108_130504_a

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Санкт-Петербургский государственный горный институт
имени Г.В. Плеханова
(технический университет)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
___________проф. М.А. Иванов
«____» ____________ 2009 г.
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
«БУРЕНИЕ СКВАЖИН В ОСЛОЖНЕННЫХ УСЛОВИЯХ»
(108 час.)
Санкт-Петербург
2009
1
1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ КУРСА
Курс профессиональной переподготовки «Бурение скважин в осложненных
условиях» направлен на получение основных знаний в области бурения скважин
различного назначения и поддержания их в рабочем состоянии (текущий и капитальный
ремонт) на весь период эксплуатации.
Цель преподавания курса состоит в углубленном изучении отдельных вопросов и
особенностей выполнения основных технологических операций при бурении скважин в
осложненных условиях.
2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КУРСА
В результате изучения курса «Бурение скважин в осложненных условиях»
слушатель должен:
– знать назначение, цели и задачи бурения скважин; основные способы и виды
бурения, теоретические основы и технологии строительства нефтяных и газовых,
скважин; принципы работы, технические характеристики, конструктивные особенности
разрабатываемых и используемых технических средств, буровые растворы и материалы
для их приготовления; режимы бурения и методы заканчивания скважин;
– уметь грамотно обосновывать и рассчитывать рациональные конструкции
скважин в соответствии с их назначением и конкретными геолого-техническими
условиями бурения, выполнять необходимые расчеты по выбору бурового оборудования,
инструмента и режимов бурения и крепления скважин, выбирать методы вскрытия,
освоения и опробования продуктивных горизонтов.
– иметь представление об осложнениях в процессе бурения, методах их
предупреждение и ликвидация, об основных требованиях и технических условиях
разработки проектной и технической документации на строительство скважин, о
достижениях науки и техники, передовом отечественном и зарубежном опыте в
строительстве скважин на нефть и газ.
3. ОБЪЕМ КУРСА И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Вид учебной работы
Всего часов
Общая трудоемкость дисциплины
18
Аудиторные занятия
85
Лекции
51
Практические занятия (ПЗ)
17
Лабораторные работы (ЛР)
17
Самостоятельная работа (СР)
23
Выпускная работа (ВР)
17
Вид итогового контроля
Выпускная работа
2
4. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА
4.1. Разделы и виды занятий
№
Раздел дисциплины
пп.
1. Поглощения. Причины и признаки поглощений.
Предупреждение поглощений при бурении и борьба
с ними.
2. Бурение скважин в водо- и теплочуствительных
породах
3. Бурение скважин в условиях низких и повышенных
пластовых давлений
4. Осложнения, связанные с ошибками проектирования
и нарушением технологии бурения скважин
Лекци
и, час.
ПЗ (С),
час.
ЛР,
час.
8
2
4
12
4
5
18
7
4
13
4
4
4.2. Содержание разделов курса
РАЗДЕЛ 1. Введение. Предмет и задачи курса.
Определение понятия осложнений. Виды осложнений, их место в балансе
календарного времени строительства скважин. Поглощения. Характеристика зон
поглощений (пористость, трещиноватость горных пород, коэффициент проницаемости,
раскрытие трещин, их число). Факторы и причины поглощений. Поглощения в породах с
открытыми и закрытыми трещинами.
Исследования зон поглощений, наблюдения в процессе бурения. Оценка условного
раскрытия каналов поглощений по гранулометрическому составу наполнителя.
Расходометрия и каротажные исследования. Оценка пластового давления в зоне
поглощения.
Гидродинамика зон поглощений. Индикаторные кривые зон поглощений с
открытыми и закрытыми трещинами.
Программа борьбы с поглощениями. Роль реологических свойств промывочной
жидкости
РАЗДЕЛ 2. Бурение скважин в водо- и теплочуствительных породах
Технология бурения скважин в глинистых породах. Основные факторы осложнений
при бурении скважин в глинистых породах. Промывочные жидкости для бурения в
глинистых породах. Бурение скважин в многолетнемерзлых породах. Температурный
режим бурящейся скважины. Тепло- и массообмен в призабойной зоне скважин. Бурение
скважин в снежно-фирновых отложениях и сплошных льдах. Назначение и особенности
буровых работ в полярных областях. Закономерности процесса бурения-плавления
скважин с отбором керна. Технология бурения скважин во льдах механическим способом.
Особенности бурения глубоких скважин в сплошных льдах.
РАЗДЕЛ 3. Бурение скважин в условиях низких и повышенных пластовых
давлений
Бурение скважин в условиях поглощений. Факторы и причины поглащений.
Классификация зон поглощений. Материалы и технические средства для изоляции
поглощений. Рецептура тампонажных растворов, объем, способы доставки тампонажных
смесей и наполнителей в зону поглощений. Перекрывающие устройства. Оценка качества
изоляции зон поглощений.
3
Факторы и причины развития осложнений. Классификация тяжести осложнений по
категориям: проявления, выброс, фонтан. Влияние данных осложнений на ухудшение
экологии, на сохранность природных ресурсов, на охрану труда и жизнедеятельность
населения.
Поступления флюида в скважину.
Этапы развития проявлений. Прогнозирование осложнений. Контроль состояния
скважины в процессе ее углубки.
Способы ликвидации газонефтепроявлений. Выбор способа ликвидации. Расчет
подачи и объёма промывочной жидкости для глушения скважины. Экология.
РАЗДЕЛ 4. Осложнения, связанные с ошибками проектирования и нарушением
технологии бурения скважин.
Прихваты бурового инструмента. Меры профилактики прихватов. Способы
ликвидации прихватов. Желобообразование. Механизм желобообразования. Диагностика
желобообразования. Профилактика и ликвидация желобов. Виды нарушения
устойчивости стенок скважин: обвалы, осыпи, растворения и размывы пород. Факторы и
причины нарушения устойчивости пород. Способы контроля состояния стенок скважин и
мероприятия по повышению их устойчивости. Прогнозирование развития осложнений:
оценка скорости сужения ствола скважин, образование каверн.
4.3. Самостоятельная работа
Самостоятельная работа имеет целью закрепление теоретических знаний и привитие
навыков творческого подхода к изучению данного курса. В часы самостоятельных
занятий слушатели имеют возможность работать с конспектами лекций, учебниками для
текущей подготовки к учебным занятиям, в лаборатории при проведении и подготовки
отчета о проделанной предусмотренной учебным планом очередной лабораторной
работы, при выполнении практических заданий.
Самостоятельная работа включает подготовку и защиту выпускной работы, которая
выполняется в соответствии с методическими указаниями по индивидуальному заданию
руководителя. Она должна показать умение слушателей самостоятельно применять
полученные знания при решении конкретных задач по технологии бурения, а также
помочь им приобрести навыки пользования справочной и технической литературой.
В часы самостоятельных занятий студенты могут практиковаться на кафедральном
тренажёре АМТ-221БУР под контролем обслуживающего персонала, закрепляя
практические знания по предотвращению и ликвидации осложнений практическими
приёмами.
5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
№
Наименование лабораторных работ
пп.
1. Определения технологических параметров буровых растворов.
2. Определение плотности бурового раствора для вскрытия текучих пород и
продуктивных горизонтов.
3. Определение времени снижения давления на пласт при проявлении
4. Расчёт плотности бурового раствора для предупреждения выброса.
5. Расчёт длины неприхваченной части КБТ.
6. Допустимые усилия расхаживания при прихвате бурового инструмента.
7 Бурение скважины на тренажере АМТ-221
4
№
Наименование лабораторных работ
пп.
8 Работа на тренажёре-имитаторе для освоения методов глушения проявлений.
6. ТЕМЫ АТТЕСТАЦИОННЫХ РАБОТ
1. Промывка скважин, назначение и разновидности буровых растворов, область их
рационального применения. Показатели технологических свойств буровых растворов
и методы их определения. Рецептуры буровых растворов.
2. Приготовление, очистка и регенерации буровых растворов. Особенности применения
газообразных агентов и ГЖС. Гидравлическая программа промывки скважины.
3. Влияние загрязнений промывочных жидкостей на эффективность бурения скважин.
4. Основные факторы осложнений при бурении скважин в глинистых породах. Влияние
водно-физических свойств глинистых пород на устойчивость стенок скважины.
5. Промывочные жидкости для бурения в глинистых породах. Особенности технологии
бурения в глинистых породах.
6. Температурный режим бурящейся скважины. Тепло- и массообмен в призабойной
зоне скважин. Промывочные жидкости для бурения скважин в мерзлых породах.
7. Особенности бурения скважин снарядами на грузонесущем кабеле. Осложнения при
бурения скважин во льду тепловым способом. Осложнения при бурении глубоких
скважин во льду.
8. Бурение скважин в условиях поглощений. Факторы и причины поглащений.
Классификация зон поглощений..
9. Материалы и технические средства для изоляции поглощений. Рецептура
тампонажных растворов, объем, способы доставки тампонажных смесей и
наполнителей в зону поглощений.
10. Крепление скважин и разобщение пластов: выбор конструкции скважины, обсадные
трубы, конструкции и расчет обсадных колонн.
11. Осложнения в процессе бурения нефтяных и газовых скважин. Методы
предупреждения и борьбы с осложнениями. Аварии в бурении, их предупреждение и
методы ликвидации.
12. Цементирование обсадных колонн, материалы и оборудование для цементирования,
расчет цементирования скважин.
13. Способы ликвидации газонефтепроявлений. Выбор способа ликвидации.
14. Прихваты бурового инструмента. Меры профилактики прихватов. Способы
ликвидации прихватов.
15. Механизм желобообразования. Диагностика желобообразования. Профилактика и
ликвидация желобов.
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КУРСА
7.1. Рекомендуемая литература
Основная
1. Булатов А.И., Проселков Ю.М., Шаманов С.А. Техника и технология
нефтяных и газовых скважин. Учебник для вузов.- М., ООО
Бизнесцентр»,2003.
2. Ганджумян Р.А.,Калинин А.Г.,Никитин Б.А. Инженерные расчеты при
глубоких скважин. М., ОАО «Издательство Недра», 2000.
3. Кудряшов Б.Б., Яковлев А.М. Бурение скважин в осложненных условиях.
пособие для вузов. – М.: Недра, 1987. -269с.
5
бурения
«Недрабурении
Учебное
4. Николаев Н.И., Нифонтов Ю.А., Никишин В.В., Тойб Р.Р. Буровые промывочные и
тампонажные растворы. Учебное пособие для вузов. СПб., СПГГИ, 2004.
5. Николаев Н.И., Нифонтов Ю.А., Блинов П.А. Буровые промывочные жидкости.
Учебное пособие. СПб., СПГГИ, 2002.
6. Сердюк Н.И., Куликов В.В., Тунгусов А.А.и др. Бурение скважин различного
назначения. Учебное пособие для вузов. М., РГГРУ,2007.
Дополнительная
7. Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин. - М.: Недра, 1985. 421 с.
8. Элишевский И.В., Орсуляк М.Н., Сторонский М.Н. Типовые задачи и расчеты в
бурении. М.: Недра, 1982. 503 с.
9. Ясов В.Г., Мыслюк М.А. Осложнения в бурении: Справочное пособие. – М.: Недра,
1991
7.2. Средства обеспечения освоения
Предполагается освоение и использование компьютерных программ, разработанных
на кафедре бурения скважин СПГГИ (ТУ), использование стендов, плакатов и
видеоматериалов.
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Будут использованы учебные экспонаты, экспериментальные стенды, действующие
буровые объекты специализированных лабораторий и учебного бурового полигона
кафедры ТТБС. Отработка технологических приемов бурения нефтяных и газовых
скважин будет проводиться на тренажере- имитаторе бурения АМТ-201.
Программу составил,
профессор
Васильев Н.И.
Зав. Кафедрой бурения скважин,
профессор
Васильев Н.И.
Декан нефтегазового факультета,
профессор
Рогачёв М.К.
6