Министерство образования и науки  Республики Казахстан

Казахский национальный ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ технический университет имени

Институт геологии и нефтегазового дело имени К. Турысова

Кафедра «Технология и техника бурения скважин»

 

“УТВЕРЖДАЮ” 

  Директор института

  ____________

  «__» ________2015г.

Программа курса (S Y L L A B U S)

по дисциплине «Исследование и разработка технических средств и технологии бурения скважин» для специальности 6D070800 «Нефтегазовое дело»

Всего – 3 кредита

Курс – 1

Семестр –  2

Лекции–  30 часов

Практические – 15 часов

Рубежный контроль –  2 раза

СРДП – 45 часов

СРД – 45 часов

Трудоемкость –  135 часов

Вид контроля – экзамен

АЛМАТЫ 2015

  Программа курса (Syllabus) по дисциплине «Исследование и разработка технических средств и технологии бурения скважин» для специальности 6D070800 «Нефтегазовое дело» составлена на основании типовых программ.

Рассмотрена на заседании кафедры “Технология и техника бурения скважин”

  «__» _________2015 г.,  Протокол № __

Зав. кафедрой Т и ТБС 

Одобрена учебно-методическим  Советом института ИГиНГД

  «__» _________2015 г.,  Протокол № __

Председатель НМС института   

Составитель – профессор кафедры Т и ТБС, д. т.н.

Сведения о преподавателе: Ратов Боранбай Товбасарович, кафедра «Технология и техника бурения скважин», док. техн. наук, профессор. В 1995 году окончил с отличием КазНТУ. Имеют два высших образования.  Общий стаж работы в КазНТУ – 25 лет, педагогический стаж – 19 лет.  Автор более 60 научных трудов, в том числе 3  учебных пособий, а также 10 инновационных патентов РК.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

       

       Офис – кафедра «Технологии и техники бурения скважин».

       Адрес: 050013, Алматы, Сатпаева 22, нефтяной корпус, каб. 701

       Тел. +7 (727) 257-70-57

  1. Цель и задачи дисциплины

1.1 Цель дисциплины: получение знаний о  современных способах бурения  скважин, о режимах бурения, методах их проектирования, выбора компоновки бурильной колонны и ее расчетах, о влиянии параметров режима бурения и промывочной жидкости на показатели работы долота и на эксплуатационные расходы на 1 м проходки, об осложнениях при бурении скважин и методах их предупреждения и ликвидации, о наклонно - направленном бурении скважин, о спецификах бурения геотехнических скважин, о технико-экономических показателях строительства скважин, о мероприятиях по технике безопасности, охране труда и окружающей среды, выполняемых в процессе бурения  скважин.

1. 2 Задачи дисциплины.

В результате изучения дисциплины специалист должен приобрести знания по освоению докторантами методов выбора компоновки бурильной колонны и овладение практических навыков ее расчета для различных способов бурения,

овладение методами разбивки разреза скважины на интервалы одинаковой буримости, принципами выбора рационального типа  режима бурения, овладение методами обнаружения, предупреждения и ликвидации осложнений, встречаемых в процессе бурения скважин, овладение способами бурения наклонно-направленных скважин, регулирование направлений их ствола и приобретение практических навыков расчета их профилей,  изучение факторов, способствующих снижению технико-экономических показателей  строительства скважин, соблюдение мер по охране труда и технике безопасности, охране окружающей среды в процессе бурения скважин.

1.3 Пререквизиты: Нефтегазоносные области Казахстана, осадочные бассейны и геодинамика, программное обеспечение при бурении скважин, методы научных исследований при бурении скважин, разработка рецептур промывочных жидкостей, крепление и цементирование скважин.

1.4 Постреквизиты: Педагогическая практика, научно-исследовательская  практика, научно-исследовательская работа, экспериментально-исследовательская работа.

2. Система оценки знаний специалистов

Рейтинг каждой дисциплины оценивается в 100%. Для каждой дисциплины устанавливается следующие виды контроля: текущий контроль, рубежный контроль и итоговый контроль (таблица 1).

Видами текущего контроля являются контрольные работы, рефераты,  коллоквиумы, выполнение самостоятельных работ докторанта и др. К итоговому контролю относятся научные работы и результаты исследования  и экзамен.

Таблица 1

Распределение рейтинговых баллов по видам контроля


№

Вид итогового контроля

Виды контроля

Балл %

1

Экзамен

Экзамен

100

2

Рубежный контроль

100

3

Текущий контроль

100

  Сроки сдачи результатов текущего контроля определяются календарным графиком учебного процесса по дисциплине (таблица 2).

Таблица 2

Календарный график сдачи всех видов контроля


Недели

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Виды контроля

Р

СРД

Р

СРД

Кл

Р

СРД

Р РК

Р

СРД

Р

СРД

Р

Кл

СРД

Р

РК

Кол-во контроля

2

2

2

2

3

3

2

2

3

2

2

2

3

2

3

Виды контроля:  СРД - Самостоятельная работа докторанта

  Кл – коллоквиум,

  Р – реферат;

  РК – рубежный контроль. 

Докторант допускается к сдаче итогового контроля при наличии суммарного рейтингового балла ≥ 30. Итоговый контроль считается сданным в случае набора ≥ 20 баллов. Итоговая оценка по дисциплине определяется по шкале (таблица 3). 

  Оценка знаний докторанта  Таблица 3


Оценка

Буквенный

эквивалент

Рейтинговый балл

в %

Балл

Отлично

  А

А-

95 – 100

90 – 94

4

3.67

Хорошо

В+

  В

В-

85 – 89

80 – 84

75 – 79

3.33

3.0

2.67

Удовлетворительно

С+

  С

С-

D+

D

70 – 74

65 – 69

60 – 64

55 – 59

50 – 54

2.33

2.0

1.67

1.33

1.0

0

Неудовлетворительно

Ғ

0 – 49

3 Содержание дисциплины

Таблица 4.

3. 1 Распределение часов по видам занятий


Лек

ции

Наименование тем и краткое содержание

  Количество академических часов

Лекция

Прак

СРДП

СРД

1

Вводная лекция. Общие  сведения о добыче твердых полезных ископаемых и воды с  помощью геотехнологических гидрогеологических и нефтяных  скважин. Сущность геотехнологических методов добычи полезных ископаемых. 

2

1

3

3

2

Классификация геотехнологических, гидрогеологических нефтяных скважин по

целевому назначению. Последовательность разработки технологии сооружения скважин.

2

1

3

3

3

Месторождения подземных вод.

Горно-геологические условия бурения гидрогеологических и технологических скважин

2

1

3

3

4

Буримость горных пород. Геостатическое, боковое и пластовое давление.

2

1

3

3

5

Технологические процессы и способы бурения скважины. Производственный цикл сооружения скважины и основные

рабочие операции при бурении.

2

1

3

3

6

Анализ конструкций скважин

Существующие конструкции гидрогеологических, геотехнологических нефтяных скважин.

2

1

3

3

7

Технико-технологические средства сооружения гравийных фильтров

Методика проектирования конструкций гидрогеологических и технологических скважин

2

1

3

3

8

Выбор бурового оборудования и инструмента.

Породоразрушающий инструмент. Породоразрушающий инструмент для колонкового бурения.

Породоразрушающий инструмент для бескернового бурения.

2

1

3

3

9

Расширители скважин. Колонковые трубы. Двойные колонковые снаряды

2

1

3

3

10

Исследования параметров процесса цементирования технологических

скважин.

Предлагаемые способы цементирования геотехнологических скважин.

Разработка устройства для цементирования закачанных скважин.

Разработка устройства для цементирования откачанных скважин.

Параметры процесса на начальном этапе цементирования.

2

1

3

3

11

Исследование течения тампонажного раствора при манжетном цементировании скважин.

Параметры процесса на заключительной стадии цементирования.

Экспериментальные исследования процесса манжетного цементирования.

Описание экспериментальной установки.

Методика проведения эксперимента и его результаты.

2

1

3

3

12

Современные технико-технологические средства освоения технологических скважин.

Механизм кольматации фильтров и нефтяных  пластов при их вскрытии вращательным бурением.

Способы освоения продуктивных пластов.

Гидровибрационный метод освоения скважины.

2

1

3

3

13

Теоретические параметры гидровибрационного освоения продуктивных пластов.

Основные закономерности распространения упругих колебаний в жидкости.

Параметры гидравлических ударов при гидровибрационном освоении скважин. Рациональные параметры экспериментального рабочего органа

для гидровибрационного освоения.

Условия разрушения кольматанта фильтров и закольматированной зоны продуктивных пластов.

2

1

3

3

14

Экспериментальные исследования параметров гидравлического удара

и разработка рабочего органа для гидровибрационного освоения

продуктивных пластов.

Методика экспериментальных исследований.

Результаты экспериментальных работ.

Разработка устройства для гидровибрационной разглинизации

продуктивных пластов

2

1

3

3

15

Производственные испытания разработанных устройств для

цементирования обсадных колонн, создания гравийных фильтров

и гидровибрационного освоения продуктивных пластов.

Испытания устройства для манжетного цементирования обсадных колонн.

Испытания устройства для создания гравийной обсыпки фильтров.

Производственные испытания технических средств для гидровибрационной разглинизации продуктивных пластов.

Экономическая эффективность от внедрения разработанных технико-технологических средств. Заключение

2

1

3

3

Всего

30

15

45

45


3.2 Содержание практических занятий – 15 часов


Геологическое строение месторождений, отрабатываемых методом

подземного  выщелачивания – 1 час.

Оценка механических, абразивных и теплофизических свойств горных

пород– 1 час.

Гидростатическое и дифференциальное давление на забой. Давление

гидроразрыва горной породы – 1 час.

Выбор способа бурения гидрогеологических скважин – 1 час. Цель цементирования  скважин и тампонажные материалы – 1 час. Способы цементирования технологических скважин – 1 час. Проектирование конструкций разведочных скважин – 1 час. Проектирование конструкций геотехнологических скважин – 1 час. Буровые установки и их выбор – 1 час. Технология бурения твердосплавными коронками –1час. Технология бескернового бурения – 1 час. Рациональные геометрические параметры устройства для гравийной

обсыпки – 1 час.

Разработка устройства для цементирования закачных скважин – 1 час. Разработка устройства для цементирования откачных скважин – 1 час. Методика проведения эксперимента и его результаты – 1 час.

3.3 Самостоятельная работа докторанта  под руководством преподавателя (СРДП) – 45 часов


Месторождения подземных вод – 3 часа. Оценка напряженного состояния пород в приствольной зоне и

устойчивости стенок скважины – 3 часа.

Конструкции фильтров гидрогеологических и технологических  скважин  скважины – 3 часа. Основные требования, предъявляемые к конструкциям скважин – 3 часа. Вспомогательное  оборудование  и инструмент – 3 часа. Подготовка рабочей площадки и забуривание скважины – 3 часа. Схема доставки гравия в зафильтровое пространство – 3 часа. Траектория движения гравия в процессе формирования гравийной

обсыпки – 3 часа.        

Параметры процесса на начальном этапе цементирования– 3 часа. Исследование течения тампонажного раствора при манжетном

цементировании скважин– 3 часа.

Параметры процесса на заключительной стадии цементирования – 3 часа. Экспериментальные исследования процесса манжетного цементирования – 3 часа. Описание экспериментальной установки – 3 часа. Современные технико-технологические средства освоения  технологических скважин – 3 часа. Гидровибрационный метод освоения скважины – 3 часа.

3.4  Самостоятельная работа докторанта – 45 часов.


Механизм кольматации фильтров и водоносных пластов при их

вскрытии вращательным бурением – 3 часа.

Способы освоения продуктивных пластов –3 часа. Гидровибрационный метод освоения скважины – 3 часа. Теоретические параметры гидровибрационного освоения продуктивных пластов –3 часа. Основные закономерности распространения упругих колебаний

в жидкости – 3 часа.

Параметры гидравлических ударов при гидровибрационном освоении

скважин – 3 часа.

Рациональные параметры экспериментального рабочего органа

для гидровибрационного освоения – 3 часа.

Условия разрушения кольматанта фильтров и закольматированной

зоны продуктивных пластов – 3 часа.

Экспериментальные исследования параметров гидравлического удара

и разработка рабочего органа для гидровибрационного освоения водоносных пластов – 3 часа.

Методика экспериментальных исследований – 3 часа. Результаты экспериментальных работ – 3 часа. Разработка устройства для гидровибрационной разглинизации

продуктивных пластов – 3 часа.

Производственные испытания разработанных устройств для

цементирования обсадных колонн, создания гравийных фильтров

и гидровибрационного освоения продуктивных пластов – 3 часа.

Испытания устройства для манжетного цементирования обсадных колонн – 3 часа. Испытания устройства для создания гравийной обсыпки фильтров – 3 часа.

4 Учебно – методические материалы по дисциплине

       4.1 Основная литература:


, , «Бурение и оборудование геотехнологических скважин» Алматы изд. Центр КазНТУ, 2010г. , , «Технология и техника сооружения геотехнологических скважин при подземном выщелачивании урана» Алматы изд. Искандер, 2007 г. , «Гидрогеологические наблюдения при опробовании скважин на воду» М «Недра», 1970г. , , «Основы геологии, гидрогеологии и инженерной геологии» М: Высшая школа, 1978 г. «Бурение скважин» Алматы: изд. Центр КазНТУ 2002г , , «Расчеты в бурении» М: РГГРУ, 2007 г. Справочник инженера по бурению под ред. Том 2,: М Недра, 1985, 350с. Справочное руководство гидрогеолога том 2 под. ред : Л. Недра, 1967, 360с. , . Бесфильтровые водозаборные скважины в рыхлых породах. Минск: Наука и техника, 1978, 152с. Аренс методы добычи полезных ископаемых. М: Недра,1975, 215с. , Техника и технология сооружения геотехнологических скважин, Алматы, издательский центр КазНТУ, 2013 год

       4.2 Дополнительная литература:


Беляков скважин на воду. – М.: Колос, 1976, 190с. Справочник по бурению скважин на воду. Под. ред. . М: недра, 1979, 510с. , Волынцев конструкции буровых скважин при подземном выщелачивании полезных ископаемых. – Изв. Вузов, Сер. Геология и разведка, 1979, №4, с. 132-137 Комплексы подземного выщелачивания. Под ред. М: Недра, 1991, 242с. , , Проселков промывочные и тампонажные растворы. М: Недра, 1999, 152с. Гульянц сцепления цементного камня с пластмассовыми трубами. Изв. Вузов Сер. Геология и разведка, 1970, №11 с 139-140. , , Соловьев бурение. Учебник для вузов – М: -Бизнесцентр», 2000, 350с. , , «Бурение и оборудование геотехнологических скважин» М: «Недра» 1989 – 224 с. Справочник по бурению геологоразведочных скважин. – Санкт-Петербург.: Недра, 2000, 440с. . Бурение и оборудование гидрогеологических скважин. Алма - Ата: изд. КазПТИ, 1989, 92с.

СОДЕРЖАНИЕ


Цель и задачи дисциплины…………………………………………….…….3

  1. 1. Цель дисциплины……………………………………………..…...…….3 

  1. 2. Задачи дисциплины……………………………………………….……..3 

  1. 3. Пререквизиты……………………………………………………....……3

  1. 4. Постреквизиты………………………………………………...…………3

2. Система оценки знаний  специалистов …………………………...…………3 

3. Содержание дисциплины…………………………………………..………….4

3. 1. Распределение часов по видам занятий………………………..…………5 

3. 2. Содержание практических занятий ……………………………..………..7

3.3.Самостоятельная работа докторанта  под руководством преподавателя..8

3.4.Самостоятельная работа докторанта……………………………………….8 

4.  Учебно – методические материалы по дисциплине……………………….9