ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано | Утверждаю | |
Руководитель ООП по специальности 130102 декан ГРФ проф. | Зав. кафедрой БС проф. |
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Бурение скважин»
Специальность: 130102 «Технологии геологической разведки»
Специализация: «Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых»,
Квалификация (степень) выпускника: специалист
Форма обучения: очная
Составитель: профессор
Санкт-Петербург
2012
Рабочая программа составлена с учетом требований (нормативный документ: ФГОС ВПО) к содержанию и уровню подготовки выпускника по специальности 130102.65 №___ от «___»______20___ г. и в соответствии с рабочим учебным планом специальности 130102, утвержденным ректором Университета __.__.____ г.
Составитель: профессор
Научный редактор: профессор
ОБСУЖДЕНО:
на заседании кафедры Бурения скважин ___.___.20___ г., протокол №__
ОДОБРЕНО:
Методической комиссией специальности (направления)_________________ Университета
___.___.20___ г., протокол №___
1. Цели и задачи дисциплины:
Цель преподавания дисциплины – ознакомление студентов с теоретическими основами бурения скважин, классификацией видов бурения, буровым оборудованием и приобретение ими знаний в области техники и технологии бурения поисковых, разведочных скважин на твердые полезные ископаемые.
Задачи дисциплины: дать основы знаний в изучении буровых свойств горных пород, основных способов, технических средств и технологий бурения указанных скважин, особенностей их опробования и исследования в разнообразных горно-геологических условиях и понятия об осложнениях и авариях при бурении.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Курс «Бурение скважин» входит в состав базовой части естественнонаучных и технических дисциплин цикла подготовки специалистов по специальности «Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых» и изучается студентами специализации «Бурение скважин» в течение 6 7 семестров после прохождения курсов «_____», «______________», «___________», «___________», «__________________», «______________________».
Для освоения курса обучающийся должен обладать устойчивыми знаниями по математике, физике и химии в рамках школьной программы и изучить перечисленные выше дисциплины.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОК-1, 2, 9; ПК-5, 6, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 19, 20, 21, 30, 32, 33, 35, 42; ПСК-3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.10, 3.12.
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
- задачи, для которых применяются буровые технологии на разных стадиях поисково-разведочных работ;
- методы выполнения геологоразведочных работ с помощью буровых технологий;
- технологические возможности бурового оборудования;
- функциональные схемы бурового оборудования;
- методы управления положением скважины в пространстве при производстве геологоразведочных работ:
- последовательность технологических операций, методы их контроляЮ выбора оптимальных параметров, основные факторы их определяющие;
- закономерности изменения физико-механических свойств горных пород по предлагаемому геолого-литологическому разрезу, методы их контроля и учета при геологической документации и ведении буровых работ;
- основные виды эффективных технологий бурения разведочных скважин, их рациональные условия применения и ожидаемые технико-экономические показатели применительно к конкретным горно-геологическим условиям;
- современные способы бурения разведочных скважин на твердые полезные ископаемые и их техническое оснащение;
- основы технологи бурения и опробования разведочных скважин, способы контроля режима бурения;
- геолого-технологические исследования в процессе бурения разведочных скважин;
- осложнения и аварии при бурении и способы их предупреждения и ликвидации.
Уметь:
- разрабатывать проекты на внедрение технологий бурения разведочных скважин, анализировать их результаты;
- обеспечивать внедрение в производство разрабатываемых геологотехнических нарядов технологических карт по основным видам буровых работ;
- внедрять при ведении буровых работ достоверные методы отбора и изучения геологической информации;
- выполнять инженерные расчеты по поиску оптимальных технологических задач, возможностей эксплуатации бурового инструмента и оборудования;
- выполнять анализ возможностей технологий бурения разведочных скважин на всех этапах поисково-разведочных работ;
- применять получаемую геологическую информацию для выбора оптимальных параметров технологического процесса бурения разведочных скважин, оперативно ими управлять и осуществлять выбор технико-технологических средств бурения.
Владеть:
- методами отбора керно-шламового материала при бурении разведочных скважин;
- технико-технологическими возможностями технических средств бурения, условиями и способами их эффективного применения для решения конкретных геологоразведочных задач;
- оценкой технико-технологических параметров используемых технологических схем и режимов бурения и опробования разведочных скважин.
4. Объём дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоёмкость дисциплины составляет 5 зачётные единицы.
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | |
6 | 7 | ||
Аудиторные занятия (всего) | 102 | 102 | - |
В том числе: | |||
Лекции | 68 | 68 | - |
Практические занятия (ПЗ) | - | - | - |
Семинары (С) | - | ||
Лабораторные работы (ЛР) | 34 | 34 | - |
Самостоятельная работа (всего) | 78 | 44 | 34 |
В том числе: | - | ||
Курсовой проект (работа) | 34 | - | 34 |
Расчётно-графические работы | 34 | 34 | - |
Реферат | - | - | |
Другие виды самостоятельной работы: | |||
Работа с литературой | 10 | 10 | |
Вид промежуточной аттестации (зачёт, экзамен) | Экз. | Экз. | |
Общая трудоёмкость час зач. ед. | 180 | 146 | 34 |
5 | 4 | 1 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1 | Общие сведения и понятия о бурении разведочных скважин. | Назначение, цели и задачи бурения скважин на различных стадиях геологоразведочных работ. Основные понятия и определения. Особенности технологического процесса бурения, классификация скважин и способов их бурения, технико-экономические показатели. |
2 | Методика проектирования скважин на ТПИ. | Геологотехнические условия бурения разведочных скважин. Проектирование конструкции и выбор способа бурения разведочных скважин. |
3 | Буровой инструмент для бурения разведочных скважин. | Буровой технологический, вспомогательный, специальный и аварийный инструмент для колонкового и бескернового бурения разведочных скважин. Породоразрушающий инструмент, колонковые, обсадные и бурильные трубы, обоснование выбора и эксплуатации. |
4 | Буровое оборудование для геологоразведочного бурения | Установки колонкового бурения УКБ: стандартизация, модификации и основные технические характеристики. Конструкции и особенности эксплуатации буровых станков СКБ, насосов НБ, буровых вышек и мачт. Вспомогательное оборудование. |
5 | Технология бурения скважин на ТПИ. | Понятие о технологическом процессе, закономерностях и режимах бурения кважин. Вращательное колонковое твердосплавное и алмазное бурение разведочных скважин: область рационального применения, обоснование режимных параметров в нормализованных и специальных условиях. Бескерновое бурение разведочных скважин. Бурение комплексами ССК и КССК. Особенности технологии бурения скважин с гидротранспортом керна КГК. Комбинированное ударно-вращательное и вращательно-ударное бурение разведочных скважин. |
6 | Мероприятия по повышению качества отбора керновых и шламовых проб при бурении скважин. | Методы определения выхода керна и шлама; их документация. Классификации горных пород и полезных ископаемых по трудности отбора керна. Рекомендации по применению технических средств и технологий с целью повышения качества опробования при бурении разведочных скважин. Классификация, особенности конструкции и эксплуатации технических средств отбора керновых и шламовых проб. |
7 | Особенности бурения неглубоких разведочных скважин. | Назначение, способы бурения неглубоких разведочных скважин и рациональная область их эффективного применения. Особенности конструкции и эксплуатации применяемых технических средств и технологий бурения и опробования неглубоких скважин |
8 | Осложнения и аварии при бурении разведочных скважин. | Классификация осложнений и аварий при разведочном бурении. Методы и технологические приемы предупреждения осложнений и аварий. Особенности применения технических средств и технологических режимов бурения скважин в осложненных условиях. Методы, технические средства и технологии ликвидации аварий при бурении разведочных скважин. |
9 | Основные направления совершенствования технологии и техники разведочного бурения на ТПИ. | Новые способы бурения разведочных скважин и рациональная область их эффективного применения. Особенности технологии разведочного бурения с использованием двойной колонны бурильных труб, новых типов породоразрушающего инструмента и новых составов промывочных сред. Технико-экономические показатели применения новых технологий, технических средств и материалов |
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
1. | Бурение скважин на жидкие и газообразные ПИ | + | ||||||||
2. | Буровые машины и механизмы | + | + | |||||||
3. | Современные технологии бурения разведочных скважин | + | ||||||||
4. | Эксплуатация и ремонт геологоразведочного оборудования | + | ||||||||
5. | Методы отбора проб при бурении скважин | + | ||||||||
6. | Направленное бурение скважин | – | – | – | – | – | – | – | – | + |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекции | Прак. зан. | Лаб. зан. | Семин. | СРС | Всего час. |
1 | Общие сведения и понятия о бурении разведочных скважин. | 6 | 4 | 4 | 14 | ||
2 | Методика проектирования скважин на ТПИ | 4 | 4 | 2 | 10 | ||
3 | Буровой инструмент для бурения разведочных скважин. | 10 | 6 | 14 | 32 | ||
4 | Буровое оборудование для геологоразведочного бурения | 10 | 6 | 14 | 30 | ||
5 | Технология бурения скважин на ТПИ. | 18 | 8 | 20 | 44 | ||
6 | Мероприятия по повышению качества отбора проб при бурении скважин. | 4 | 2 | 6 | 12 | ||
7 | Особенности бурения неглубоких разведочных скважин. | 6 | 2 | 6 | 14 | ||
8 | Осложнения и аварии при бурении разведочных скважин. | 6 | 2 | 6 | 14 | ||
9 | Основные направления совершенствования технологии и техники разведочного бурения на ТПИ. | 4 | - | 6 | 10 |
6. Лабораторный практикум:
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудо-ёмкость, ч |
1 | 1 | Изучение геолого-технических условий бурения. | 2 |
2 | Определения буримости горных пород. | 2 | |
3 | 2 | Разработка конструкций разведочных скважины для заданных геологотехнических условий бурения. | 4 |
4 | 3 | Изучение конструкций и технических характеристик породоразрушающего инструмента. | 4 |
5 | Изучение конструкций и технических характеристик колонковых, обсадных и бурильных труб | 2 | |
6 | 4 | Изучение стандарта, конструкций и технических характеристик установок колонкового бурения УКБ. | 2 |
7 | Изучение конструкций и технических характеристик буровых насосов стандарта НБ | 2 | |
8 | Изучение конструкций и технических характеристик буровых вышек и мачт Выбор талевой системы | 2 | |
9 | 5 | Обоснование режимных параметров вращательного колонкового твердосплавного бурения разведочных скважин в нормализованных и специальных условиях. | 2 |
10 | Обоснование режимных параметров вращательного колонкового алмазного бурения разведочных скважин в нормализованных и специальных условиях. | 2 | |
11 | Обоснование режимных параметров бурения разведочных скважин комплексами ССК, КССК и КГК в нормализованных и специальных условиях. | 2 | |
12 | Обоснование режимных параметров бурения разведочных скважин ударно-вращательным и вращательно-ударным способами. | 2 | |
13 | 6 | Определения категории пород по трудности отбора керна и разработка мероприятий по повышению качества его отбора в конкретных условиях геологоразведочного бурения. | 2 |
14 | 7 | Обоснование способа, комплекса технических средств и режимов бурения неглубоких скважин в конкретных геологотехнических условиях. | 2 |
15 | 8 | Обоснование способа, комплекса технических средств и технологических приемов предупреждения осложнений и аварий при бурении разведочных скважин в конкретных геологотехнических условиях. | 2 |
7. Практические занятия (семинары): не предусмотрены.
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ): Тематика курсовых работ определяется материалами, собранными студентами при прохождении первой производственной практики. Название, цель и задачи курсового проекта определяются «Методическими указаниями» и утверждаются руководителем курсового проектирования.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. Разведочное бурение: Учеб. для вузов / , , . М.: -Бизнесцентр», 2000.
2. Бурение разведочных скважин. Учеб. для вузов / , , и др. / М., Высш. шк. 2007.
3. Бурение геологоразведочных скважин. М.: Недра, 1994.
б) дополнительная литература
1. Алмазосберегающая технология бурения/ , , и др. - Л., Недра, 1989.
2. , , Спирин породоразрушающий инструмент. – Тула: ИПП «Гриф и К», 2005. – 288 с.
3. Бурение разведочных скважин. Учебник для вузов / , , и др. под общ. Ред. . – М.: Высш. шк., 2007. – 904 с.
4. Буровой инструмент для геологоразведочных скважин: Справочник./ Под редакцией . - М.: Недра, 1990. - 395 с.
5. , , Пономарев указания по бурению геологоразведочных скважин на твердые полезные ископаемые. Л.: ВИТР. 1987.
6. Волков буровой установки. Учебное и справочное пособие: ВИЭМС, МПР России, 2003 – 640 с.
7. , Блинов производственной и природной среды при геологоразведочном бурении, МАНЭБ, 2000 – 411 с.
8. Ганджумян расчеты в разведочном бурении. М.: Недра, 1994. - 253 с.
9. , , Козлов процессов бурения скважин с применением ЭВМ. / ЛГИ, Л., 1990.
10. Ивачев жидкости и тампонажные смеси: Учебник для вузов. М.: Недра, 1987.
11. , Кирсанов разведочных скважин с применением воздуха. М.: Недра. 1990. - 263 с.
12. , , Литвиненко скважин в условиях изменения агрегатного состояния горных пород. – Л.: Недра, 1991.
13. , Яковлев скважин в осложненных условиях. М., Недра, 1988.
14. Методы, технология и организация буровых работ с использованием съемного инструмента/ , , и др. - Л., Недра, 1990. – 268 с.
15. Михайлова проектирование колонкового бурения. - М., Недра, 1985. – 197 с.
16. Морозов и техника направленного бурения скважин на твердые полезные ископаемые. – Л.: Недра, 1987. – 221 с.
17. , Каулин керна при колонковом геологоразведочном бурении. Л.: Недра, 1989, 256 с.
18. , , Власюк средства и технологии отбора керна высокого качества при бурении скважин. М.: 2003. – 116 с.: (Техн., технол. и организ. геологоразвед. работ). Обзор . – 116 с.
19. Правила безопасности при геологоразведочных работах. - М., Недра, 1983.
20. Разведочное бурение: Учеб. для вузов. /, , . М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 2000. - 748 с.
21. Справочник инженера по бурению геологоразведочных скважин: В 2-х томах. Под общей редакцией . - М., Недра, 1984.
22. Справочник по бурению геологоразведочных скважин. СПб.: , 2000. - 712 с.
23. Сулакшин С. С. Бурение геологоразведочных скважин. Учебник для вузов. М.: Недра, 1994. – 432 с.
24. Сулакшин геологоразведочных скважин: Справочное пособие. - М., Недра, 1991.
25. Технология и техника разведочного бурения (учебник)/ , и др. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1983. - 560 с.
26. Чистяков разведочных скважин (текст лекций): Учеб. пособие. Л.: ЛГИ, 1985. - 63 с.
27. , Пилипец бурение: учебное пособие, Донецк: Норд-Пресс, 2004 – 264 с.
28. , Николаев агенты и оперативное тампонирование скважин: учебное пособие. ЛГИ, Л.: 1990. - 98 с.
29. , Мыслюк в бурении: справочник. М.: Недра, 1999. - 534 с.
в) программное обеспечение: Microsoft Office, Statistica.
г) базы данных и использование компьютерных программ, разработанных на кафедре бурения скважин НМСУ «Горный», использование стендов, плакатов и видеоматериалов, информационно-справочные и поисковые системы: ресурсы Интернет.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Специализированные аудитории, учебные экспонаты, экспериментальные стенды, действующие буровые объекты специализированных лабораторий и учебного бурового полигона кафедры БС.
_____________________________________________________________________________
Разработчики:
кафедра БС НМСУ «Горный» проф.
