石油探採學與採礦學 申論題歷屆試題與參考架構

高考三級,民國 113~115 年共 3 份試卷、18 題,其中 18 題附參考答題架構。考這一科的類科:採礦工程。本頁列出歷年全部題目,參考架構只列開頭的「破題」,完整的答題架構、關鍵字與作答提醒請到站內查看。

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115 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    請詳細說明石油生產工程的初級採收(Primary Recovery),包含其原理、主要驅動機制及各驅動機制的可能採收率。 (20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    初級採收是僅靠儲集層本身的天然能量(壓力)把油驅入井底並舉升至地面的階段,不注入外來流體。作答重點是先講原理,再逐一說明各驅動機制與其大致採收率範圍。

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  2. 2

    天然氣生產到地表之後,所進行的主要處理工作(Primary Treatments)有那些?請詳述。(15 分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    天然氣自井口產出時,常夾帶水、凝結油、固體顆粒及硫化氫、二氧化碳等雜質,必須經處理才能輸送與販售。作答須按處理流程依序說明各項作業的目的與方法。

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  3. 3

    石油在生油岩中形成之後,主要透過那些移棲機制作用讓石油最終聚集到儲集層的封閉構造中?(15 分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    石油在生油岩中生成後,須離開生油岩,經運移至儲集層並在封閉構造中聚集,才能形成油藏。作答應依「初次移棲、二次移棲、聚集」的時序,說明各階段的作用力與機制。

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  4. 4

    有一地下礦場以房柱法(Room and Pillar)來開採煤礦,其礦柱強度(Pillar Strength)與礦柱應力(Pillar Stress)之評估非常重要,請詳細說明評估流程。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    房柱法的安全與回收率取決於礦柱是否足以支撐上覆岩層。評估的邏輯是:先求礦柱承受的應力,再求礦柱強度,兩者相比得到安全係數並據以修正設計。

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  5. 5

    探礦(Prospecting)為採礦工程之首要工作,如以地球物理探勘方式進行探礦,請詳細說明其方法及適用礦種。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    地球物理探勘利用礦體與圍岩在物理性質上的差異(密度、磁性、導電性、彈性波速度、放射性等)所產生的異常來尋找礦體。作答應逐一說明各方法的原理,並對應適用的礦種。

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  6. 6

    露天礦場常以直井(Shaft)來運搬礦石,而碎礦機(Crusher)可設置於直井之上方或底部,請詳述此兩種設置處之優缺點。 (10 分)

    (10 分)

    參考架構・破題

    露天礦以直井(豎井)溜放礦石時,碎礦機設於井口上方(地表)或井底(地下)各有利弊,判斷重點在於礦石粒徑對溜井、運搬設備的影響,以及建設與維護成本。

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114 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    石油工業的興衰,攸關各國能源供給與經濟命脈存續,而油氣探採,是石油工業的最上游,對國家能源供應與總體經濟發展乃至石油公司獲利等,均扮演舉足輕重之要角。試問在進行油氣探勘時,其探查階段有那四大調查階段(Levels of Petroleum Investigations)?請分別詳述之。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    油氣探勘依風險與資料精細程度,由大範圍到小範圍逐步收斂。題目問的是「四大調查階段」,作答須按由粗到細的順序,說明各階段的目的、方法與成果。

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  2. 2

    在油氣探採中,須透過鑽井才能將探勘發現到的油氣證實並開發生產出來,而鑽井泥漿在鑽井作業中亦扮演十分重要的角色,試問其泥漿之功能及種類為何?請詳細說明之。(15 分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    鑽井泥漿是鑽井過程中循環於井筒的流體,兼具維持井下安全與提高鑽速的多重功能。作答應先列功能,再依基液分類說明泥漿種類與適用情境。

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  3. 3

    以前一般油公司的油氣探採(E&P)皆著重在以傳統油氣資源為主,但由於愈來愈困難,有些油氣探採業者就會注意到非傳統油氣資源,故請分別述明非傳統油氣資源之種類及其與傳統油氣探採之差別。(15 分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    非傳統油氣資源是指無法用傳統鑽井與生產方式經濟開採、須依賴特殊技術的油氣資源。作答需先列出種類,再與傳統油氣在儲集條件、探勘與開發方式、成本與環境影響上比較。

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  4. 4

    在進行礦山設計規劃中必須考慮開採方法(Mining Methods)之選擇,請詳述在選擇開採方法所需考慮之因素。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    開採方法的選擇是礦山設計的核心決策,須在技術可行、安全、經濟與環境之間取得平衡。作答應把影響因素系統化分類,再說明如何綜合評估。

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  5. 5

    地下礦場常以房柱法(Room and Pillar)及長壁法(Longwall)這兩種採礦方法來開採煤礦,請詳細說明此兩種方法之開採作業循環(Cycle of Operations)。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    房柱法與長壁法是煤礦地下開採的兩大主要方法,兩者開採作業循環皆由「切割、裝載、運搬、支撐」等單元組成,但工作面型態與機械不同。作答應分別說明兩種方法的循環,並可加以比較。

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  6. 6

    請說明露天礦場中爆破作業所造成之環境影響,並詳述其防治對策。(10 分)

    (10 分)

    參考架構・破題

    露天礦爆破在破碎岩石的同時,會產生振動、飛石、空氣衝擊波、粉塵與有害氣體等環境影響。作答應先分類說明影響,再依「來源控制、傳播控制、監測管理」提出對策。

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113 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    要形成一個石油的油氣藏(Petroleum accumulation)需要具備那三個基本的條件?(10 分)

    (10 分)

    參考架構・破題

    油氣藏是油氣在地下被聚集並保存下來的結果,必須有油氣的來源、能容納油氣的空間,以及阻止油氣散失的封閉條件,三者缺一不可,且在時間上要相互配合。

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  2. 2

    在石油鑽井時,需要防範各種鑽井風險。請問,鑽井中遇到的衝噴(Kick)是什麼?衝噴的發生有可能是遇到那些鑽井狀況?(15 分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    衝噴(Kick)是地層流體因井底壓力低於地層孔隙壓力而侵入井筒的現象,若未及時控制可能演變為井噴(Blowout),故須先定義,再說明成因與因應。

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  3. 3

    在油氣井的完井生產工程中,常使用油管(Tubing)進行油氣生產工作。請完整敘述使用油管的好處有那些?(10 分)

    (10 分)

    參考架構・破題

    油管是下入生產套管內、供油氣流至地面的管柱,相較讓流體直接由套管流出,能在保護井身、控制生產與安全作業方面帶來多重好處,可依此分項論述。

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  4. 4

    在油層工程中,石油工業使用油氣資源分類框架(Resources Classification Framework)來管理油氣資源量及蘊藏量(Reserves)。在蘊藏量的分類中,更細分三個子項,分別是證實蘊藏量(Proved Reserves) 、可信蘊藏量(Probable Reserves)及可能蘊藏量(Possible Reserves),請分別詳述這三個蘊藏量子項的定義及其機率特性。(15 分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    蘊藏量是指從指定日期起,以既有技術與商業條件,預期可自已發現之累積量中經濟採出之油氣量。依地質與工程資料的確定程度,分為證實、可信與可能三級,反映不確定性由低至高。此分類架構與石油資源管理系統(SPE-PRMS)一致。

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  5. 5

    在進行露天開採規劃時應認知礦山正式投產後的初始現金流非常重要,因為在開採的前五年或十年中產生的收入比長期採礦計畫的經濟考量更容易決定礦山的成敗。因此,在開發階段的露天開採設計應考慮那些規劃重點?(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    露天礦初期現金流決定資金回收速度與專案存亡,故開發階段設計要以「早期高獲利、低資本支出、低風險」為原則,在整體採礦計畫最佳化與前期現金流之間取得平衡,而非僅追求最終礦量最大。

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  6. 6

    「礦業法」於 112 年 6 月修正及公布施行後,於申請礦業權展限及申請核定礦業用地時,應檢具「礦場關閉計畫」 ,請說明露天礦場之礦場關閉計畫應記載之事項有那些?(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    礦場關閉計畫的目的,在於礦業權人於礦業權展限或核定礦業用地時,事先規劃礦場停止開採後的安全、環境復原與土地再利用。露天礦場因留有終了坑、邊坡與廢石堆置場,關閉重點在邊坡穩定、水土保持、環境復育與長期監測。

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題目來源:考選部考畢試題查詢平臺(政府資訊公開資料);參考架構為本站自撰,僅供準備方向參考,非官方標準答案。最後更新:。