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
«Гидроаэромеханика при бурении»
(наименование по рабочему учебному плану)
Специальность 130102 «Технологии геологической разведки»
Специализация: «Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых»,
Квалификация (степень) выпускника: специалист
Форма обучения: очная
Составитель: доцент
Санкт-Петербург
2012
Составитель: доцент
Научный редактор: профессор
1. Цель и задачи дисциплины.
Цель преподавания дисциплины – приобретение студентами знаний о гидроаэродинамических и теплофизических процессах при бурении и креплении скважин.
Задачи дисциплины – ознакомление студентов с реологическими моделями буровых технологических жидкостей; методами гидравлических расчетов циркулирующих очистных агентов; температурным режимом скважины и породоразрушающего инструмента.
2. Место дисциплины в структуре ООП.
Теоретической основой дисциплины является комплекс общенаучных и общеинженерных дисциплин, включающий курсы физики, высшей математики, химии, теоретической механики, гидравлики. В свою очередь, этот курс предшествует преподаванию ряда профилирующих технологических дисциплин, обеспечивая их более глубокое понимание.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОК-21, ОК-23, ПК-1, ПК-2, ПК-5, ПК-7, ПК-13, ПК-20, ПК-23, ПК-28, ПСК-3.5, ПСК-3.7, ПСК-3.11, ПСК-3.13, ПСК-3.18.
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
Реологические модели буровых технологических жидкостей; методы гидравлических расчетов циркулирующих очистных агентов; температурный режим скважины и породоразрушающего инструмента
Уметь:
- ставить цели и формулировать задачи, связанные с реализацией профессиональных функций;
- использовать основные законы статики и кинематики жидкостей и газов, их взаимодействия между собой и твердыми телами;
- использовать основные законы термодинамики и теплопередачи;
- использовать основные положения метрологии, стандартизации, сертификации.
Владеть:
- методами гидравлических расчетов циркулирующих очистных агентов;
- методами температурных расчетов скважины и породоразрушающего инструмента;
- методами метрологии и стандартизации.
4. Объём дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоёмкость дисциплины составляет 2 зачётные единицы.
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры |
6 | ||
Аудиторные занятия (всего) | 51 | 51 |
В том числе: | ||
Лекции | 34 | 34 |
Практические занятия (ПЗ) | 0 | 0 |
Семинары (С) | 0 | 0 |
Лабораторные работы (ЛР) | 17 | 17 |
Самостоятельная работа (всего) | 21 | 21 |
В том числе: | ||
Курсовой проект (работа) | ||
Расчётно-графические работы | 21 | 21 |
Реферат | ||
Другие виды самостоятельной работы: | ||
Работа с литературой | ||
Вид промежуточной аттестации (зачёт, экзамен) | Экзамен | |
Общая трудоёмкость час зач. ед. | 72 | 72 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1 | Реология буровых и тампонажных растворов | Классификация буровых промывочных и тампонажных растворов. Реологические модели буровых и тампонажных растворов. Реологические уравнения |
2 | Закономерности транспортировки бурового шлама | Критическая скорость шара в среде. Учет влияния формы частицы и стесненности движения на критическую скорость. Расход бурового раствора при бурении с учетом реальных условий выноса шлама. |
3 | Давления на преодоление гидравлических сопротивлений при циркуляции бурового раствора | Давления на преодоление гидравлических сопротивлений при циркуляции бурового раствора в бурильных трубах, утяжеленных бурильных трубах, кольцевом пространстве скважины, соединениях бурильных труб, долоте, забойном двигателе, наземной обвязке. Особенности движения газообразных и газожидкостных очистных агентов. Коэффициент аэродинамического сопротивления. Расчет потребного расхода воздуха. Гидравлический расчет промывки скважины пеной. |
4 | Температурный режим скважины | Температурный режим скважины в процессе бурения. Нормализация температурного режима скважины при бурении в многолетнемёрзлых породах. Бурение скважин на геотермы, с одновременным замораживанием рыхлых влажных пород, плавлением льдов и горных пород. |
5 | Температурный режим породоразрушающего инструмента | Охлаждающее действие очистных агентов. Температурный режим породоразрушающего инструмента. Охлаждающее действие различных видов очистных агентов. Теплообменные процессы в призабойной зоне скважины. Нормализация температурного режима породоразрушающего инструмента. |
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 | 10 | 11 |
1 | Бурение скважин | + | + | + | + | + | ||||
2 | Очистные агенты и тампонажные смеси | + | + | + | + | + | ||||
3 | Бурение скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые | + | + | + | + | + | ||||
4 | Современные технологии бурения скважин на твердые полезные ископаемые | + | + | + | + | + | ||||
5 | Оптимизация в геологоразведочном производстве | + | + | + | + | + | ||||
6 | Дипломное проектирование | + | + | + | + | + |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекции | Прак. зан. | Лаб. зан. | Семин. | СРС | Всего час. |
1 | Реология буровых и тампонажных растворов | 4 | 2 | ||||
2 | Закономерности транспортировки бурового шлама | 4 | 2 | ||||
3 | Давления на преодоление гидравлических сопротивлений при циркуляции бурового раствора | 14 | 8 | ||||
4 | Температурный режим скважины | 8 | 2 | ||||
5 | Температурный режим породоразрушающего инструмента | 4 | 3 |
6. Лабораторный практикум:
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудо-ёмкость (час.) |
1 | 1 | Определение реологической модели бурового раствора | 2 |
2 | 2 | Расчет критической скорости частицы в среде | 2 |
3 | 3 | Расчет давления нагнетания буровых насосов | 4 |
4 | 3 | Расчет продувки скважины | 2 |
5 | 3 | Гидравлический расчет промывки скважины пеной | 2 |
6 | 4 | Температурный режим скважины | 2 |
7 | 5 | Температурный режим алмазной коронки | 3 |
8 |
7. Практические занятия (семинары): не предусмотрены.
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ): не предусмотрены
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
Бурение разведочных скважин. Учеб. для вузов/ В. В., Кривошеев, и др. - М.: Высш. шк. 2007. - 904 с.
б) дополнительная литература
, Габузов процессы при бурении скважин. М.: Недра, 1991-216 с. , Кирсанов разведочных скважин с применением воздуха. М.: Недра, 1990-263 с. , , Литвиненко B. C. Бурение скважин в условиях изменения агрегатного состояния горных пород. Л.: Недра, 1991.-295 с.4. , Яковлев A. M. Бурение скважин в осложненных условиях. Учеб. пособие для вузов. М.: Недра, 1987-269 с.
, Исаев в бурении. Учебник для вузов. М.: Недра, 1987. идравлика бурения. Перевод с рум. М.: Недра, 1986. , , и др. Технология и техника разведочного бурения. Учеб. для ВУЗов. Изд. З-е перераб. и доп. М.: Недра, 1987.в) программное обеспечение: Microsoft Office, Foam, Temp, Бурсофтпроект.
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы: ресурсы Интернет.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
а) Специализированные аудитории, оснащённые стендовым материалом, образцами технических средств для бурения скважин
б) кафедральный компьютерный центр
в) лаборатория промывочных жидкостей
_____________________________________________________________________________
Разработчики:
кафедра БС доцент
