井下作业工高级工计算试题

一、计算题1.某井套管内径d=140mm，预在该井用密度为1.85g/cm3的水泥注30m水泥塞,试求干水泥用量及清水用量(现场普通油井水泥配浆表：干水泥密度为3.15g/cm3，50kg/袋，配制密度为1.85g/cm3的水泥浆，每袋干水泥可配40L水泥浆，需水24L。实配水泥浆为理论数的1.2倍,结果取整数)。1.解：水泥浆用量:V=（π/4）d2hK=3.14/4×1.42×300×1.2=553.9(升)从现场普通油井水泥配浆表可知：干水泥密度为3.15g/cm3，配制密度为1.85g/cm3的水泥浆，每袋干水泥可配40升水泥浆，需水24升。干水泥用量:G=553.9÷40=13.8袋取整数14袋清水用量:Q=14×24=336升答:须干水泥14袋,清水336升。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。2.某井套管内径为161.7mm，预在该井用密度为1.85g/cm3的水泥浆注50m水泥塞,试求干水泥用量及所需清水量（已知1袋干水泥50kg，密度为3.15g/cm3,，配成1.85g/cm3的水泥浆40L需清水24L，内径φ161.7mm的套管内容积为20.5L/m，配制水泥浆为理论数的1.1倍,结果取整袋数和整“升”数）。2.解：根据现场套管内容积常数表可知：内径φ161.7mm的套管其内容积为q=20.5L/m灰塞的体积V塞=L·q=50m·20.5L/m=1025L灰浆用量V浆=k·V塞=1.1·1025L=1127.5L需干水泥量G=V浆÷40L/袋=1127.5L÷40L/袋=28.2（袋）取整数29（袋）需清水量m水=G·24=29袋·24L/袋=696（L）答：需干水泥量29袋，配淡水浆需清水量696升。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。3.某井套管内径为161.7mm，预在该井用密度为1.85g/cm3的水泥注100m水泥塞,试求需袋装干水泥多少L？已知1袋干水泥50kg，密度为3.15g/cm3,配成1.85g/cm3的水泥浆40L，内径φ161.7mm套管内容积为20.5L/m，配浆为理论数的1.1倍,袋数用整数)。3.解：根据现场套管内容积常数表可知：内径φ161.7mm的套管其内容积为q=20.5L/m灰塞的体积V塞=L·q=100m·20.5L/m=2050L灰浆用量V浆=k·V塞=1.1·2050L=2255L需干水泥量G=V浆÷40L/袋=2255L÷40L/袋=56.4（袋）取整数57（袋）G=N·m=57袋×50kg/袋=2.85（吨）答：需干水泥量2.85吨。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。4.新到散装油井水泥50t，密度为3.15g/cm3,欲装入体积为20m3的容器中，该容器能否装下？4.解：50吨油井水泥的体积V=m/γ=50t÷3.15t/m3=15.87m3＜20m3答：该容器能装下。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。公式可用汉字表达。5.某井下油管1100m注水泥塞，油管内径为62mm，设计顶替水泥浆至1000m，采用方池和板尺计量，方池长5.00m，宽2.00m，高1.20m。方池摆放水平，里面盛满顶替液。求顶替到位后方池液面下降多少毫米。(内径为62mm的油管内容积为3.019m3/km，地面管线和油补距忽略，结果取毫米整数)。5.解：依题意可知：内径φ62mm的油管其内容积为q=3.019m3/Km顶替液量V=q·h=3.019m3/Km×1000m=3.019m3顶替液量在方池内占有的高度H=V/S=3.019m3÷（5.00m×2.00m）=0.3019m=302mm答：顶替到位后方池液面下降302毫米。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。6.某井下油管3600m注水泥塞，油管内径为62mm，设计顶替水泥浆至3550m，采用水泥车自动计量，求需顶替液量(内径为62mm的油管内容积为3.019m3/km，地面管线和油补距忽略，结果取体积“升”的整数)。6.解：依题意可知：内径φ62mm的油管其内容积为q=3.019m3/Km顶替液量V=q·h=3.019m3/Km×3550m=10.71745m3=10717.45L取整数10718L答：需顶替液量为10718升。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。公式可用汉字表达。7.某井注水泥塞，钻杆下深1900m，油管下深2100m。油管内径为62mm，钻杆内径为55mm。设计顶替水泥浆至3930m，采用水泥车自动计量，求需顶替液量(内径为55mm的钻杆内容积2.375m3/km，内径为62mm的油管内容积3.019m3/km，地面管线和油补距忽略，结果取体积“升”的整数)。7.解：依题意可知：内径φ55mm的钻杆，其内容积为q=2.375m3/Km钻杆内顶替液量V1=q1·h1=2.375m3/Km×1900m=4.51250m3=4512.5L内径φ62mm的油管其内容积为q=3.019m3/Km油管内顶替液量V2=q2·h2=3.019m3/Km×（3930-1900）m=6.12857m3=6128.6L顶替液的体积V=V1＋V2=4512.5L＋6128.6L=10641.1L取整数10642L答：需顶替液量为10642升。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。管柱结构按油管在钻杆上部计算不得分。公式可用汉字表达。8.内径为62mm的油管下深1000mm，井筒内充满清水（直井），正注入水泥浆3.02m3，密度为1.85g/cm3。正注完水泥浆后停泵，立即关闭套管闸门和油管闸门，套管装有压力表，此时套管压力表的最大读数是多少（直井，油补距和地面管线忽略，φ62mm油管的内容积3.02m3/Km，重力加速度g取10m/s2）（结果取小数点后一位）8.解：3.02m3水泥浆在油管内的高度H=v/q=3.02m3÷3.02m3/Km=1000m在管鞋处存在下列关系式：p油=p套γ泥·h泥·g=γ水·h·g＋P表p表=（γ泥－γ水）·h泥·g=（1850-1000）Kg/m3×1000m×10m/s2p表=8500000Pa=8.5MPa答：此时套管压力表的最大读数是8.5兆帕。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。公式可用汉字表达。9.内径为62mm的油管下深1500mm，井筒内充满清水，正注入水泥浆3.02m3，密度为1.83g/cm3。正注完水泥浆后停泵，立即关闭套管闸门和油管闸门，套管装有压力表，此时套管压力表的最大读数是多少（直井，油补距和地面管线忽略，φ62mm油管的内容积3.02m3/km，重力加速度g取10m/s2）？9.解：3.02m3水泥浆在油管内的高度H=v/q=3.02m3÷3.02m3/Km=1000m在管鞋处存在下列关系式：p油=p套γ泥·h泥·g＋γ水·h水·g=γ水·h·g＋p表p表=（γ泥－γ水）·h泥·g=（1830-1000）Kg/m3×1000m×10m/s2=8300000Pa答：此时套管压力表的最大读数是8300000帕。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。公式可用汉字表达。10.某型号的油井水泥浆在常温常压下初始稠化时间120min。如温度不变，压力每增加10MPa初始稠化时间（和常温常压下相比）缩短12％。设温度不变，压力增加30Mpa，求压力增加后的水泥浆初始稠化时间。（结果取分钟的整数）。10.解：依题意可知：温度不变压力每增加10MPa初始稠化时间缩短12％。压力增加30MPa，初始稠化时间减少为：Δt=（Δp·12％÷10MPa）T=（30MPa·12％÷10MPa）120min=43.2min=43min压力增加30MPa时初始稠化时间为：t=T-Δt=120-43=77(min)答：压力增加30MPa时水泥浆初始稠化时间77min。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。公式可用汉字表达，可以列总式一步求出。11.某容器装有干水泥20m3，密度为3.15g/cm3，某稠油井挤水泥作业需要干水泥50t，该容器内的干水泥能否够用？11.解：20m3干水泥的质量m=v·γ=20m3×3.15t/m3=63t＞50t答：该容器内的干水泥够用。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。公式可用汉字表达。12.某井井筒内充满清水,下堵水封隔器Y445，下井管柱组合为丝堵+丢手封隔器＋φ73mm油管×1000m（油管内容积3.019m3/km，重力加速度g=10m/s2）。使用清水坐封，求封隔器丢手后管柱悬重的变化（封隔器重量忽略，结果取“千牛”的整数）。12.解：封隔器座封前油管内是空的，座封丢手后油管内充满液体。油管内总体积V=h·Q=1000m·3.019m3/km=3.019m3重量增加G=V·γ·g=3.019m3×1.0t/m3×10m/s2=30.19KN≈30KN答：封隔器丢手后，管柱悬重增加30KN。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。公式可用汉字表达。13.某直井内充满清水，地层破裂压力为65MPa，化学堵水管柱内径φ76mm下深3000m，油层深度3000m，堵剂的密度为1.81g/cm3，设计堵剂的用量为10m3，顶替液为清水。化堵时不使地层压开的最高压力不能超过多少（内径φ76mm的油管内容积4.53m3/km，g取10m/s2结果取单位“兆帕”的整数）？13.解：油管内总体积V=h·Q=3000m·4.53m3/km=13.59m3＜10m3h1=v1÷Q=10m3÷4.53m3/km=2208mh2=h－h1=3000m－2208m=792mp破=（ρ1·g·h1＋ρ2·g·h2）＋Pp=p破－（ρ1·g·h1＋ρ2·g·h2）=65MPa－（1.81g/cm3·10m/s2·2208m＋1.00g/cm3·10m/s2·792m）=65MPa－（40.0MPa＋7.9MPa）=17.1≈17MPa答：最高压力不能超过17兆帕。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。公式可用汉字表达。14.某直井内充满清水，地层破裂压力为65MPa，化学堵水管柱内径φ62mm下深3000m，油层深度3000m，堵剂的密度为1.80g/cm3，设计堵剂的用量为15m3，化堵时不使地层压开的最高压力不能超过多少（内径φ62mm的油管内容积3.019m3/km，g取10m/s2，结果取单位“兆帕”的整数？）14.解：油管内总体积V=h·Q=3000m·3.019m3/km=9.057m3＜15m3p破=ρ·g·h＋pp=p破－ρ·g·h=65MPa－1.80g/cm3·10m/s2·3000m=11MPa答：最高压力不能超过11兆帕。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。公式可用汉字表达。15.某地区3000m以内