期末复习题——完井工程
课程编号：
中国石油大学（北京）远程教育学院《完井工程》
期末复习题
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一、名词解释
1. 泥侵
2. 井身结构
3. 后期裸眼完井
4. 射孔孔眼参数
5. 石油井口装置
6.地应力
7.水浸
8.水灰比
9.水泥浆稠化时间10.窜槽11.射孔
12.正压射孔13.完井14. 出砂15.砂桥16.端部脱砂
二、判断正误（正确的打√，错误的打×）
1.地应力是地壳外部作用力（）
2.轴向拉力作用下，套管的抗外挤强度提高（）
3.套管柱的设计通常是由下而上分段设计的（）
4.通常用套管的抗滑扣力表示套管的抗拉强度（）
5.中间套管的作用主要是封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂层安装井口（）
6.固井时前置液的作用是将水泥浆与钻井液隔开（）
7.无枪身射孔器的使用容易受到井下温度、压力的影响（）
8.铅模通井应该快速下钻（）
9.套管头用来安装采油树的井口装置（）
10.偏心配水器可保持管柱有较大的通道，便于井下工具通过（）
11.套管所受轴向拉力一般在井口最大。（）
12.由拉应力引起的破坏形式：本体被拉断、脱扣（）
13.外挤作用下破坏形式有失稳破坏和强度破坏（）
14.通常以套管鞋处的地层破裂压力值确定井口内压力。（）
15.以井口装置承压能力作为套管在井口所受的内压力。（）
16.API套管系列中的抗硫套管有:H K J C L级套管。（）
17.套管柱设计表层套管的设计特点：主要考虑内压载荷。（）
18.套管柱设计技术套管的设计特点：既要高抗内压强度，又要抗钻具冲击磨损。（）
19.套管柱设计油层套管的设计特点：上部抗内压，下部抗外挤。（）
20.大位移井是指井的水平位移与垂深之比等于或大于2的定向井。大位移井具有很长斜度稳
斜段，大斜度稳斜角大于60°（）
21.射孔器按结构可以分两类：有枪身射孔器和无枪身射孔器。（）
22.裸眼完井法是国内外最为广泛的一种完井方法。（）
23.表层套管柱设计时主要考虑抗拉载荷（）
24.地层流体高于临界流速时容易形成砂桥（）
25.水泥面以下套管强度计算时应考虑双向应力影响（）
26.砾石充填完井法是国内外最为广泛的一种完井方法（）
27.偏心配水器相对于常规配水器可以增加内通孔直径（）
28.在加重钻井液中，无枪身射孔器比有枪身射孔器更容易下井（）
29.套管轴向拉力一般井底最大（）
30.油管头上法兰以上的所有装备称为采油树（）
三、不定项选择题（每题3分，共24分）
1.井身结构中常见的套管的分类有
A.表层套管
B.中间套管
C.生产套管
D.尾管（衬管）
2.储层流体包括
A.油
B.岩石
C.气
D.水
3.套管受力分析中，主要考虑：
A.轴向拉力
B.外挤压力
C.振动载荷
D.内压力
4.井身结构设计的主要依据是
A.地应力剖面
B.地层压力剖面
C.地层破裂压裂压力剖面
D.产层压力剖面
5.引起套管腐蚀的主要介质有：
A.气体或液体中的硫化氢
B.溶解氧
C.二氧化碳
D.地层水
6.注水泥目的：
A.固定套管
B.稳定井壁
C.封隔井内的油气水层
D.保护油气层
7.对油井水泥的基本要求：
A.配浆性好，在规定时间内保持流动性。
B.在井下温度及压力下性能稳定,在规定时间内凝固并达到一定强度。
C.能和外加剂相配合，调节各种性能。
D.水泥石具有很低的渗透性。
8.对水泥强度，尤其是早期强度有较大影响的是：
A.硅酸三钙
B.硅酸二钙
C.铝酸三钙
D.铁铝酸四钙
9.常见的套管损坏形态有：
A.套管变形
B.套管破裂
C.套管错断
D.腐蚀穿孔
E.套管密封性破坏
10.井深结构设计基础数据中有那几个压力剖面？
A.孔隙压力剖面
B.破裂压力剖面
C.坍塌压力剖面
D.漏失压力剖面
11.下列属于人为因素造成孔隙出砂的是
A.地层压降及生产压差对出砂的影响
B.射孔孔道填充物对出砂的影响
C.地层伤害的影响
D.颗粒胶结性质
12.高能气体压裂的作用原理包括（）
A.机械作用
B.水力振荡
C.高温作用
D.化学作用
四、简答题（每题5分，共30分）
1.简述套管的分类及作用
2.简述井身结构设计原则
3.简述完井的四类井底结构类型
4.简述端部脱砂压裂技术的出发点
5.简述无枪身射孔器的主要缺点
6.正循环洗井和反循环洗井的主要区别
7.套管柱设计的等安全系数法的基本设计思路
8.完井方法选择条件
9.简述有枪身射孔器特点
10.完井的概念和完井工程的主要内容
11.出砂的危害有哪些？
12.简述出砂地层类型及出砂特征
13.油井防砂方法有以下几种：
五、计算题（第1题6分，第2题7分，共13分）
1. 某井用177.8mm，N-80钢级、11.0mm的套管，其额定抗外挤强度p c＝16000KPa，管体抗拉屈服强度为2900KN，其下部悬挂浮重为180KN的套管，试计算p cc。
2. 139.7mm、J-55钢级、10.03mm的套管允许抗外挤强度为26320KPa，如果抗挤安全系数为1.19，求在1.30g/cm3的钻井液中的允许下入深度。
3. 某井用177.8mm，P-110钢级、壁厚9.0mm的套管，其额定抗外挤强度p c＝23000KPa，管体抗拉屈服强度为3200KN，其下部悬挂浮重为270KN的套管，试计算p cc。
4. 139.7mm、N-80钢级、壁厚11mm的套管允许抗外挤强度为24180KPa，如果抗挤安全系数为1.21，求在1.29g/cm3的钻井液中的允许下入深度。
中国石油大学（北京）远程教育学院《完井工程》标准答案
期末复习题
一、名词解释
1. 泥侵：钻井液中的固相物质侵入储层的现象
2. 井身结构：主要包括套管层次、每层套管的下入深度以及套管和井眼尺寸配合。
3. 后期裸眼完井：先用符合打开油气层条件的优质钻井液钻开油气层，再下入油层套管固井在油
气层之上固井的完井方法，
4. 射孔孔眼参数：主要包括孔眼深度、孔眼密度、孔眼直径和孔眼相位。
5. 石油井口装置：主要指套管头、油管头和采油(气)树三大部分。
6.地应力：岩层内部产生反抗变形、并作用在地壳单位面积上的力
7.水浸：钻井液中自由水侵入储层的现象。
8.水灰比：水与干水泥重量之比。
9.水泥浆稠化时间：水泥浆从配制开始到其稠度达到其规定值所用的时间。
10.窜槽：水泥浆不能将环空中钻井液完全替走，而使环形空间局部出现未被水泥浆封固住的现象。
11.射孔：射孔枪在油层某一层段套管、水泥环和地层之间打开一些孔道，使地层中流体能流出。
12.正压射孔：通常井筒内液柱压力高于或近似等于地层压力，称为正压射孔或平衡射孔。
13.完井：完井是使井眼与油气储集层（产层、生产层）连通的工序，是联系钻井和采油生产的一个关键环节。
14. 出砂：是由于油气井开采和作业等综合因素造成井底附近地层破坏，导致剥落的地层砂随地层流体进入井筒，而对油气井生产造成不利影响的现象。
15.砂桥：地层砂粒或充填砂粒在炮眼周围构成的圆拱结构。
16.端部脱砂：使携砂液于裂缝端部位置发生桥塞，裂缝净压力急剧升高，从而导致裂缝宽度增加。
二、判断正误（正确的打√，错误的打×）
1.地应力是地壳外部作用力（×）
2.轴向拉力作用下，套管的抗外挤强度提高（×）
3.套管柱的设计通常是由下而上分段设计的（√）
4.通常用套管的抗滑扣力表示套管的抗拉强度（√）
5.中间套管的作用主要是封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂层安装井口（×）
6.固井时前置液的作用是将水泥浆与钻井液隔开（√）
7.无枪身射孔器的使用容易受到井下温度、压力的影响（√）
8.铅模通井应该快速下钻（×）
9.套管头用来安装采油树的井口装置（×）
10.偏心配水器可保持管柱有较大的通道，便于井下工具通过（√）
11.套管所受轴向拉力一般在井口最大。（√）
12.由拉应力引起的破坏形式：本体被拉断、脱扣（√）
13.外挤作用下破坏形式有失稳破坏和强度破坏（√）
14.通常以套管鞋处的地层破裂压力值确定井口内压力。（√）
15.以井口装置承压能力作为套管在井口所受的内压力。（√）
16.API套管系列中的抗硫套管有:H K J C L级套管。（√）
17.套管柱设计表层套管的设计特点：主要考虑内压载荷（√）
18.套管柱设计技术套管的设计特点：既要高抗内压强度，又要抗钻具冲击磨损。（√）
19.套管柱设计油层套管的设计特点：上部抗内压，下部抗外挤。（√）
20.大位移井是指井的水平位移与垂深之比等于或大于2的定向井。大位移井具有很长斜度稳
斜段，大斜度稳斜角大于60°（√）
21.射孔器按结构可以分两类：有枪身射孔器和无枪身射孔器。（√）
22.裸眼完井法是国内外最为广泛的一种完井方法。（×）
23.表层套管柱设计时主要考虑抗拉载荷（×）
24.地层流体高于临界流速时容易形成砂桥（×）
25.水泥面以下套管强度计算时应考虑双向应力影响（√）
26.砾石充填完井法是国内外最为广泛的一种完井方法（√）
27.偏心配水器相对于常规配水器可以增加内通孔直径（√）
28.在加重钻井液中，无枪身射孔器比有枪身射孔器更容易下井（×）
29.套管轴向拉力一般井底最大（√）
30.油管头上法兰以上的所有装备称为采油树（×）
二、不定项选择题
1.ABCD
2. ACD
3. ABD
4. BC
5. ABC
6. AC
7. ABCD
8. ACD
9. ABCDE 10.ABCD 11. ABC 12. ABCD
1.井身结构中常见的套管的分类有
A.表层套管
B.中间套管
C.生产套管
D.尾管（衬管）
2.储层流体包括
A.油
B.岩石
C.气
D.水
3.套管受力分析中，主要考虑：
A.轴向拉力
B.外挤压力
C.振动载荷
D.内压力
4.井身结构设计的主要依据是
A.地应力剖面
B.地层压力剖面
C.地层破裂压裂压力剖面
D.产层压力剖面
5.引起套管腐蚀的主要介质有：
A.气体或液体中的硫化氢
B.溶解氧
C.二氧化碳
D.地层水
6.注水泥目的：
A.固定套管
B.稳定井壁
C.封隔井内的油气水层
D.保护油气层
7.对油井水泥的基本要求：
A.配浆性好，在规定时间内保持流动性。
B.在井下温度及压力下性能稳定,在规定时间内凝固并达到一定强度。
C.能和外加剂相配合，调节各种性能。
D.水泥石具有很低的渗透性。
8.对水泥强度，尤其是早期强度有较大影响的是：
A.硅酸三钙
B.硅酸二钙
C.铝酸三钙
D.铁铝酸四钙
9.常见的套管损坏形态有：
A.套管变形
B.套管破裂
C.套管错断
D.腐蚀穿孔
E.套管密封性破坏
10.井深结构设计基础数据中有那几个压力剖面？
A.孔隙压力剖面
B.破裂压力剖面
C.坍塌压力剖面
D.漏失压力剖面
11.下列属于人为因素造成孔隙出砂的是
A.地层压降及生产压差对出砂的影响
B.射孔孔道填充物对出砂的影响
C.地层伤害的影响
D.颗粒胶结性质
12.高能气体压裂的作用原理包括（）
A.机械作用
B.水力振荡
C.高温作用
D.化学作用
四、简答题（每题5分，共30分）
1.套管的分类及作用：表层套管，封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂层，安装井口、悬挂及支撑
后续各层套管；中间套管，表层和生产套管间因技术要求下的套管，可以是一层、两层或更多层，主要用来分隔井下复杂地层；生产套管，钻达目的层后下入的最后一层套管用以保护生产层，提供油气生产通道。
2.井身结构设计原则:(1)有效保护油气层;(2)有效避免漏、喷、塌、卡等井下复杂事故，安全、
快速钻井;(3)井涌时，有压井处理溢流能力;(4)下套管顺利，不压差卡套管.
3.完井的四类井底结构类型：
（1）封闭式井底—钻开后下油套或尾管固井，射孔；
（2）敞开式井底—钻开后产层裸露，或下筛管不固井；
（3）混合式井底—产层下部裸露，上部套管固井射孔；
（4）防砂完井——砾石充填，筛管。
4.端部脱砂压裂技术的出发点：使携砂液于裂缝端部位置发生桥塞，这时裂缝净压力急剧升高，
从而导致裂缝宽度增加。
5.简述无枪身射孔器的主要缺点：(1)火工器件与液体直接接触，药柱和壳体承受温度和压力联合
作用，降低射孔器性能指标。(2) 在小直径套管内射孔时，损坏套管可能性很大。(3) 单位长度上重量轻，在加重钻井液里使用，下井比较困难。
6.正循环洗井和反循环洗井的主要区别：正循环洗井是把洗井液从油管泵入，由油管返出；反循
环洗井是把洗井液从油管泵入，由油管返出。
7.套管柱设计的等安全系数法的基本设计思路
答案：（写出三个要点以上者得满分）
（1）计算可能出现最大内压力，筛选符合抗内压强度套管
（2）下部套管段按抗挤设计，上部按抗拉设计，各危险断面最小安全系数要大于或等于规定值。
通式：套管强度 > 外载×安全系数
（3）水泥面以上套管强度考虑双向应力影响
（4）轴向拉力通常按套管在空气中的重力计算，
（5）当考虑双向应力时，按浮重计算。
8.完井方法选择条件
答案：（五条以上即可得满分）
（1）有效封隔油、气、水层，防止层间干扰
（2）具备分层注水、注气、分层压裂、酸化等措施
（3）稠油开采能达到注蒸汽热采要求
（4）满足采油和井下作业要求
（5）油田开发后期应具备侧钻条件
（6）保持井筒稳定，确保油井具有一定寿命
（7）油、气层与井筒保持最佳连通，储层损害最小
（8）油、气层与井筒尽最大渗流面积，入井阻力最小
（9）应能有效控砂和防砂，确保油井长期正常生产
（10）施工尽可能简便，经济效益达到最大化
9.简述有枪身射孔器特点
答案：(1) 射孔弹、导爆索、雷管等火品与井内液体无接触，只受井内温度影响。深井和高压井，必须用有枪身射孔器。
(2) 射孔弹爆轰产物冲击能量大部分被枪身吸收，弹壳、弹架等碎片留在射孔枪内。
(3) 枪与枪之间刚性连接，采用油管传送射孔器时，容易实现刚性输送。
(4) 直径较大有枪身射孔器，由于枪身保护，减小套管和水泥环损坏。
10.完井的概念和完井工程的主要内容
答案：完井：使井眼与油气储集层（产层、生产层）连通的工序（Well Completion），
联系钻井和采油生产的一个关键环节。
完井工程内容：钻开储集层（生产层）；
下套管、注水泥固井，射孔、生产管柱、完井测试、防砂排液；
确定完井井底结构，使井眼与产层连通；
安装井底和井口装置，投产措施等；
11.出砂的危害有哪些？
答案：
1、砂粒可能在井内沉积并形成砂堵，产量降低；
2、砂粒将磨损井内和地表设备，卡抽油泵进出口凡尔、活塞、衬套等；
3、出砂严重的井还可能引起井壁坍塌而损坏套管和衬管、砂埋油层导致油气井停产，使采油的
难度和成本都显著提高等等。
4、污染环境，尤其是海洋油气田。
12.简述出砂地层类型及出砂特征
答案：
出砂地层根据地层砂胶结强度大小分成三种类型，每一类型有各自出砂特征。
1. 流砂地层
特征：指没有胶结的地层砂。流砂地层仅靠很小的流体附着力和周围环境圈闭的压实力来聚集。
这种地层一旦开井投产便连续不断出砂，但产出液含砂量相对稳定，基本是一常数。
虽然累计出砂量不断增大，但套管周围不会出现地层空穴，只是地层越来越松。
2. 部分胶结地层
特征：含胶结物量少，胶结力弱，地层强度低。投产后地层砂会在炮眼附近剥落，逐渐发展成空穴，剥落的地层砂进入井筒极易添满井底，堵塞炮管。其产出液含砂量变化很大。
3、脆性砂地层
也称易碎砂地层，较多胶结物，中等胶结强度砂岩。
特征：开始投产时出砂几天或几周，随后出砂量大减，几乎无砂产出，到一定可能重新出砂。
因出砂过程中套管外部地层冲蚀空穴突然增大，过流面积成倍增长，地层流体流速大幅下降，导致出砂量明显下降。当单位面积流体流速达到一定值时，又会出现地层砂大块坍塌，过流面积倍增而停止出砂，出现另一个周期。周而复始任其发展，洞穴将越来越大，最终形成灾难性地层坍塌，使套管变形而报废。
13.油井防砂方法有以下几种：
答案：
1、机械防砂法
2、化学防砂法
3、焦化防砂法
4、复合防砂法
5、其他防砂法
五、计算题（第1题6分，第2题7分，共13分）
1. 某井用177.8mm，N-80钢级、11.0mm的套管，其额定抗外挤强度p c＝16000KPa，管体抗拉屈服
强度为2900KN ，其下部悬挂浮重为180KN 的套管，试计算p cc 。 解：()KPa F F P P s m c cc 1.15745290018074.003.11600074.003.1=??
? ??-?=???? ??
-= 2. 139.7mm 、J-55钢级、10.03mm 的套管允许抗外挤强度为26320KPa ，如果抗挤安全系数为1.19，求在1.30g/cm 3的钻井液中的允许下入深度。
解：gD P oc ρ81.9= oc c P P 19.11≥
)(3.17343.181.919.12632081.919.11m g P D c =??=?≤ρ
3. 某井用177.8mm ，P-110钢级、壁厚9.0mm 的套管，其额定抗外挤强度p c ＝23000KPa ，管体抗拉屈服强度为3200KN ，其下部悬挂浮重为270KN 的套管，试计算p cc 。 解：()KPa F F P P s m c cc 9.2225332002707
4.003.12300074.003.1=??
? ??-?=???? ??
-=
4. 139.7mm 、N-80钢级、壁厚11mm 的套管允许抗外挤强度为24180KPa ，如果抗挤安全系数为1.21，求在1.29g/cm 3的钻井液中的允许下入深度。
解：9.81oc P D ρ= oc c P P 21.11≥ 1241801579.1()1.169.81 1.219.81 1.29
c P D m ρ≤==???
测井工程类试题库 ( 20120426)
一填空题： 1、测井仪器打捞筒由引鞋、挡环、卡瓦、捞筒、钻具转换头组成。 2、在下井过程中，扭矩阀要调到最大，在套管内以不超过 80米/分钟的速度下放，在接近套管口50米处将下放速度降至30米/分钟以下，出套管后裸眼中以不超过60米/分钟的速度下放。 3、水平井测井施工中，天滑轮安装在高于井架二层平台的 位置，以不影响游动大钩起下、安全测井为标准，悬挂天滑轮的井架梁应能承受150 KN的拉力。地滑轮用链条固定在井口前方3米处的钻台横梁上，应能承受大于 150 KN的拉力，其位置不能影响起下钻。 4、水平井测井施工在下钻过程中，应将钻盘锁死，司钻密切注意张力指示，如遇阻显示大于3t的情况，应立即停止下钻，通知测井队，分析遇阻原因，根据现场具体条件采取合理措施； 5、水平井施工中，湿接头对接完成后，操作工程师用数字万用表检查仪器是否对接成功，经检查对接成功后，给下井仪器供电，检查下井仪器各路信号正常后，再进行下一步施工。 6、水平井施工中，用旁通的电缆锁紧器将电缆锁紧，并检查锁紧情况，方法是用绞车给电缆2000Lbs 左右净拉力电缆不滑动，放松电缆至自由状态电缆不滑动为检测标准。 7、水平井施工中，安装好电缆卡子，将钻具下放1m后停车，在
以不影响气动大钳工作的情况下，在钻台上选择合适的位置固定侧拉电缆的小滑轮，小滑轮的侧拉角度与钻台平面成 45°角，为减少电缆磨损，电缆应位于转盘四方口的角处，以上工作完成后重置绞车深度。 8、水平井施工中，为保证测井同步且测井深度不发生错误，绞车工应严格控制电缆张力，并且密切注视井口情况和张力情况，对具有恒张力系统的绞车，可设置电缆净拉力为 1000～1500Lbs ，对没有定张力系统的绞车，绞车挂空挡，用手刹控制滚筒，电缆净拉力保持在 1000～1500Lbs 左右。 9、水平井施工中，下放测井过程中每两柱向钻具水眼中灌一次泥浆，灌满为止； 10、水平井施工中，仪器到底后，在不超过仪器最高允许测速前提下，以最大 10 m/min左右的速度上提钻具，测井电缆保持同步上提，电缆净张力控制在 1000～1500Lbs 左右。 11、湿接头泵下接头总成，包括 2″及 2 1/4″两种规格，选择要根据输送钻具的水眼大小，基本原则为：输送钻具的水眼直径应大于泵下接头最大外径 6mm 以上，现场经常遇到的情况是：普通的5″或更粗钻杆输送利用外径为 21/4″的泵下接头，Φ73的油管或钻杆输送用外径为 2″的泵下接头； 12、制作湿接头泵下接头与电缆连接的电缆头，在制作电缆头时电缆一定要穿过旁通，并且要注意方向。 13、检查水平井工具，包括：机械连接、通断、绝缘。
控制工程基础期末考试题
一、填空题 1．控制系统正常工作的首要条件是__稳定性_。 2．脉冲响应函数是t e t g 532)(--=，系统的传递函数为___2s ?3S+5____ 。 3．响应曲线达到过调量的____最大值____所需的时间，称为峰值时间t p 。 4．对于一阶系统的阶跃响应，其主要动态性能指标是___T _____，T 越大，快速性越___差____。 5．惯性环节的奈氏图是一个什么形状______半圆弧 。 二、选择题 1．热处理加热炉的炉温控制系统属于：A A.恒值控制系统 B.程序控制系统 C.随动控制系统 D.以上都不是 2．适合应用传递函数描述的系统是（ C ）。 A 、单输入，单输出的定常系统； B 、单输入，单输出的线性时变系统； C 、单输入，单输出的线性定常系统； D 、非线性系统。 3．脉冲响应函数是t e t g 532)(--=，系统的传递函数为： A A.)5(32+-s s B.) 5(32-+s s C.)5(32+- s D. )5(32++s s 4．实轴上两个开环极点之间如果存在根轨迹，那么必然存在( C ) A ．闭环零点 B ．开环零点 C ．分离点 D ．虚根 5. 在高阶系统中，动态响应起主导作用的闭环极点为主导极点，与其它非主导极点相比，主导极点与虚轴的距离比起非主导极点距离虚轴的距离（实部长度） 要（ A ） A 、小 B 、大 C 、相等 D 、不确定 6．一阶系统的动态性能指标主要是（ C ） A. 调节时间 B. 超调量 C. 上升时间 D. 峰值时间 7 . 控制系统的型别按系统开环传递函数中的（ B ）个数对系统进行分类。
控制工程基础2006年期末试题
清华大学本科生考试试题专用纸 考试课程 控制工程基础 （卷） 年 月 日 . 设有一个系统如图所示，, , ()，当系统受到输入信号t t x i sin 5)(= 的作用时，试求系统的稳态输出)(t x o 。(分 ) i x o x K K D 图 . 设一单位反馈系统的开环传递函数为 ) 11.0(100 )(+= s s s G 现有三种串联校正装置，均为最小相位的，它们的对数幅频特性渐近线如图所示。 若要使系统的稳态误差不变，而减小超调量，加快系统的动态响应速度，应选取哪种校正装置？系统的相角裕量约增加多少？(分) ) L (w ) (d B ) () ) L (w ) (d B ) ) L (w ) (d B ) () ()
图 . 对任意二阶环节进行校正，如图，如果使用控制器， , 均为实数，是否可以实现闭环极点的任意配置？试证明之。(分) 图 . 一个未知传递函数的被控系统，先未经校正，构成单位反馈闭环。经过测试，得知闭环系统的单位阶跃响应如图所示。 问：() 系统的开环低频增益是多少？(分) () 如果用主导极点的概念用低阶系统近似该系统，试写出其近似闭环传递函数；(分) （）如果采用形式的串联校正()I c 1 K G s s =+，在什么范围内时，对原开环系统 相位裕量的改变约在 5.7~0-??之间？(分) 17/8 图 ．已知计算机控制系统如图所示，采用数字比例控制()D z K =，其中>。设采样周期 (i X s ) z 图 （）试求系统的闭环脉冲传递函数() ()() o c i X z G z X z =； (分) （）试判断系统稳定的值范围； (分) （）当系统干扰()1()n t t =时，试求系统由干扰引起的稳态误差。 (分)
钻井工程试题及答案(第七章)
第七章固井与完井 一、选择题 二、填空题 三、名词解释 1．何谓双向应力椭圆？ 答： 在轴向上套管承受有下部套管的拉应力，在径向上存在有套管内的压力或管外液体的外挤力，套管处于双向应力的作用中。根据第四强度理论，列套管破坏的强度条件方程： 2 2 2 (T z+b t - (T t (T z= d s 改写为：( T z/ d s) -( d z d t )/ T s +( T t / T s) =1 得一椭圆方程。 用d z/ d s的百分比为横坐标，用 d t/ d s的百分比为纵坐标，绘出的应力图，称为双向应力 椭圆。 2．何谓前置液体系？ 答：前置液是注水泥过程中所用的各种前置液体的总称。前置液体系是用于在注水泥之前，向井中注入的各种专门液体。 四、简答题 1．简述套管的的种类及其功用。 答： (1)表层套管，表层套管是开始下入的最短最浅的一层套管，表层套管主要有两个作用：一是在其顶部安装套管头，并通过套管头悬挂和支承后续各层套管；二是隔离地表浅水层和浅部复杂地层，使淡水层不受钻井液污染。 (2)中间套管，亦称技术套管。介于表层套管和生产套管之间的套管都称中间套管，中间套管的作用是隔离不同地层孔隙压力的层系戒易塌易漏等复杂地层。 (3)生产套管。生产套管是钻达目的层后下入的最后一层套管，其作用是保护生产层，并给油气从产层流到地面提供通道。 (4)钻井衬管，亦称钻井尾管。钻井衬管常在已下入一层中间套管后采用，即只要裸眼井段下套管注水泥，套管柱不延伸至井口。采用钻井衬管可以减轻下套管时钻机的负荷和固井后套管头的负荷，同时又可节省大量套管和水泥，降低固井成本。
2．井身结构设计的原则是什么？ 答： 进行井身结构设计所遵循的原则主要有： （1）有效地保护油气层，使不同地层压力的油气层免受钻井液的损害。 （2）应避免漏、喷、塌、卡等井下复杂情况的发生，为全井顺利钻进创造条件，以获得最短建井周期。 （3）钻下部地层采用重钻井液时产生的井内压力不致压裂上层套管外最薄弱的裸露地层。 （4）下套管过程中，井内钻井液柱的压力和地层压力之间的压力差，不致产生压差卡套管现象。 3．套管柱设计包括哪些内容？设计原则是什么？答：套管柱设计包括套管的强度计算；有效外在计算；及套管柱强度设计。 套管柱设计原则： （ 1）应能满足钻井作业、油气层开发和产层改造的需要； （ 2）在承受外载时应有一定的储备能力； （ 3）经济性要好。 4．套管柱在井下可能受到哪些力的作用？主要有哪几种力？答：套管柱在井下可能受到的力包括：（ 1）轴向拉力：套管本身自重产生的轴向拉力、套管弯曲引起的附加应力、套管内注入水泥引起的套管柱附加应力及动载和泵压变化等引起的附加应力。 （ 2）外挤压力：主要有套管外液柱的压力，地层中流体的压力、高塑性岩石的侧向挤压力及其他作业时产生的压力。 （ 3）内压力：主要来自地层流体（油、气、水）进入套管产生的压力及生产中特殊作业（压裂、酸化、注水）时的外来压力。 主要受：轴向拉力、外挤压力及内压力。 5．目前主要有几种套管柱的设计方法？各有何特点？ 答： （ 1）等安全系数法：它的设计思路是使各个危险截面上的最小安全系数等于或大于规定的安全系数。 （ 2）边界载荷法：它的优点是套管柱各段的边界载荷相等，使套管在受拉时，各段的拉力余量是相等的，这样可避免套管浪费。 （ 3）最大载荷法：其设计方法是先按内压力筛选套管，再按有效外挤力及拉应力进行强度设计。该方法对外载荷考虑细致，设计精确。 （4） AMOCO设计方法：该方法在抗挤设计中考虑拉力影响，按双轴应力设计，在计算外载时考虑到接箍处的受力，在计算内压力时也考虑拉应力的影响。
《控制工程基础》期末复习题及答案_81251553585744438
《控制工程基础》期末复习题 一、选择题 1、采用负反馈形式连接后，则 ( ) A 、一定能使闭环系统稳定； B 、系统动态性能一定会提高； C 、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除； D 、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。 2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( )。 A 、增加开环极点； B 、在积分环节外加单位负反馈； C 、增加开环零点； D 、引入串联超前校正装置。 3、系统特征方程为 0632)(23=+++=s s s s D ，则系统 ( ) A 、稳定； B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升； C 、临界稳定； D 、右半平面闭环极点数2=Z 。 4、系统在2)(t t r =作用下的稳态误差∞=ss e ，说明 ( ) A 、 型别2 8、若某最小相位系统的相角裕度0γ>，则下列说法正确的是 ( )。 A 、不稳定； B 、只有当幅值裕度1g k >时才稳定； C 、稳定； D 、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。 9、若某串联校正装置的传递函数为1011001 s s ++，则该校正装置属于( )。 A 、超前校正 B 、滞后校正 C 、滞后-超前校正 D 、不能判断 10、下列串联校正装置的传递函数中，能在1c ω=处提供最大相位超前角的是： A 、 1011s s ++ B 、1010.11s s ++ C 、210.51s s ++ D 、0.11101 s s ++ 11、关于传递函数，错误的说法是 ( ) A 传递函数只适用于线性定常系统； B 传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响； C 传递函数一般是为复变量s 的真分式； D 闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。 12、下列哪种措施对改善系统的精度没有效果 ( )。 A 、增加积分环节 B 、提高系统的开环增益K C 、增加微分环节 D 、引入扰动补偿 13、高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴，则系统的 ( ) 。 A 、准确度越高 B 、准确度越低 C 、响应速度越快 D 、响应速度越慢 14、已知系统的开环传递函数为50(21)(5) s s ++，则该系统的开环增益为 ( )。 A 、 50 B 、25 C 、10 D 、5 15、若某系统的根轨迹有两个起点位于原点，则说明该系统( ) 。 A 、含两个理想微分环节 B 、含两个积分环节 C 、位置误差系数为0 D 、速度误差系数为0 16、开环频域性能指标中的相角裕度γ对应时域性能指标( ) 。 A 、超调%σ B 、稳态误差ss e C 、调整时间s t D 、峰值时间p t 17、已知某些系统的开环传递函数如下，属于最小相位系统的是( ) A 、 (2)(1)K s s s -+ B 、(1)(5K s s s +-+） C 、2(1)K s s s +－ D 、(1)(2) K s s s -- 18、若系统增加合适的开环零点，则下列说法不正确的是 ( )。 一. 填空题(每小题2.5分，共25分) 1． 对控制系统的基本要求一般可以归纳为稳定性、 快速性 和 准确性 。 2． 按系统有无反馈，通常可将控制系统分为 开环系统 和 闭环系统 。 3． 在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有 微分方程 、 传递函数 等。 4． 误差响应 反映出稳态响应偏离系统希望值的程度，它用来衡量系统 控制精度的程度。 5． 一阶系统 1 1 Ts 的单位阶跃响应的表达是 。 6． 有系统的性能指标按照其类型分为时域性能指标和 频域性能指标 。 7． 频率响应是线性定常系统对 谐波 输入的稳态响应。 8． 稳态误差不仅取决于系统自身的结构参数，而且与 的类型有关。 9． 脉冲信号可以用来反映系统的 。 10. 阶跃信号的拉氏变换是 。 二． 图1为利用加热器控制炉温的反馈系统（10分） 电压放大 功率放大 可逆电机 + -自偶调压器~220V U f +给定毫 伏信号 + -电炉热电偶加热器 U e U g 炉温控制系统 减速器 - 图1 炉温控制结构图 试求系统的输出量、输入量、被控对象和系统各部分的组成，且画出原理方框图，说明其工作原理。 三、如图2为电路。求输入电压i u 与输出电压0u 之间的微分方程， 并求该电路的传递函数（10分） 图2 R u 0 u i L C u 0 u i C u 0 u i R (a) (b) (c) 四、求拉氏变换与反变换(10分) 1．求[0.5]t te -（5分） 2．求1 3 [] (1)(2) s s s - ++ （5分） 五、化简图3所示的框图，并求出闭环传递函数（10分） 《岩土钻掘工程学》课程试题库2 考虑到《岩土钻掘工程学》的讲课分成“岩土钻掘工艺”与“钻井液”两大部分，而且分别考试，所以这里把“钻井液试题库”单列出来。 一、概念与术语 1. 阳离子交换容量 一种离子从粘土颗粒中置换出带相同电荷等量等大小，一般用mcq/100g。 2. 同晶置换 在不改变晶格构架的情况下，硅氧四面体中的硅被低价铝离子或铁离子所置换，铝氧八面体中的铝被低价镁离子所置换。 3. 造浆率 配得表观粘度为15mPa·s的泥浆是每吨粘土所造浆的立方数。 4. 取代度 高分子纤维素链节中三个羟基被钠羧甲基取代的程度。 5. 剪切稀释作用 泥浆的表观粘度随剪切速率的增加而降低的现象。 6. 触变性 泥浆静止时粘土颗粒之间互相吸附而形成结构，当外加一定切力使泥浆流动时，结构拆散，流动性增加，此种特性称为泥浆触变性。 7. 失水造壁性 在井中液体压力差的作用下，泥浆中的自由水通过井壁孔隙或裂隙向地层中渗透，称为泥浆的失水。失水的同时，泥浆中的固相颗粒附着在井壁上形成泥皮（泥饼），称为失水造壁性。 8. 充气钻井液 气体分散在钻井液中形成的稳定分散体系称做充气钻井液。 9. 聚结稳定性 泥浆中的固相颗粒是否容易自动聚结变大，降低其分散度的特性。 10. 塑性粘度 反映流体在层流下达到动平衡时，固相颗粒之间、固相颗粒与液相之间以及液相内部内摩擦力的大小。 11. 压差卡钻 压差卡钻是指钻具在井中静止时，在钻井液与地层孔隙压力之间的压差作用下，紧压在井壁泥饼上而导致的卡钻。 12. 油气层损害 在钻井、完井、井下作业及油气田开采全过程中，造成油气层渗透率下降的现象称为油气层损害。 13. 循环阻力损失 钻井液在循环流动过程中，流经地面管路、钻杆、孔底钻具、钻头和环状间隙时，形 《采油工程方案设计》综合复习资料参考答案 一、名词解释 1．油气层损害2．吸水指数3．油井流入动态 4. 蜡的初始结晶温度5．面容比 6.化学防砂 7. 破裂压力梯度8.财务内部收益率9.油田动态监测 10. 单位采油（气）成本 二、填空题 1.砂岩胶结方式可分为、、、。 2.油气层敏感性评价实验有、、、、和等评价实验。 3.常用的射孔液有、、、和等。 4.油田常用的清防蜡技术，主要有、、、、和等六大类。 5.碳酸盐岩酸化工艺分为、和三种类型。 6.目前常用的出砂预测方法有、、和等四类方法。 7.采油工程方案经济评价指标包括、、、、、和等。8．按防砂机理及工艺条件，防砂方法可分为、、和等。9．电潜泵的特性曲线反映了、、和之间的关系。 10．酸化过程中常用的酸液添加剂有、、、等类型。 11．水力压裂常用支撑剂的物理性质主要包括、、、等。 三、简答题 1.简述采油工艺方案设计的主要内容。 2.简述油井堵水工艺设计的内容。 3.试分析影响酸岩复相反应速度的因素。 4.简述完井工程方案设计的主要内容。 5.简述注水井试注中排液的目的。 6.试分析影响油井结蜡的主要因素。 7. 简述油水井动态监测的定义及其作用。 8. 简述采油工程方案经济评价进行敏感性分析的意义。 9. 简述注水工艺方案设计目标及其主要内容。 10. 简述低渗透油藏整体压裂设计的概念框架和设计特点。 《采油工程方案设计》综合复习资料参考答案 一、名词解释 1.油气层损害：入井流体与储层及其流体不配伍时造成近井地带油层渗透率下降的现象。 2.吸水指数：单位注水压差下的日注水量。 3.油井流入动态：油井产量与井底流动压力的关系。 4.蜡的初始结晶温度：随着温度的降低，原油中溶解的蜡开始析出时的温度。 5. 面容比：酸岩反应表面积与酸液体积之比。 6.化学防砂：是以各种材料(如水泥浆、酚醛树脂等)为胶结剂，以轻质油为增孔剂，以硬质颗粒为支撑剂，按一定比例搅拌均匀后，挤入套管外地层中，凝固后形成具有一定强度和渗透性的人工井壁，阻止地层出砂的工艺方法。 7.破裂压力梯度：地层破裂压力与地层深度的比值。 8．财务内部收益率：项目在计算期内各年净现金流量现值累计等于零时的折现率。 9．油田动态监测：通过油水井所进行的专门测试与油藏和油、水井等的生产动态分析工作。 10．单位采油（气）成本：指油气田开发投产后，年总采油（气）资金投入量与年采油（气）量的比值。表示生产1t原油（或1m3天然气）所消耗的费用。 二、填空题 1.砂岩胶结方式可分为基质胶结、接触胶结、充填胶结、溶解胶结。 2.油气层敏感性评价实验有速敏、水敏、盐敏、碱敏、酸敏和应力敏等评价实验。 3.常用的射孔液有无固相清洁盐水射孔液、聚合物射孔液、油基射孔液、酸基射孔液、乳化液射孔液等。 4.油田常用的清防蜡技术，主要有机械清蜡技术、热力清防蜡技术、表面能防蜡技术、化学药剂清防蜡技术、磁防蜡技术、微生物清防蜡技术等六大类。 一、填空题（每题1分，共15分） 1、对于自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面，即：、和，其中最基本的要求是。 2、若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为() G s，则该系统的开环传递函数为。 3、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法，叫系统的数学模型，在古典控制理论中系统数学模型有、等。 4、判断一个闭环线性控制系统是否稳定，可采用、、等方法。 5、自动控制系统有两种基本控 制方式，当控制装置与受控对 象之间只有顺向作用而无反 向联系时，称 为；当控制 装置与受控对象之间不但有 顺向作用而且还有反向联系 时，称为。 6、设系统的开环传递函数为 12 (1)(1) K s T s T s ++ ，则其开环幅频特性为，相频 特性 为 。 7、最小相位系统是指 。 二、选择题（每题2分，共20分） 1、关于奈氏判据及其辅助函数F(s)= 1 + G(s)H(s)，错误的说法是( ) A、 F(s)的零点就是开环传递函数的极点 B、 F(s)的极点就是开环传递函数的极点 C、 F(s)的零点数与极点数相同 D、 F(s)的零点就是闭环传递函数的极点 2、已知负反馈系统的开环传递函数 为 2 21 () 6100 s G s s s + = ++ ，则该系统的闭环特征方程为 ( )。 A、261000 s s ++= B、2 (6100)(21)0 s s s ++++= C、2610010 s s +++= D、与是否为单位反馈系统有关 3、一阶系统的闭环极点越靠近S 平面原点，则 ( ) 。 A、准确度越高 B、准 确度越低 C、响应速度越快 D、响 应速度越慢 4、已知系统的开环传递函数为 100 (0.11)(5) s s ++ ，则该系统的开环增 益为 ( )。 A、 100 B、1000 C、20 D、不能确定 5、若两个系统的根轨迹相同，则有 相同的： A、闭环零点和极点 B、开环零 点 C、闭环极点 D、阶跃响 应 6、下列串联校正装置的传递函数 中，能在1 c ω=处提供最大相位超前 角的是 ( )。 A、101 1 s s + + B、 101 0.11 s s + + C、 21 0.51 s s + + D、 0.11 101 s s + + 7、下列哪种措施对提高系统的稳定 性没有效果 ( )。 A、增加开环极点； B、在积分环节外加单位负反馈； C、增加开环零点； D、引入串联超前校正装置。 8、关于线性系统稳定性的判定，下列观点正确的是 ( )。 A、线性系统稳定的充分必要条件是：系统闭环特征方程的各项系 数都为正数； B、无论是开环极点或是闭环极 点处于右半S平面，系统不稳定； C、如果系统闭环系统特征方程 某项系数为负数，系统不稳定； D、当系统的相角裕度大于零， 幅值裕度大于1时，系统不稳定。 9、关于系统频域校正，下列观点错 误的是( ) A、一个设计良好的系统，相角裕度 应为45度左右； B、开环频率特性，在中频段对数幅 频特性斜率应为20/ dB dec -； C、低频段，系统的开环增益主要由 系统动态性能要求决定； D、利用超前网络进行串联校正，是 利用超前网络的相角超前特性。 10、已知单位反馈系统的开环传递 函数为 22 10(21) () (6100) s G s s s s + = ++ ，当输 入信号是2 ()22 r t t t =++时， 系统的稳态误差是( ) A、 0 B、∞ C、 10 D、 20 三、（10分)建立图示系统的数学 模型，并以传递函数形式表示。 定向井工程师工程测试题 1、磁方位的概念及校正方法？ 答：用磁性测斜仪测得的方位角称为磁方位角。他是以磁北方位线为基准，由于地磁场随着地理位置和时间在不断变化，所以需要以地理真北方位为基准进行校正，这种校正称为磁方位校正。其校正计算方法：磁方位角值加上该地区的磁偏角。 2、简述工具面角及表示的方法？ 答：工具面角是表示造斜工具下到井底后，工具面所在的位置参数，指弯曲工具的两个轴线的夹角。两种表示方法为：一种是以高边为基准，一种是以磁北为基准。 3、什么是高边工具面角和磁性工具面角，两者之间的关 系？ 答：高边工具面角是指以井眼高边方向线为始边，顺时针旋转到工具面与井底圆平面的交线上所转过的弯角。磁性工具面角是指以现井眼的方位轴线为始边，顺时针旋转到工具面与井底圆平面的交线上所转过的弯角。磁性工具面=高边工具面+井底方位角。 4、定向井剖面设计的类型主要有哪几种？ 答：二段制、三段制、四段制、五段制、悬链线、二次抛物线等。 5、造斜点选着的基本原则是什么？ 答：（1）造斜点应选择在比较稳定的地层，避免在岩石破碎带、漏失层、流砂层或易坍塌等复杂地层。 （2）应选在可钻性均匀、可钻性好的地层。避免在硬夹层和可钻性差的地层中定向造斜。 （3）造斜点的深度应根据设计井的垂直井深、水平位移、造斜率和剖面类型决定，并要利于钻井、完井、采油等工艺的作业。 （4）造斜点的位置应尽可能使斜井段避开地层的自然漂移影响大的层位。 6、简述影响轨迹控制的主要因素？ 答：（1）地质因素。包括：岩石可钻性、不均质性、各向异性、地应力、地层的倾角和倾向等。 （2）下部钻具组合和钻井参数。（3）钻头的类型及与地层的相互作用。（4）井眼的几何参数和钻具的结构参数。 7、一套双稳定器的转盘钻钻具组合，设第一稳定器离钻头 的距离为L1，第二稳定器与第一稳定器的距离为L2， 简述L2、L2对钻具性能的影响？ 答：（1）L2不变，随着L1的增加，钻具的增斜力减弱，当增斜力变为负值时，为降斜钻具组合。 （2）L1不变，随着L2的增加，钻具的增斜力增强，钻 具由稳斜变为增斜。 8、水平井依据曲率的不同分哪几类型？怎样划分的？ 答：水平井依据曲率分为：长曲率半径水平井、中曲率半径水平井、中短曲率半径水平井、短曲率半径水平井。 长曲率半径水平井曲率变化一般在8?/30m以；中曲率 半径水平井曲率变化在8?/30m~20?/30m之间；中短曲 率半径水平井曲率变化在20?/30m~100?/30m之间；短 曲率半径水平井曲率变化在4?/1m~10?/m之间。 9、简述工具面角在坐标的不同象限时，对井眼井斜、方位 的影响？ 答；第一象限，0?＜ω＜90?时，增斜、增方位；第二象限，90?＜ω＜180?时，降斜、增方位 第三象限，1800?＜ω＜270?时，降斜、减方位第四 象限，270?＜ω＜360?时，增斜、减方位 10、依据测量仪器的结构特点和测量参数的传输方式可分为 哪几种测斜仪？分述有线随钻测斜仪和MWD的主要 组成部分？ 答：目前分为：有线随钻测斜仪、无线随钻测斜仪、陀螺测斜仪。 有线随钻测斜仪的主要组成：井下测量系统，地面信号的接受、转换、显示系统，信号传输电缆，密封装备 等。 MWD的主要组成：井下探测仪器总成，地面接受系统， 控制工程基础期末试题 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，，共20分) 1.如果系统中加入一个微分负反馈，将使系统的超调量σp( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.不定 2.运算放大器具有_____的优点。( ) A.输入阻抗高，输出阻抗低 B.输入阻抗低，输出阻抗高 C.输入阻抗高，输出阻抗高 D.输入、输出阻抗都低 3.在伯德图中反映系统抗高频干扰能力的是( ) A.低频段 B.中频段 C.高频段 D.无法反映 4.设开环系统频率特性G(jω)= ,当ω=1rad/s时，其频率特性幅值M(1)=( ) A. B.4 C. D.2 5.设开环传递函数G(s)H(s)= ,α>0,K>0，随着K增大，闭环系统 ( ) A.相对稳定性变差，快速性不变 B.相对稳定性变好，快速性不变 C.相对稳定性不变，快速性变好 D.相对稳定性变差，快速性变差 6.对于一阶、二阶系统来说，系统特征方程的系数都是正数是系统稳定的( ) A.充分条件 B.必要条件 C.充分必要条件 D.以上都不是 7.开环传递函数为G(s)H(s)=, 则实轴上的根轨迹为( ) A.〔－4,∞) B.〔－4,0〕 C.(－∞,－4) D. 〔0,∞〕 8.进行串联滞后校正后，校正前的穿越频率ωc与校正后的穿越频率的关系，通常是( ) A.ωc= B.ωc> C.ωc< D.ωc与无关 9.PID控制规律是____控制规律的英文缩写。( ) A.比例与微分 B.比例与积分 C.积分与微分 D.比例、积分与微分 10.比例环节的频率特性相位移θ(ω)=( ) A.90° B.－90° C.0° D.－180° 二、填空题(本大题共10小题，每小空1分，共15分) 1.根轨迹全部在根平面的__________部分时，系统总是稳定的。 2.设系统的频率特性G(jω)=R(ω)+JI(ω)，则相频特性∠G(jω)=__________。 3.随动系统中常用的典型输入信号是__________和__________。 4.超前校正装置的最大超前角处对应的频率ωm=__________。 5.根据系统给定值信号特点，控制系统可分为__________控制系统、__________控制系统和程序控制系统。 一、填空题 1.控制系统正常工作的首要条件就是__稳定性_。 2.脉冲响应函数就是t e t g 532)(--=,系统的传递函数为_______ 。 3.响应曲线达到过调量的____最大值____所需的时间,称为峰值时间t p 。 4.对于一阶系统的阶跃响应,其主要动态性能指标就是___T _____,T 越大,快速性越___差____。 5.惯性环节的奈氏图就是一个什么形状______半圆弧 。 二、选择题 1.热处理加热炉的炉温控制系统属于:A A 、恒值控制系统 B 、程序控制系统 C 、随动控制系统 D 、以上都不就是 2.适合应用传递函数描述的系统就是( C )。 A 、单输入,单输出的定常系统; B 、单输入,单输出的线性时变系统; C 、单输入,单输出的线性定常系统; D 、非线性系统。 3.脉冲响应函数就是t e t g 532)(--=,系统的传递函数为: A A 、)5(32+-s s B 、) 5(32-+s s C 、)5(32+- s D 、 )5(32++s s 4.实轴上两个开环极点之间如果存在根轨迹,那么必然存在( C ) A.闭环零点 B.开环零点 C.分离点 D.虚根 5、 在高阶系统中,动态响应起主导作用的闭环极点为主导极点,与其它非主导极点相比,主导极点与虚轴的距离比起非主导极点距离虚轴的距离(实部长度) 要( A ) A 、小 B 、大 C 、相等 D 、不确定 6.一阶系统的动态性能指标主要就是( C ) A 、 调节时间 B 、 超调量 C 、 上升时间 D 、 峰值时间 7 、 控制系统的型别按系统开环传递函数中的( B )个数对系统进行分类。 A.惯性环节 B. 积分环节 C. 比例环节 D.微分环节 8.对于I 型系统,(A )输入信号稳态误差为零。 A 、单位阶跃 B 、加速度函数 (C) 正弦函数 (D) 单位斜坡 9.在开环零、极点分布已知的情况下,可绘制( C )随系统参数变化(如放大系数)而在s 平面上移动的轨迹(根轨迹)。 A 、开环极点 B 、 开环零点 C 、闭环极点 D 、 闭环零点 10.开环传递函数为)35.0()25.0)(15.0()(+++=s s s s k s G ,其根轨迹的起点为 C A.0,-3 B.-1,-2 C.0,-6 D.-2,-4 11.当∞→ω时比例微分环节的相位就是:A A 、ο90 B 、ο90- C 、ο45 D 、ο45- 三、简答题 1.自动控制的定义就是？ 再没有人直接参与的情况下,使被控对象的某些物理量准确的按照预期规律变化 2.闭环主导极点的定义？ 离虚轴近,又不构成偶极子的极点与零点起作用,决定顺态响应性能。 3、 线性系统稳定的充要条件就是？ 系统特征方程式的根全部具有负实部 4、 频率特性的定义？ 用幅值与相位来描述一个点在极坐标内随从0变到时的轨迹,来分析系统的性能的方法 四、分析计算题 1.(10分)已知系统结构如图1所示,化简结构图求传递函数) ()(s R s C 第一章 4．岩石的硬度也就是岩石的抗压强度（f ）。 1．一般岩石的弹性常数随围压的增加而增大。（f ） 2．在动载作用下岩石呈现出的强度比静载作用下要大的多。（ f ） 1．什么是井底压差？ 答：井内液柱压力与地层孔隙压力之差。 3．d c指数法预报异常地层压力的原理 答：d c指数法预报异常地层压力的原理是根据机械钻速在正常、异常地层压力的差别，通过计算取得。叙述主要公式及公式中d c指数与机械钻速之间的关系。 5．岩石的硬度与抗压强度有何区别？ 答：硬度与抗压强度有联系，但又有很大区别。硬度只是固体表面的局部对另一 物体压人或侵入时的阻力，而抗压强度则是固体抵抗固体整体破坏时的阻力。 6．什么是各向压缩效应？ 答：在三轴应力试验中，如果岩石是干的或者不渗透的，或孔隙度小且孔隙中不存在液体或者气体时，增大围压则一方面增大岩石的强度，另一方面也增大岩石的塑性，这两方面的作用统称为“各向压缩效应”。 第二章7 3．牙轮钻头是以（ a ）作用为主破岩的钻头。 a.冲击 b.切削 c.研磨 4．已知钻具在泥浆中的总重量为100吨，钻进时需给钻头加压20吨，钻进时大钩负荷应该是80 吨。 4．某井井深2000米，地层压力27.5Mpa,井内钻井液密度为1.18 g/cm3，井底压差为-4.35 Mpa。 1．阐述牙轮钻头的工作原理。 1）牙轮钻头依靠牙齿破碎演示，固定在牙轮上的牙齿随钻头一起绕钻头轴线作顺时针方向的旋转运动，成为公转。（3分） 2）同时，牙齿绕牙轮轴线作逆时针方向的旋转成为自转。钻头在井底的纵向振动，与静载压入力一起形成了钻头对地层演示的冲击、压碎作用。（2分） 3）剪切作用由牙轮钻头的超顶、复锥和移轴三种结构特点引起。（2分） 1．某直井钻至井深L=1600m，井底地层压力16.4MPa，泥浆密度ρm=1.1g/cm3，钻进钻压为W=65kN，钻柱组成为5”钻杆（外径为d op=127mm、内径为d ip=110mm、长L p=1500m）＋7”钻铤（外径为d oc=177.8mm、内径为d ic＝75mm、长L c=100m）组成，已知钻柱的密度为ρ=7.85g/cm3。 求解： 1）计算钻柱轴向力零点井深。（4分） 2）画出钻柱轴向力分布示意图。（2分） 3）钻进时井底压差为多少？（2分） 解： 1）计算钻柱轴向力零点井深 计算钻铤浮重： Lc=SnWmax/qcKbcona p92 L=48.17m 钻柱轴向力零点井深=1600-48.17=1551.83m 2）画出钻柱轴向力分布示意图。(略) 一、名词解释 1．油气层损害2．吸水指数3．油井流入动态4. 蜡的初始结晶温度5．面容比 6.化学防砂 7. 破裂压力梯度8.财务内部收益率9.油田动态监测10. 单位采油（气）成本 二、填空题 1.砂岩胶结方式可分为、、、。 2.油气层敏感性评价实验有、、、、和等评价实验。 3.常用的射孔液有、、、和等。 4.油田常用的清防蜡技术，主要有、、、、和等六大类。 5.碳酸盐岩酸化工艺分为、和三种类型。 6.目前常用的出砂预测方法有、、和等四类方法。 7.采油工程方案经济评价指标包括、、、、、和等。 8．按防砂机理及工艺条件，防砂方法可分为、、和等。 9．电潜泵的特性曲线反映了、、和之间的关系。 10．酸化过程中常用的酸液添加剂有、、、等类型。 11．水力压裂常用支撑剂的物理性质主要包括、、、等。 三、简答题 1.简述采油工艺方案设计的主要内容。 2.简述油井堵水工艺设计的内容。 3.试分析影响酸岩复相反应速度的因素。 4.简述完井工程方案设计的主要内容。 5.简述注水井试注中排液的目的。 6.试分析影响油井结蜡的主要因素。 7. 简述油水井动态监测的定义及其作用。 8. 简述采油工程方案经济评价进行敏感性分析的意义。 9. 简述注水工艺方案设计目标及其主要内容。 10. 简述低渗透油藏整体压裂设计的概念框架和设计特点。 《采油工程方案设计》综合复习资料参考答案 一、名词解释 1.油气层损害：入井流体与储层及其流体不配伍时造成近井地带油层渗透率下降的现象。 2.吸水指数：单位注水压差下的日注水量。 3.油井流入动态：油井产量与井底流动压力的关系。 4.蜡的初始结晶温度：随着温度的降低，原油中溶解的蜡开始析出时的温度。 5. 面容比：酸岩反应表面积与酸液体积之比。 6.化学防砂：是以各种材料(如水泥浆、酚醛树脂等)为胶结剂，以轻质油为增孔剂，以硬质颗粒为支撑剂，按一定比例搅拌均匀后，挤入套管外地层中，凝固后形成具有一定强度和渗透性的人工井壁，阻止地层出砂的工艺方法。 7.破裂压力梯度：地层破裂压力与地层深度的比值。 8．财务内部收益率：项目在计算期内各年净现金流量现值累计等于零时的折现率。9．油田动态监测：通过油水井所进行的专门测试与油藏和油、水井等的生产动态分析工作。 10．单位采油（气）成本：指油气田开发投产后，年总采油（气）资金投入量与年采油（气）量的比值。表示生产1t原油（或1m3天然气）所消耗的费用。 二、填空题 1.砂岩胶结方式可分为基质胶结、接触胶结、充填胶结、溶解胶结。 2.油气层敏感性评价实验有速敏、水敏、盐敏、碱敏、酸敏和应力敏等评价实验。 3.常用的射孔液有无固相清洁盐水射孔液、聚合物射孔液、油基射孔液、酸基射孔液、乳化液射孔液等。 4.油田常用的清防蜡技术，主要有机械清蜡技术、热力清防蜡技术、表面能防蜡技术、化学药剂清防蜡技术、磁防蜡技术、微生物清防蜡技术等六大类。 5.碳酸盐岩酸化工艺分为酸洗、酸化、酸压三种类型。 6.目前常用的出砂预测方法有现场观测法、经验法、数值计算法、实验室模拟法等四类方法。 7.采油工程方案经济评价指标包括财务内部收益率、投资回收期、财务净现值、财务净现值率、投资利润率、投资利税率和单位采油(气)成本等 8．按防砂机理及工艺条件，防砂方法可分为机械防砂、化学防砂、砂拱防砂和焦化防 机械控制工程基础期末考试试卷 课程名称： 机械控制工程基础1；试卷编号：卷；考试时间：120分钟；考试形式：闭卷 一、填空（ 每小题4分，共20分） 得分 评卷人 复查人 1、某系统传递函数为2 1 s ，在输入t t r 3sin 2)( 作用下，输出稳态分量的幅值为 。 2、谐波输入下，系统的 响应称为频率响应。 3、已知某系统开环传递函数的零点都在左半S 平面，其开环频率特性曲线如图1.5所示，则该系统位于右半S 平面的极点数有 个。 4、控制系统的基本要求主要有： ， ， 。 5、Nyquist 图上以原点为圆心的单位圆对应于Bode 图上 的 线。 二、选择题（ 每小题3分，共30分 ） 1、关于反馈的说法，正确的是（ ） A ．反馈实质上就是信号的并联 B ．反馈都是人为加入的 C ．正反馈就是输入信号与反馈相加 D ．反馈就是输出以不同方式作用于系统 学院 专业班级 年级 姓名 学号 装订线(答题不得超过此线) 2、关于系统模型的说法，正确的是（ ） A ．每个系统只有一种数据模型 B ．动态模型在一定条件下可简化为静态模型 C ．动态模型比静态模型好 D ．静态模型比动态模型好 3、某环节的传递函数为s 1，则该环节为（ ） A. 惯性环节 B. 积分环节 C ．微分环节 D ．比例环节 4、系统的传递函数（ ） A ．与外界无关 B ．反映了系统、输出、输入三者之间的关系 C ．完全反映了系统的动态特性 D. 与系统的初始状态有关 5、二阶欠阻尼系统的上升时间为（ ） A ．阶跃响应曲线第一次达到稳定值的98%的时间 B ．阶跃响应曲线达到稳定值的时间 C ．阶跃响应曲线第一次达到稳定值的时间 D ．阶跃响应曲线达到稳定值的98%的时间 6、关于线性系统时间响应，说法正确的是（ ） A ．时间响应就是系统输出的稳态值 B ．由单位阶跃响应和单位脉冲响应组成 C ．由强迫响应和自由响应组成 D ．与系统初始状态无关 7、系统的单位脉冲响应函数为t e t w 2.03)(-=，则系统的传递函数为（ ） A ．2.03)(+=S s G B. 32 .0)(+=S s G C ．2.06.0)(+= S s G D ．3 6 .0)(+=S s G 8、以下系统中，属于最小相位系统的是（ ） A ．s s G 01.011)(-= B ．s s G 01.011 )(+= C ．1 01.01 )(-= s s G D ．)1.01(1)(s s s G -= 9、一个线性系统稳定与否取决于（ ） A ．系统的结构和参数 B ．系统的输入 机械控制工程基础期末试卷答案 机械工程控制基础模拟卷一、选择题1. 控制工程主要研究并解决的问题之一是（）A、系统已定，输入不确定，求系统的输出B、系统已定，输入已知，求系统的输出（响应）C、系统已定，规定系统的输入D、系统不定，输入已知，求系统的输出（响应）42. 已知机械系统的传递函数为G s 则系统的阻尼比、增益和放大系数是（）。s s4 2 A. 0.25 1 1 B. 0.541 C. 0.2544 D. 0.5143. 弹簧-质量-阻尼系统的传递函 数为1/（ms2csk）则系统的无阻固有频率ωn 为（）A k m B m k C c m D m c4. 对于定常控制系统来说（）A、表达系统的微分方程各项系数不随时间改变B、微分方程的各阶微分项的幂为 1 C、不能用微分方程表示D、系统总是稳定的5.微分环节反映了输入的变化趋势，可以应用于。A. 增加系统阻尼 B. 减小系统阻尼C. 减弱噪声的作用D. 减小稳态误差6. 系统方块图如图所示其开环传递函数GkS 是（）A5S/3S1 B 3S1/5SC 1/5S3S1 D 5/S3S17.系统的输出误差为et，其稳态误差为：（）A lim sE1 s B lim E s s0 s0 C lim E s D lim sE1 s s s8. 比例环节的对数幅频特 性曲线是一条（）。A.水平线B.垂直线 C.斜率为-20db/dec 的直线 D.斜率为-10db/dec 的直线9. 所谓校正（又称补偿）是指（）A、加入PID 校正器B、在系统中增加新的环节或改变某些参数C、使系统稳定D、使用劳斯判据10. PI 校正属于下面哪种校正方法：）（ A 相位超前校正B 相 一、填空题 1．控制系统正常工作的首要条件是 __稳定性 _。 2．脉冲响应函数是 g(t) 2 3e 5t ，系统的传递函数为 ___ ____。 3．响应曲线达到过调量的 ____最大值 ____所需的时间，称为峰值时间 t p 。 4．对于一阶系统的阶跃响应， 其主要动态性能指标是 __ T __，T 越大，快速性越 ___差____。 _ ___ 5．惯性环节的奈氏图是一个什么形状 ______半圆弧 。 二、选择题 1．热处理加热炉的炉温控制系统属于： A A. 恒值控制系统 B. 程序控制系统 C. 随动控制系统 D. 以上都不是 2．适合应用传递函数描述的系统是（ C ）。 A 、单输入，单输出的定常系统； B 、单输入，单输出的线性时变系统； C 、单输入，单输出的线性定常系统； D 、非线性系统。 3．脉冲响应函数是 g(t) 2 3e 5t ，系统的传递函数为： A A. 2 3 B. 2 3 5 ) s (s 5) s ( s 3 D. 2 3 C. 2 5) s ( s 5) ( s 4．实轴上两个开环极点之间如果存在根轨迹，那么必然存在 ( C ) A ．闭环零点 B ．开环零点 C ．分离点 D ．虚根 5. 在高阶系统中，动态响应起主导作用的闭环极点为主导极点，与其它非主导极点相比，主 导极点与虚轴的距离比起非主导极点距离虚轴的距离（实部长度） 要（ A ） A 、小 B 、大 C 、相等 D 、不确定 6．一阶系统的动态性能指标主要是（ C ） A. 调节时间 B. 超调量 C. 上升时间 D. 峰值时间 7 . 控制系统的型别按系统开环传递函数中的（ B ）个数对系统进行分类。机械控制工程基础期末试卷 答案2
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