨界雷諾數(shù)與紊流臨界雷諾數(shù)之間采用線性插值方法求解得出RegcRegcRe由下式計(jì) f l過渡區(qū)范寧阻力系數(shù)。 因此，對(duì)于層流臨界雷諾數(shù)處范寧阻力系數(shù)gc算得到：f l16Regc紊流臨界雷諾數(shù) Regc下的范寧阻力系數(shù)ft ，采用如前所述范寧阻力系數(shù)相應(yīng)的計(jì)算公式計(jì)算得出。最后，由下式計(jì)算雷諾數(shù)為時(shí)，g過渡區(qū)的范寧阻力系數(shù)f tr。Ref trRegRegcftflf lRegc - Regc(6).如何計(jì)算過流截面突擴(kuò)、突縮情況下的水頭損失包達(dá)公式：v1v22hj2gA12v12A22v22將連續(xù)性方程代入上式，可得h jv121v2212g1hjA2g2A2 g2g22211A12A21

18、1A2A1(7).簡(jiǎn)述如何計(jì)算動(dòng)力鉆具壓耗1.固定值。當(dāng)鉆進(jìn)的參數(shù)比較穩(wěn)定，井下動(dòng)力鉆具的壓耗不大時(shí)，通?？梢匀∫粋€(gè)常量，使計(jì)算簡(jiǎn)單。2.插值法。通過查閱井下動(dòng)力鉆具的參數(shù)表確定排量及壓力降，通過實(shí)際排量來進(jìn)行插值可近似得到動(dòng)力鉆具的壓力降，即ppp2Qp1Q2Q2Q Q Q2m1Q22a11a213.利用循環(huán)壓耗反算井下動(dòng)力鉆具的壓耗系數(shù)。在穩(wěn)定鉆進(jìn)且環(huán)空清潔的條件下，可采用這種方法算得壓耗系數(shù)，并利用算得的壓耗系數(shù)進(jìn)行后續(xù)計(jì)算，即pmpspgpppbpaf mpmQ 2a4.回歸法。根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可以將動(dòng)力鉆具在當(dāng)前鉆井液性能條件下壓降與排量的關(guān)系式回歸確定為pamQbmmChap7:(1)

19、 對(duì)巖屑顆粒來講，何為有效粒徑何謂球形度有效粒徑：比重速度或滑落速度相同的球體直徑球形度：與顆粒同體積的球體的表面積與顆粒的表面積之比。(2) 巖屑顆粒在充滿泥漿的直井環(huán)空中下沉?xí)r主要受哪些阻力一是由流體粘性產(chǎn)生的摩擦阻力； 二是由于物體周圍流體的速度差等因素的影響，使運(yùn)動(dòng)物體前后形成壓力差而產(chǎn)生的阻力，稱為壓差阻力。(3) 壓差阻力產(chǎn)生的根本原因是什么流體經(jīng)過球體發(fā)生了附面層的分離，產(chǎn)生了旋渦區(qū)，消耗了機(jī)械能，在球體前后形成壓強(qiáng)差，因而產(chǎn)生壓差阻力(4) 小雷諾數(shù)顆粒下沉?xí)r，其阻力主要考慮什么力用什么公式計(jì)算摩擦阻力(5) 大雷諾數(shù)顆粒下沉?xí)r，其阻力主要考慮什么力用什么公式計(jì)算壓差阻力(6)

20、 中雷諾數(shù)顆粒下沉?xí)r，其阻力主要考慮什么力用什么公式計(jì)算同時(shí)考慮壓差阻力和摩擦阻力(7) 何謂自由沉降 何謂干涉沉降何謂自由沉降末速自由沉降：?jiǎn)蝹€(gè)顆粒在無限的流動(dòng)空間內(nèi)的滑落。當(dāng)固體體積濃度很小時(shí)，顆粒與顆粒之間彼此不發(fā)生嚴(yán)重干擾的滑落，也可當(dāng)做自由沉降來處理干涉沉降：顆粒群體在有限流體空間內(nèi)的滑落。自由沉降末速：作用于顆粒上的外力達(dá)到平衡，顆粒等速滑落，把顆粒等速滑落的速度稱為滑落末速。(8) 何謂形狀系數(shù)(9) 莫爾、錢氏、沃克 -邁耶斯關(guān)系式，三者有何不同(10) 何謂巖屑運(yùn)移比為何它能衡量巖屑的運(yùn)移效率當(dāng)巖屑滑落速度增加時(shí)，巖屑運(yùn)移比減小，則環(huán)空內(nèi)的巖屑濃度會(huì)增加。因此，巖屑運(yùn)移比是對(duì)

21、鉆井液攜巖能力的一種很好的度量方式(11) 何謂環(huán)空內(nèi)巖屑濃度 Ca 為何 Ca 不能太高(12) 垂直管固液兩相流的三個(gè)控制方程是什么(13) 根據(jù) Williams 和 Bruce 等人的實(shí)驗(yàn)，在垂直井中，當(dāng)鉆柱轉(zhuǎn)速較小時(shí)（ 35rpm ），鉆柱旋轉(zhuǎn)有利于巖屑上返，如何解釋當(dāng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)了周圍液體的旋轉(zhuǎn)，使液體呈螺旋流上返，補(bǔ)償了顆粒的翻轉(zhuǎn)力矩，使其平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而提高上返速度Chap9:（1） 何謂波動(dòng)壓力何謂擠壓 （或激動(dòng)） 壓力和抽吸壓力產(chǎn)生波動(dòng)壓力的三個(gè)主要原因是什么一般情況下那個(gè)原因最主要波動(dòng)壓力：油氣鉆井過程中，經(jīng)常進(jìn)行的作業(yè)是將管柱起出或下入充滿鉆井液的井眼，起鉆、下鉆、下

22、套管或襯管等是這種作業(yè)的主要形式。由于管柱的頂替作用，將會(huì)導(dǎo)致井眼內(nèi)鉆井液的流動(dòng)，從而在井內(nèi)產(chǎn)生附加的壓力。因起下鉆速度不均勻等，這種附加壓力的數(shù)值在管柱起出或下入的過程發(fā)生變化。鉆井工作者通常將這種現(xiàn)象稱為壓力波動(dòng) （ Pressure Surge），將附加壓力的數(shù)值稱為波動(dòng)壓力。若波動(dòng)壓力使井內(nèi)總壓力增加，則稱為激動(dòng)壓力或擠壓壓力；若波動(dòng)壓力使井內(nèi)總壓力減小，則稱為抽吸壓力。鉆井液的靜切力、鉆井液黏滯力和鉆柱慣性力鉆柱最大速度引起的波動(dòng)壓力（2） 簡(jiǎn)述波動(dòng)壓力對(duì)鉆井造成的危害。波動(dòng)壓力可以引起井涌或井噴。為了節(jié)省時(shí)間，將管柱快速起出井眼時(shí)，井內(nèi)可能產(chǎn)生很大的抽吸壓力，從而使井內(nèi)壓力降低，地

23、層油氣流入，從而引起井涌或井噴?，F(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)資料表明， 25%以上的井噴是直接由于起鉆時(shí)抽吸作用引起的。過大的激動(dòng)壓力會(huì)壓裂地層而引起井漏。管柱的起出或下入過程中，會(huì)引起激動(dòng)壓力和抽吸壓力的交替變化，使井壁上的載荷發(fā)生周期性變化，容易引起井壁坍塌。抽吸壓力會(huì)導(dǎo)致地層流體流入井內(nèi)而污染鉆井液，從而導(dǎo)致鉆井液處理上的困難。激動(dòng)壓力或抽吸壓力也會(huì)給油層保護(hù)帶來困難。（3） 噴射鉆井時(shí)起下鉆引起的井下波動(dòng)壓力比普通鉆井時(shí)大，為什么（4） 深井滿眼鉆具鉆井比淺井普通鉆井引起的波動(dòng)壓力大，為什么（5） 簡(jiǎn)述波動(dòng)壓力的計(jì)算過程。分別計(jì)算鉆桿環(huán)空和鉆鋌環(huán)空的鉆井液流動(dòng)速度；分別確定鉆桿環(huán)空和鉆鋌環(huán)空的流態(tài)，并計(jì)算

24、鉆柱最大速度引起的波動(dòng)壓力；根據(jù)鉆井液性能和現(xiàn)場(chǎng)工作情況，確定有無必要計(jì)算鉆井液靜切力和慣性力引起的波動(dòng)壓力；在三個(gè)波動(dòng)壓力值中選擇數(shù)值最大者進(jìn)行分析，判斷是否可能引起井下事故。（6） 下鉆時(shí)，由于急剎車（剎住不動(dòng)）所引起的波動(dòng)壓力是擠壓壓力還是抽吸壓力下鉆前從上提鉆柱時(shí)引起的波動(dòng)壓力是擠壓還是抽吸壓力兩種情況下產(chǎn)生波壓的原因是什么（7） 穩(wěn)態(tài)波動(dòng)壓力理論中，產(chǎn)生波動(dòng)壓力主要有哪幾方面的因素鉆井液的靜切力、鉆井液黏滯力和鉆柱慣性力（8） 簡(jiǎn)述穩(wěn)態(tài)波動(dòng)壓力理論中，計(jì)算波動(dòng)壓力的步驟。（9） 簡(jiǎn)述瞬態(tài)波動(dòng)壓力與穩(wěn)態(tài)波動(dòng)壓力理論的不同點(diǎn)。（ 10） 試說明以下鉆井參數(shù)（鉆井液性能、下入深度、起下鉆速

25、度、起下鉆加速度）對(duì)井下波動(dòng)壓力的影響規(guī)律。鉆井液性能： 1.鉆井液密度波動(dòng)壓力的絕對(duì)值隨鉆井液密度的增加而增大（即激動(dòng)和抽吸壓力都增大） ，而且增加的幅度與下入速度有很大關(guān)系，速度較大時(shí)影響較明顯，反之，速度較小時(shí)影響不明顯。2.稠度系數(shù)（1）最大波動(dòng)壓力隨K 增大而增大；（ 2）速度變化較大的點(diǎn)上以及停止下入后，即加速度較大時(shí)，表現(xiàn)為波動(dòng)隨K 的增加而減少。3.流性指數(shù)與 K 的影響因素相似4.壓縮性的影響很大程度上表征著鉆井液的含氣量下入深度：隨該距離的增加，一方面，最大波動(dòng)壓力下降，另一方面，壓力曲線的波動(dòng)幅度減小，形狀也有較大的改變。起下鉆速度：速度越大，波動(dòng)壓力越大起下鉆加速度：在

26、開始下入和接近下完時(shí)的波動(dòng)壓力很大，而且加速度大，則波動(dòng)壓力的絕對(duì)值也大。Chap10:（1） 簡(jiǎn)要說明井底壓力的計(jì)算具體分為哪幾種情況。井內(nèi)鉆井流體處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)的井底壓力等于鉆井流體的靜壓力，稱為井底靜壓力，相應(yīng)的當(dāng)量密度稱為井底當(dāng)量靜態(tài)密度（Equivalent Static Density，簡(jiǎn)稱ESD）。 井內(nèi)鉆井流體處于循環(huán)流動(dòng)狀態(tài)（如循環(huán)、壓井、注水泥頂替等），此時(shí)的井底壓力等于靜液柱壓力、 環(huán)空壓耗及井壓套壓之和，相應(yīng)的當(dāng)量密度統(tǒng)稱為當(dāng)量循環(huán)密度（ Equivalent Circulating Density，簡(jiǎn)稱 ECD）。 鉆井管柱在充滿鉆井流體的井眼內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)（如起下鉆

27、、下套管、上下活動(dòng)鉆具等），此時(shí)的井底壓力等于靜液柱壓力加上波動(dòng)壓力。（2） 井底靜壓力的計(jì)算可以分為哪幾種情況考慮1.液柱靜壓力 2.氣柱靜壓力 3.固液混合物靜壓力4.氣液混合物靜壓力（3） 現(xiàn)階段鉆井液在井下高溫高壓條件下，其密度的計(jì)算方法主要分為哪幾類1.復(fù)合密度模型2.經(jīng)驗(yàn)密度模型3.固液兩相密度模型（4） 當(dāng)量循環(huán)密度ECD的計(jì)算方法有哪些1.由環(huán)空壓耗直接計(jì)算ECD2.由立管壓力反算ECD（5） 環(huán)空返速的影響因素主要有哪些1.鉆井泵功率的影響；2.鉆井液性能的影響3.環(huán)空尺寸的影響（6） 如何用最低井底壓力法確定最優(yōu)環(huán)空返速（7） 簡(jiǎn)要說明合理環(huán)空返速與最優(yōu)環(huán)空返速的區(qū)別和聯(lián)系

28、。Chap11:(1) 射流的種類有哪些鉆井液從噴嘴噴出形成的射流是哪種類型1.根據(jù)射流的壓力分類低壓射流、中壓射流和高壓射流2.根據(jù)工作介質(zhì)和環(huán)境介質(zhì)淹沒射流和非淹沒射流3.根據(jù)固壁條件分類自由射流和非自由射流4.根據(jù)射流施載特性分類連續(xù)射流、沖擊射流和混合射流5.根據(jù)射流水力學(xué)特性分類定常射流和非定常射流6.根據(jù)射流介質(zhì)相分類單相和多相射流淹沒非自由射流(2) 射流對(duì)井底的作用有哪幾種試簡(jiǎn)述其作用機(jī)理。1 射流的沖擊壓力作用對(duì)巖屑的沖擊翻轉(zhuǎn)作用：作用在井底巖屑上的壓力極不均勻，使巖屑產(chǎn)生一個(gè)翻轉(zhuǎn)力矩，離開井底。2.漫流的橫推作用漫流具有附面射流性質(zhì)。高速漫流對(duì)井底巖屑產(chǎn)生一個(gè)橫推力3.射流對(duì)井底的破巖作用巖石強(qiáng)度較低：射流沖擊力超過地層巖石的破碎壓力時(shí)，射流