Документ 303665

1. Цели и задачи дисциплины
Предметом изучения данной дисциплины является технологический буровой
инструмент, технология бурения скважин и выполнения вспомогательных операций
при сооружении скважин, крепление скважин, а также причины, вызывающие аварии,
меры предупреждения и ликвидации различного рода осложнений и аварий, буровые
установки и устройство их основных узлов.
Задачи изучения дисциплины:
1) изучить современные методы оценки физико-механических характеристик горных
пород, влияющих на процесс бурения скважин;
2) научится производить необходимые расчеты и обоснование по выбору и
эксплуатации бурового оборудования и технологического инструмента для различных
условий;
3) усвоить методы оценки эффективности бурения скважин при различных способах
бурения, приемы отбраковки и замены изношенного оборудования и
породоразрушающих инструментов.
В свою очередь, данный курс, помимо самостоятельного значения, является
предшествующей дисциплиной для курсов: «Проектирование скважин»; «Заканчивание
скважин»; «Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин»;
«Монтаж и эксплуатация бурового оборудования».
2. Место дисциплины в структуре образовательной программы
Дисциплина «Бурение нефтяных и газовых скважин» относится к вариативной части цикла дисциплин аспирантуры. Рабочая программа разработана в соответствии с государственными требованиями, определяющими параметры образовательной программы «Преподаватель высшей школы»
Дисциплина «Бурение нефтяных и газовых скважин» включена в вариативную
часть Б1.В.ОД.2. и содержательно связана с изучаемыми дисциплинами направления подготовки 21.06.01 – Геология, разведка и разработка полезных ископаемых.
Входные знания, умения и компетенции, необходимые для изучения данного курса,
должны быть сформированы в курсах: «Проектирование скважин»; «Заканчивание
скважин»; «Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин»; «Монтаж и
эксплуатация бурового оборудования».
В свою очередь, данная дисциплина, помимо самостоятельного значения, является
предшествующей дисциплиной для педагогической практики и при подготовке по
направлению 21.06.01 – Геология, разведка и разработка полезных ископаемых.
3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
3.Требования к уровню подготовки аспиранта, завершившего
изучение данной дисциплины
Выпускник, освоивший программу аспирантуры, должен обладать следующими
компетенциями:
а) универсальными
 способностью планировать и решать задачи собственного профессионального и
личностного развития (УК-1).
2
б) общепрофессиональными
 способностью планировать и проводить эксперименты, обрабатывать и анализировать их эксперименты (ОПК -1);
характеристика методов воздействия на нефтяные залежи и повышения нефтеотдачи пластов (ПК-7)
в) профессиональными
 основные параметры, характеризующие различные системы разработки нефтяных
и газовых месторождений (ПК-3)
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
планировать и проводить эксперименты, обрабатывать и анализировать их эксперименты (ОПК -1)
Уметь:
воздействия на нефтяные залежи и повышения нефтеотдачи пластов (ПК-7)
Владеть:
 задачи собственного профессионального и личностного развития (УК-1).
4.Объем дисциплины и виды учебной работы
Таблица 1
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции
Практические занятия
Семинары
Самостоятельная работа
В том числе:
Подготовка доклада с презентацией
Работа над учебным проектом
Подготовка к зачету
Вид промежуточной аттестации
Вид отчетности
Общая трудоемкость дисциплины
Всего в ч.
Всего в з/е
Семестры
Всего
часов
ОФО
ЗФО
128/3,55 78/2,16
ОФО
56/1,55
ЗФО
42/1,16
ОФО
72/2
ЗФО
36/1
128/3,55
78/2,16
56/1,55
42/1,16
72/2
36/1
88/2,44
138/3,83
52/1,44
66/1,83
36/1
72/2
35/0,97
35/0,97
18/0,5
52/1,44
52/1,44
34/0,94
20/0,55
20/0,55
12/0,33
22/0,61
22/0,61
22/0,61
15/0,41
15/0,41
6/0,16
30/0,83
30/0,83
12/0,33
Зачет
экзамен
216
3
Зачет
экзамен
216
3
Зачет
Зачет
экзамен
108
3
108
3
3
3
4
108
3
экзамен
108
3
5. Содержание дисциплины
5.1. Разделы дисциплины и виды занятий
Таблица 2
№
п/п
Наименование раздела
дисциплины по семестрам
Лекции
ЗФО
Всего
часов
ОФО
Всего
часов
ЗФО
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
8
6
8
6
8
4
8
4
8
4
8
4
8
4
8
4
6
4
6
4
8
4
8
4
8
2
8
2
8
2
8
2
10
4
10
4
6
4
6
4
6
4
6
4
Лекции
ОФО
3 семестр
Введение.
1
2
3
4
5
6
7
8
Понятие о скважинах. Способы бурения.
Физико-механические свойства горных
пород и процесс их разрушения при
бурении скважин.
Породоразрушающий инструмент.
Колонковое бурение.
Бурильная колонна.
Промывка скважин.
Режим бурения. Проектирование режимов бурения скважин.
Забойные двигатели.
4 семестр
9
Подача инструмента.
Бурение скважин в заданном направлении,
10
искривление скважин.
11
12
Осложнения при бурении скважин.
Аварии в бурении их предупреждение
и методы ликвидации.
Разобщение пластов.
13
14
15
Конструкция скважин.
Крепление и цементирование скважин.
Кустовое и многозабойное бурение
4
16
17
18
Вскрытие и освоение продуктивных
горизонтов (пластов).
Структурно-поисковое бурение.
Технико-экономические показатели
бурения.
8
4
8
4
6
4
6
4
6
4
6
4
5.2. Лекционные занятия
Таблица 3
Наименование раздела
№
п/п
дисциплины по семестрам
Содержание дисциплины
2
3
1
1-я часть
Введение.
1
2
3
4
5
Понятие о скважинах.
Способы бурения.
Физико-механические
свойства горных пород и
процесс их разрушения
при бурении скважин.
Породоразрушающий
инструмент.
Классификация скважин по целевому назначению, понятие о цикле строительства скважины и ее структуре. Выбор способа бурения, классификация современных способов бурения. Подготовительные работы к бурению скважины.
Общие сведения о горных породах. Механические свойства твердых тел, классификация горных пород по механическим свойствам, буримость пород, определение твердости по шкале
Л.А.Шрейнера. Основные закономерности разрушения горных
пород при бурении.
Классификация породоразрушающего инструмента по назначению, типы долот, выбор рациональной конструкции (типов) долот. Нормативный и аварийный износ долот, особенности конструкции, изготовления и классификация шарошечных долот.
Колонковое бурение.
Снаряды для колонкового бурения (керноприемные устройства) и
бурильные головки, алмазное колонковое бурение, бескерновое
бурение, комплекс с гидротраспортом керна. Долота для специальных целей.
Бурильная колонна.
Элементы бурильной колонны, типы бурильных труб, проектирование компоновок и расчет бурильных колонн. Эксплуатация бурильной колонны.
5
6
7
8
Промывка скважин.
Назачение и классификация промывочных жидкостей. Технологическая схема циркуляционной системы буровой, приготовление,
очистка и дегазация буровых растворов. Выбор типа бурового
раствора.
Режим бурения. Проектирование режимов бурения
скважин.
Понятие о режиме, параметры режима и критерии его эффективности, факторы влияющие на показатели работы долот. Контроль
за параметрами режима бурения, устройства для выбора оптимальных параметров режима бурения.
Забойные двигатели.
Классификация забойных двигателей, их виды: винтовые и гидравлические забойные двигатели, турбобуры. Основные требования к забойным двигателям.
2 – я часть
9
10
11
12
13
Подача инструмента.
Бурение скважин в заданном направлении,
искривление скважин.
Условия подачи инструмента и погружения долота.
Механическая подача долота и забойные устройства для
подачи долота.
Причины и последствия самопроизвольного искривления ствола
скважины, предупреждение и борьба с искривлением ствола
скважины. Бурение наклонно-направленных скважин.
Осложнения при бурении
скважин.
Виды осложнений, предупреждение и борьба с поглощениями бурового раствора. Нарушение целостности стенок скважины. Предупреждение газонефтеводопроявлений и борьба с ними.
Аварии в бурении их
предупреждение и методы ликвидации.
Виды аварий, их причины и меры предупреждения, ликвидация
прихватов. Ловильный инструмент и работа с ним. Организация
работ при аварии.
Разобщение пластов.
Выбор конструкции скважины. Обсадные трубы, устройства и
приспособления для оснащения обсадных колонн, спуск обсадной
колонны в скважину. Расчет обсадных колонн.
Конструкция скважин.
14
Крепление и цементирование скважин.
Тампонажные материалы и оборудование для цементирования.
Расчет цементирования скважин, подготовительные работы и
процесс цементирования. Проверка результатов цементирования.
15
Кустовое и многозабойное бурение
Кустовое, двуствольное бурение скважин. Многозабойное бурение и бурение с горизонтальным вхождением в пласт.
Вскрытие и освоение
продуктивных горизонтов
(пластов).
Вскрытие, продуктивных горизонтов (пластов). Освоение и испытание продуктивных пластов. Методы заканчивания скважин и
вскрытия продуктивных горизонтов.
16
17
Структурно-поисковое
бурение.
Конструкции скважин структурно-поискового бурения. Буровой
снаряд (бурильная колонна) для структурно-поискового бурения.
Технология бурения, установки для бурения.
6
18
Технико-экономические
показатели бурения.
Технический проект на строительство скважин. Геологотехнический наряд. Показатели определяющие продолжительность цикла строительства скважин.
5.3. Лабораторный практикум – не предусмотрен.
5.4. Практические занятия - не предусмотрены
6. Самостоятельная работа
Самостоятельная работа аспиранта, включает текущую и творческую деятельность
аспиранта.
Текущая самостоятельная работа аспиранта, направлена на углубление и закрепление знаний, развитие практических умений.
6.1. Основные направления текущей СРА
1. Работа с лекционным материалом, поиск и обзор литературы и электронных источников информации по индивидуально заданной проблеме курса.
2. Опережающая самостоятельная работа предполагает предварительное ознакомление с материалом лекции в процессе подготовки опорного конспекта.
3. Подготовка и выступлением с сообщением.
4. Подготовка доклада с презентацией.
5. Работа над учебным проектом.
6.2. Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа
Проблемная задача – конструирование учебных занятий, обеспечивающих развитие
комплекса общекультурных и профессиональных компетенций, соответствующих образовательной модели выпускника по определённому направлению подготовки.
Программа самостоятельной работы аспирантов включает работу над индивидуальным учебным проектом.
Темы учебного проекта:
1. Понятие о скважинах. Способы бурения. Классификация скважин по целевому назначению,
понятие о цикле строительства скважины и ее структуре. Выбор способа бурения, классификация
современных способов бурения. Подготовительные работы к бурению скважины.
2. Породоразрушающий инструмент. Классификация породоразрушающего инструмента по
назначению, типы долот, выбор рациональной конструкции (типов) долот. Нормативный и аварийный износ долот, особенности конструкции, изготовления и классификация шарошечных долот.
3. Промывка скважин. Назачение и классификация промывочных жидкостей. Технологическая
схема циркуляционной системы буровой, приготовление, очистка и дегазация буровых растворов.
Выбор типа бурового раствора.
4. Бурение скважин в заданном направлении, искривление скважин. Причины и последствия
самопроизвольного искривления ствола скважины, предупреждение и борьба с искривлением
ствола скважины. Бурение наклонно-направленных скважин.
7
5. Осложнения при бурении скважин. Виды осложнений, предупреждение и борьба с поглощениями бурового раствора. Нарушение целостности стенок скважины. Предупреждение газонефтеводопроявлений и борьба с ними.
6. Аварии в бурении их предупреждение и методы ликвидации. Виды аварий, их причины и
меры предупреждения, ликвидация прихватов. Ловильный инструмент и работа с ним. Организация работ при аварии.
7. Крепление и цементирование скважин. Тампонажные материалы и оборудование для цементирования. Расчет цементирования скважин, подготовительные работы и процесс цементирования.
Проверка результатов цементирования.
8. Вскрытие и освоение продуктивных горизонтов (пластов). Вскрытие, продуктивных горизонтов (пластов). Освоение и испытание продуктивных пластов. Методы заканчивания скважин и
вскрытия продуктивных горизонтов.
6.3. Темы докладов с презентацией
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Породоразрушающий инструмент.
Промывка скважин
Бурение скважин в заданном направлении, искривление скважин.
Осложнения при бурении скважин
Аварии в бурении их предупреждение и методы ликвидации.
Крепление и цементирование скважин.
Вскрытие и освоение продуктивных горизонтов (пластов).
6.4 Тематика сообщений
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Сущность, основные принципы, методы и формы управления педагогическими
системами
Основные области управленческой деятельности в образовании.
Уровни управления системой образования.
Управление образовательным процессом
Педагогическая технология.
Типы учебных исследований.
Концептуальная модель технологии учебного исследования
Системы управления учебным контентом.
Требования к системам, соответствующим SCORM.
Мониторинг образования.
Управление качеством образования.
6.5. Контроль самостоятельной работы
Результаты самостоятельной работы аспирантов являются основой формирования
электронного портфолио. Документы портфолио являются зачётной работой.
6.6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы аспирантов
а) основная литература
1. Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. Технология бурения нефтяных и газовых
скважин. – М.: Недра, 2001.
2. Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. Бурение нефтяных и газовых скважин. – М.:
Недра, 2002.
3. Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин. – М.: Академия, 2003.
б) дополнительная литература
1. А.Г.Калинин,О.В. Ошкордин, В.М.Питерский «Разведочное бурение» - М.: Недра, 2000.
8
2. Булатов А.И., Проселков Ю.М., Шаманов С.А. Техника и технология бурения нефтяных и
газовых скважин. – М.: Недра, 2003.
7. Фонд оценочных средств (ФОС) измерения уровня освоения аспирантами дисциплины
«Бурение нефтяных и газовых скважин» включает в себя:
-паспорт фонда оценочных средств по дисциплине;
-вопросы проведения текущего контроля;
-вопросы к зачету;
-вопросы к экзамену
7.1. Паспорт фонда оценочных средств (ФОС)
по дисциплине «Бурение нефтяных и газовых скважин»
№
№
1
Контролируемые темы
дисциплины
Введение.
Понятие о скважинах. Способы бурения.
2
Физико-механические свойства горных пород и процесс
их разрушения при бурении
скважин.
3
Породоразрушающий инструмент.
4
Колонковое бурение.
5
Бурильная колонна.
6
Промывка скважин.
7
Режим бурения. Проектирование режимов бурения скважин.
8
Забойные двигатели.
Код контролируеНаименование оценочного средства
мой компетенции
1-я часть
УК-1,
Устный опрос
Работа над учебным проектом
ОПК-1
Устный опрос
Работа над учебным проектом
ПК-7
Устный опрос.
Работа над учебным проектом
ОПК-1
ПК-7
ОПК -1
Устный опрос.
Работа над учебным проектом
Устный опрос.
Работа над учебным проектом
Устный опрос.
Работа над учебным проектом
Устный опрос
Выступление с сообщением.
ОПК-1,
ПК-7
ОПК-1
ОПК-1
Устный опрос
Выступление с сообщением.
2 – я часть
9
Подача инструмента.
10
Бурение скважин в заданном
направлении,
ПК-7
ОПК -1,
ПК-7
9
Устный опрос
Выступление с сообщением.
Устный опрос
Выступление с сообщением.
искривление скважин.
ОПК-1,
ПК-7
11
Осложнения при бурении
скважин.
12
Аварии в бурении их предупреждение и методы ликвидации.
ПК-7
13
Разобщение пластов.
ПК-7
Конструкция скважин.
Устный опрос
Выступление с презентацией и докладом
Устный опрос
Выступление с презентацией и докладом
Устный опрос
Выступление с презентацией и докладом
14
Крепление и цементирование
скважин.
ОПК-1
Устный опрос
Выступление с сообщением.
15
Кустовое и многозабойное
бурение
ОПК-1
Устный опрос
Выступление с сообщением.
16
Вскрытие и освоение продуктивных горизонтов (пластов).
ОПК-1
Устный опрос
Выступление с сообщением.
17
Структурно-поисковое бурение.
ОПК-1
Устный опрос
Выступление с сообщением.
18
Технико-экономические показатели бурения.
ОПК-1
Устный опрос
Выступление с сообщением.
7.2. Вопросы проведения текущего контроля
1. Классификация скважин по целевому назначению, понятие о цикле строительства скважины и ее структуре.
2. Выбор способа бурения, классификация современных способов бурения. Подготовительные работы к бурению скважины.
3. Общие сведения о горных породах.
4. Механические свойства твердых тел, классификация горных пород по механическим свойствам, буримость пород, определение твердости по шкале Л.А.Шрейнера.
5. Основные закономерности разрушения горных пород при бурении.
6. Классификация породоразрушающего инструмента по назначению, типы долот, выбор рациональной конструкции (типов) долот.
7. Нормативный и аварийный износ долот, особенности конструкции, изготовления и классификация шарошечных долот.
8. Снаряды для колонкового бурения (керноприемные устройства) и бурильные головки, алмазное колонковое бурение, бескерновое бурение, комплекс с гидротраспортом керна. Долота для специальных целей.
9. Элементы бурильной колонны, типы бурильных труб, проектирование компоновок и расчет бурильных колонн.
10. Эксплуатация бурильной колонны.
11. Назачение и классификация промывочных жидкостей.
12. Технологическая схема циркуляционной системы буровой, приготовление, очистка и дегазация буровых растворов.
13. Выбор типа бурового раствора.
10
14. Понятие о режиме, параметры режима и критерии его эффективности, факторы влияющие
на показатели работы долот.
15. Контроль за параметрами режима бурения, устройства для выбора оптимальных параметров режима бурения.
16. Классификация забойных двигателей, их виды: винтовые и гидравлические забойные двигатели, турбобуры.
17. Основные требования к забойным двигателям.
Вопросы к зачету
1. Условия подачи инструмента и погружения долота.
1. Механическая подача долота и забойные устройства для подачи долота.
2. Причины и последствия самопроизвольного искривления ствола скважины, предупреждение и борьба с искривлением ствола скважины.
3. Бурение наклонно-направленных скважин.
4. Виды осложнений, предупреждение и борьба с поглощениями бурового раствора. Нарушение целостности стенок скважины.
5. Предупреждение газонефтеводопроявлений и борьба с ними.
6. Виды аварий, их причины и меры предупреждения, ликвидация прихватов.
7. Ловильный инструмент и работа с ним.
8. Организация работ при аварии.
9. Выбор конструкции скважины.
10. Обсадные трубы, устройства и приспособления для оснащения обсадных колонн, спуск
обсадной колонны в скважину.
11. Расчет обсадных колонн.
12. Тампонажные материалы и оборудование для цементирования.
13. Расчет цементирования скважин, подготовительные работы и процесс цементирования.
Проверка результатов цементирования.
14. Кустовое, двуствольное бурение скважин.
15. Многозабойное бурение и бурение с горизонтальным вхождением в пласт.
16. Вскрытие, продуктивных горизонтов (пластов).
17. Освоение и испытание продуктивных пластов.
18. Методы заканчивания скважин и вскрытия продуктивных горизонтов.
19. Конструкции скважин структурно-поискового бурения.
20. Буровой снаряд (бурильная колонна) для структурно-поискового бурения.
21. Технология бурения, установки для бурения.
22. Технический проект на строительство скважин.
23. Геолого-технический наряд.
24. Показатели определяющие продолжительность цикла строительства скважин.
Вопросы к экзамену
1. Классификация скважин по целевому назначению, понятие о цикле строительства скважины и ее структуре.
2. Выбор способа бурения, классификация современных способов бурения. Подготовительные работы к бурению скважины.
3. Общие сведения о горных породах.
4. Механические свойства твердых тел, классификация горных пород по механическим свойствам, буримость пород, определение твердости по шкале Л.А.Шрейнера.
5. Основные закономерности разрушения горных пород при бурении.
6. Классификация породоразрушающего инструмента по назначению, типы долот, выбор рациональной конструкции (типов) долот.
7. Нормативный и аварийный износ долот, особенности конструкции, изготовления и классификация шарошечных долот.
11
8. Снаряды для колонкового бурения (керноприемные устройства) и бурильные головки, алмазное колонковое бурение, бескерновое бурение, комплекс с гидротраспортом керна. Долота для специальных целей.
9. Элементы бурильной колонны, типы бурильных труб, проектирование компоновок и расчет бурильных колонн.
10. Эксплуатация бурильной колонны.
11. Назачение и классификация промывочных жидкостей.
12. Технологическая схема циркуляционной системы буровой, приготовление, очистка и дегазация буровых растворов.
13. Выбор типа бурового раствора.
14. Понятие о режиме, параметры режима и критерии его эффективности, факторы влияющие
на показатели работы долот.
15. Контроль за параметрами режима бурения, устройства для выбора оптимальных параметров режима бурения.
16. Классификация забойных двигателей, их виды: винтовые и гидравлические забойные двигатели, турбобуры.
17. Основные требования к забойным двигателям.
18. Условия подачи инструмента и погружения долота.
19. Механическая подача долота и забойные устройства для подачи долота.
20. Причины и последствия самопроизвольного искривления ствола скважины, предупреждение и борьба с искривлением ствола скважины.
21. Бурение наклонно-направленных скважин.
22. Виды осложнений, предупреждение и борьба с поглощениями бурового раствора. Нарушение целостности стенок скважины.
23. Предупреждение газонефтеводопроявлений и борьба с ними.
24. Виды аварий, их причины и меры предупреждения, ликвидация прихватов.
25. Ловильный инструмент и работа с ним.
26. Организация работ при аварии.
27. Выбор конструкции скважины.
28. Обсадные трубы, устройства и приспособления для оснащения обсадных колонн, спуск
обсадной колонны в скважину.
29. Расчет обсадных колонн.
30. Тампонажные материалы и оборудование для цементирования.
31. Расчет цементирования скважин, подготовительные работы и процесс цементирования.
Проверка результатов цементирования.
32. Кустовое, двуствольное бурение скважин.
33. Многозабойное бурение и бурение с горизонтальным вхождением в пласт.
34. Вскрытие, продуктивных горизонтов (пластов).
35. Освоение и испытание продуктивных пластов.
36. Методы заканчивания скважин и вскрытия продуктивных горизонтов.
37. Конструкции скважин структурно-поискового бурения.
38. Буровой снаряд (бурильная колонна) для структурно-поискового бурения.
39. Технология бурения, установки для бурения.
40. Технический проект на строительство скважин.
41. Геолого-технический наряд.
42. Показатели определяющие продолжительность цикла строительства скважин.
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
8.1. Основная литература
1. Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. Технология бурения нефтяных и газовых скважин. – М.: Недра, 2001.
2. Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. Бурение нефтяных и газовых скважин.
– М.: Недра, 2002.
12
3. Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин. – М.: Академия, 2003.
8.2. Дополнительная литература
1. А.Г.Калинин,О.В. Ошкордин, В.М.Питерский «Разведочное бурение»
2000.
- М.: Недра,
2. Булатов А.И., Проселков Ю.М., Шаманов С.А. Техника и технология бурения нефтяных
и
газовых скважин. – М.: Недра, 2003.
13
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для проведения лекции пользуются плакатами, макетами (фонтанная арматура, станоккачалка) и оборудования.
Технические средства обучения – сосредоточены в лабораториях кафедры «БРЭНГМ»
(лаб. 2-33 и 2-35).
В лаборатории содержатся электронные версии лекций методических указаний к выполнению практических заданий.
14
15