Министерство образования и науки Республики Казахстан

Казахский национальный технический университет имени

Институт геологии и нефтегазового дела

Кафедра «Технология и техника бурения скважин»

  «Утверждаю»

          Директор  института

  _______________

  «________»___________2014г.        

Программа курса (S Y L L A B U S)» по дисциплине «Управление процессом искривления скважин» для специальности 6М070800 «Бурение нефтяных и газовых скважин»

Всего – 3 кредита

Курс – 1

Семестр –  2

Лекций –  30 часов

Лабораторные работы –  15 часов

Рубежный контроль –  2 раза

СРС – 45 часов

СРСП – 45 часов

Всего аудиторных часов – 60

Всего внеаудиторных часов – 75

Трудоемкость –  135 часов

Экзамен – 2 семестр

АЛМАТЫ 2014

  Программа курса (Syllabus) по дисциплине «Управление процессом искривления скважин» для специальности 6М070800 «Бурение нефтяных и газовых скважин» составлена на основании типовых программ «Буровые растворы», индекс СД 03.02 и «Тампонажные материалы», индеек СД 04.20, утвержденные 17.02.2003 г.

Программа обсуждена на заседании кафедры «Технология и техника бурения скважин» от «___»________2014 года, протокол №

Зав Кафедрой д. т.н. профессор 

Одобрена научно – методическим советом института  Геологии и нефтегазового дела от «___»________2014 года, протокол №

Председатель НМС д. т.н., проф.   


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

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Сведения о преподавателе:

  родился 22 января 1949 года в с. Тастак Каскеленского района Алматинской области (ныне г. Алматы).

В 1966 году поступил в Казахский политехнический институт и в 1971 году окончил по специальности «Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых».

С 1971 года работал в научно-исследовательском секторе КазПТИ на должностях инженера, старшего инженера, старшего научного сотрудника. С 1979 года перешел на педагогическую работу, до 1986 года на должности преподавателя кафедры и с 1986 года старшего преподавателя кафедры.

В 1990 году защитил кандидатскую диссертацию в Ленинградском горном институте им. и с 1991 года работал на должности доцента.

С 2002 года по август 2014года являлся заведующим кафедрой «Технология и техника бурения скважин».

В 2010году ему присвоено академическое звание профессор КазНТУ им. .

Является автором более 80 научных трудов, в том числе: 1 монографии, 6 учебных пособий, 5 авторских свидетельств СССР, 15 предварительных патентов РК.

За время работы в КазНТУ им. награжден нагрудными знаками «Ветеран КазНТУ», «Отличник разведки недр РК», медалями «Айрықша еңбегі үшін», «60 лет АО «Волковгеология»», «Почетный разведчик недр РК», «Участник студенческих отрядов» и Почетными грамотами и благодарностями


Цель и задачи дисциплины.

  1. 1. Цель дисциплины: получение углубленных знаний в области строительства нефтяных и газовых скважин, включающих различные этапы проектирования технологии строительства скважин.

  1.2. Задачи дисциплины. В результате освоения дисциплины докторанты приобретают следующие основные умения и навыки, обеспечивающие их профессиональную подготовку.

Изучение геолого-технических условий, обоснование выбора рационального способа бурения, проектирование конструкции скважины, определение параметров режима бурения различных интервалов скважины, выбор вида промывочных жидкостей, выбор бурового оборудования и инструмента, крепления стенок скважин, расчет цементации, заканчивание скважин, мероприятия по предупреждению различных видов осложнений и т. п.

1. 3. Пререквизиты: химия, гидравлика, математика, разработка рецептур промывочных жидкостей, крепление и цементирование скважин, методы научных исследований при бурении скважин.  1.4. Постреквизиты: бурение нефтяных и газовых скважин, осложнения и аварии при бурении нефтегазовых скважин, заканчивание скважин, бурение наклонных, горизонтальных и многозабойных скважи.

               

2. Система оценки знаний специалистов.

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

  Видами текущего контроля являются контрольные работы, рефераты, семестровые задания, коллоквиумы, выполнение лабораторных работ и др. К итоговому контролю относятся курсовой проект или курсовая работа 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

П

С

П

С

П

С

П

С

П

С

П  С

РК

Л

С

Л

С

Л

С

Л

С

Л

С

Л

С

Л

С

П

С

П

С

РК

Кол-во контроля

2

2

2

2

3

3

2

2

3

2

2

2

3

2

3

Виды контроля:  П – практическая работа; С – самостоятельная работа

  Р – реферат;

  РК – рубежный контроль. 

Специалист 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). 

Таблица 3

Оценка знаний специалиста


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

Неудовлетворительно

Ғ

0 – 49

0


3. Содержание дисциплины.

Таблица 4.

3. 1. Распределение часов по видам занятий.



Лек

ции

Наименование тем и краткое содержание

  Количество академических часов

Лекция

  ПР

СРСП

СРС

1

Вводная лекция. Искривление скважин: самопроизвольное, искусственное.  Понятие  направленного бурения. Область применения направленного бурения.

2

-

3

3

2

Цели и задачи направленного бурения.

2

-

3

3

3

Выбор конфигурации (трассы) направленной скважины. 

2

2

3

3

4

Обоснование проекций ствола направленной скважины.

2

4

3

3

5

Выбор элементов конструкции направленной скважины.

2

-

3

3

6

Технология бурения. Определение параметров режима бурения различных интервалов. Оптимизация параметров режима бурения математическими методами (метод Бокса-Уилсона). 

2

2

3

3

7

Промывка скважин. Виды промывочных жидкостей. Реагенты для обработки промывочных жидкостей. Расчеты при приготовлении и регулировании свойств буровых растворов. Расчет производительности и давления бурового насоса на компьютере.

2

2

3

3

8

Заканчивание скважин. Методика выбора способа вхождения в продуктивную толщу и методы вхождения. Требования к составу и свойствам промывочной жидкости для вскрытия продуктивного горизонта. Способы освоения скважин. 

2

2

3

3

9

Осложнения и меры  по их предупреждению. Общие положения. Поглощение буровых и тампонажных материалов. Газонефтеводопроявления. Грифоны и заколонные проявления. Потери устойчивости стенок скважин. Затяжки, посадки, заклинивания и прихваты.

2

-

3

3

10

Аварии, предупреждение и ликвидация аварий. Виды аварий. Аварии с породоразрушающим инструментом. Аварии с колонной бурильных труб. Аварии с обсадной колонной и т. п. Аварийный инструмент.

2

-

3

3

11

Естественное и искусственное искривление скважин. Общие положения. Причины и меры предупреждения искривления скважин. Проектирование  наклонно-направленного и горизонтального бурения.

2

2

3

3

12

Составление геолого-технического наряда (ГТН) и режимно-технологической карты.

2

-

3

3

13

Организация и технико-экономические показатели буровых работ. Организация работ в бурении. Технико-экономические показатели

2

2

3

3

14

Тампонажные смеси для  борьбы с поглощениями при бурении скважин. БСС. Контроль качества ТМ. Способы и средства доставки ТМ. Тампонажные снаряды. Сухогрузные тампонажные снаряды.

2

-

3

3

15

Охрана окружающей среды. Предупредительные мероприятия по уменьшению загрязнения ОС при приготовлении и использовании БР и ТР, содержащих вредные компоненты. Методы нейтрализации их.

2

1

1

1

Всего

30

15

45

45


3. 2. Практические занятия – 15 часов.


Измерение технологических параметров буровых растворов  – 2 часа. Приборы для определение параметров глинистых растворов – плотности, вязкости, СНС, водоотдачи и толщины глинистой корки, содержания песка, стабильности и суточного отстоя бурового раствора – 2 часа. Химическая обработка глинистых растворов. Влияние электролитов и защитных коллоидов на свойства различных глинистых растворов – 2 часа.

4.  Изучение влияния ВМС (КМЦ, ПАА, крахмала) на свойства различных глинистых 

  растворов – 2 часа.

5.  Приборы для измерения свойств тампонажных смесей, игла Вика, конус АЗНИИ– 2 часа.

6.  Измерение технологических и механических свойств ТР – 2 часа.

7.  Измерение свойств тампонажного камня – 2 часа.

8. Приготовление ТР заданного состава – 1 час.

9. Способы доставки тампонажных материалов.

10. Тампонажные снаряды, сухогрузные тампонажные снаряды.

3. 3.  Самостоятельная работа специалистов под руководством преподавателя (СРСП) – 45 часов.


Значение буровых растворов при бурении скважин. Виды буровых растворов, применяемых при бурении нефтегазовых скважин – 3 часа. Значение тампонажных растворов при бурении скважин – 3часа Научно-исследовательские и учебные институты, выдающиеся ученые, внесшие вклад в развитие науки о технологии бурения и буровых растворах – 3 часа. Оценка качества глин, применяемых в СНГ, химический и минералогический состав основных материалов для приготовления глинистых растворов.  – 3 часа. Выбор химических реагентов для определения параметров буровых растворов. – 3 часа. Применение реагентов УЩР, кальцинированной соды и КССБ в составе бурового раствора и определение его параметров. – 3 часа.

7. Условия применения реагентов Антизоль, модифицированного крахмала, сополимеров ПАА и влияние их на свойства буровых растворов – 3 часа.

8.  Подбор рецептуры бурового раствора с применением доступных реагентов  – 3 часа.

9.  Виды и назначение тампонирования в различных условиях  – 3 часа.

10. Химические реакции взаимодействия ПЦ с водой и химический состав ТК – 3 часа.

11. Химико-минералогический состав шлаков различных металлургических процессов и

  предприятий – 3 часа.

12. ТЦ  и ТР для низких положительных и отрицательных температур – 3 часа.

13. Рекомендуемые области применения и дозировки некоторых химических реагентов – 3

  часа.

14.  Изучение способов доставки ТР с помощью тампонажных снарядов –  3 часа.

15.  Производство и стандартизация ТМ – 3 часа.

3. 4.  Самостоятельная работа специалистов – 45 часов.


Краткая история развития бурения скважин – 3 часа. История развития использования воды и воздуха как промывочных агентов при бурении скважин –3 часа. Виды глин, применяемых при приготовлении буровых глинистых растворов. История развития применения бентонитов как материала для глинистых растворов – 3 часа. Основные физико-химические процессы, протекающие в скважине – 3 часа. Расчеты при приготовлении БР для различных условий – 3 часа.

6.  Физико – химические основы действия реагентов – регуляторов – 3 часа.

7.  Растворы на нефтяной основе, применяемые на месторождениях Казахстана – 3 часа.

8.  Адсорбция полимеров на поверхности глин – 3 часа.

9.  Электрохимическая природа прихватов при бурении скважин – 3 часа.

10. Электрохимическое крепление скважин – 3 часа.

11. Установка цементных мостов в скважинах – 3 часа.

12. Цементирование обсадных колонн – 3 часа.

13. Технологическая обвязка цементировочного оборудования – 3 часа.

14. Буферные жидкости – 3 часа.

15. Опыт и перспективы применения органических и органоминеральных материалов при

  цементировании скважин.– 3 часа.

Таблица 5

3. 5.  График проведения занятий


№

День

Время

Наименование тем

1

2

3

4

Лекции

1

Вводная лекция. Способы крепления стенок скважин

2

БР как дисперсные системы (ДС).

3

Растворы на водной основе.

4

Физико-химические процессы в глинистых растворах.

5

Разновидности ГР и условия их применения.

6

Приготовление и обработка БР.

7

Очистка БР.

8

Общая характеристика применения ТР.

9

Разновидности ПЦ.

10

Основные свойства тампонажного порошка, ТР и ТК.

11

Специальные тампонажные цементы.

12

Разновидности ТМ.

13

ТМ на различных основах. ТМ для соляных пород.

14

Тампонажные смеси для  борьбы с поглощениями при бурении скважин. Способы доставки ТМ. Тампонажные снаряды.

15

Охрана окружающей среды.

  Практические занятия

1

Приборы и устройства для измерения технологических параметров буровых растворов 

2

Определение параметров бурового глинистого раствора – плотности, вязкости, СНС, водоотдачи и толщины глинистой корки, коллоидальности, содержания песка, стабильности и суточного отстоя бурового раствора

3

Изучение влияния химических реагентов – электролитов и защитных коллоидов на свойства различных ГР

4

Изучение влияния ВМС (КМЦ, ПАА, крахмала) на свойства различных глинистых растворов

5

Приборы для измерения свойств тампонажных смесей и ТК

6

Измерение технологических и механических свойств ТР

7

Измерение свойств тампонажного камня

8

Изучение конструкции тампонажных снарядов

9

Приготовление ТР заданного состава

4. Учебно – методические материалы по дисциплине.

4. 1. Основная литература:

1.  Промывочные жидкости и тампонажные смеси. Учебник. – М.: Недра 1987.

2.  Буровые растворы. – М.: Недра, 1973.

3. , , Технология промывки скважин. – М.: Недра, 1981.

4.  Химическая обработка буровых растворов. – М.:Недра, 1972

5. Буровые глинистые растворы. Алматы, КазНТУ, 2003.

6. , Тампонажные материалы. Учебник. М.: Недра, 1987.

7. , , Справочное руководство по

  тампонажным материалам. М.: Недра,  1987.

4. 2. Дополнительная литература:

1. Приготовление, обработка и очистка буровых растворов. 

  М.: Недра, 1982.

2. , , Буровые промывочные

  и тампонажные растворы. – М.: Недра, 1999.

3. Справочник по буровым растворам. – М.: Недра, 1979

4. Энциклопедия по буровым растворам. – Изд-во «Летопись»,

  Оренбург, 2005.

5. Теоретические основы физико – химии буровых растворов. М., РГГУ,

  2005.

6. , Состав и свойства буровых агентов. Пер. с анг. – М.: Недра, 1985.

7. Промывочные жидкости. Метод. указ. по выполн. лаб. работ. Алматы,  КазНТУ, 2005.

8.  Промывочные жидкости в бурении. М.: Недра, 1976.

9. и др.  Буровые растворы. Лабораторный практикум. Часть 1- Алматы:

  КазНТУ, 1997, 40 с.

10. , Химия промывочных и тампонажных смесей. – М.: Недра, 1981.

11.  , Тампонажные шлаковые цементы и

  растворы для цементирования глубоких скважин. М.: Недра, 1975.

12. Управление физико-химическими свойствами тампонажных систем. М.:Недра, 1976

13.  Промывка и тампонирование геологоразведочных скважин. Спр. пособие,

  М.: Недра, 1989.

14.  , Адсорбция полимеров. Киев, Наукова думка, 1972.

15.  , , Разведочное бурение. М.:

  Недра, 2000.

16.  , Тампонирование скважин электрохимическим способом.

Л. (Отд. научн.-техн. информации ВИТРа), 1971 г.

17.  Обзор ВИЭМС. Электрическая природа прихватов и борьба с ними при 

  бурении скважин. М.: ВИЭМС, 1984.

18.  Опыт применения специальных видов промывочных жидкостей при бурении скважин на

Тенгизском месторождении. Материалы ТШО.

19.  Харт. Обзор по использованию раствора на водной основе в ТШО.

Producrs pour forages “Promafor”, Drilling products and material., France.

21.  Способы и технические средства доставки тампонажных материалов.

  Алма-Ата, КазПТИ, 1989.

22.  Охрана окружающей природной среды при бурении скважин на твердые полезные

  ископаемые и воду. Уч. пос. Спб., ВИТР, 2000. 

23.  и др. Тампонажный снаряд ТС-1. Авторское свид.№ 000. Бюллетень №12,1973.

СОДЕРЖАНИЕ


Цель и задачи дисциплины ------------------------------------------------------  3

  1. 1. Цель дисциплины  ----------------------------------------------------------- 

  1. 2. Задачи дисциплины  --------------------------------------------------------- 

  1. 3. Пререквизиты  ----------------------------------------------------------------

  1. 4. Постреквизиты  --------------------------------------------------------------

2. Система оценки знаний  специалистов --------------------------------------------- 

3. Содержание дисциплины  --------------------------------------------------------  4

  3. 1. Распределение часов по видам занятий  -------------------------------- 

  3. 2. Лабораторные работы  ------------------------------------------------------  6

  3. 3. Самостоятельная работа специалистов под руководством

  преподавателя (СРСП)  ----------------------------------------------------- 

  3. 4. Самостоятельная работа специалистов (СРС)  ----------------------------- 

  3. 5. График проведения занятий -----------------------------------------------  7

4.  Учебно – методические материалы по дисциплине ------------------------  8