ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ

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»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Бурение нефтяных и газовых скважин скважин»
Направление подготовки: 131000 – Нефтегазовое дело
Профиль подготовки: Эксплуатация и обслуживание объектов добычи
нефти
Квалификация (степень) выпускника: БАКАЛАВР
Форма обучения: очная
Санкт-Петербург
2012
1.Цели и задачи дисциплины:
Учебная дисциплина "Бурение нефтяных и газовых скважин"
—
обязательная дисциплина федеральных государственных образовательных
стандартов всех направлений первого уровня высшего профессионального
образования (бакалавриата).
Основной целью образования по дисциплине «Бурение нефтяных и
газовых скважин» состоит в приобретении студентами знаний в области
теории основных технологических процессов, связанных с бурением скважин
на нефть и газ, вскрытием, опробованием, освоением и испытанием
нефтегазоносных залежей, что необходимо для высококачественной
эксплуатации и обслуживания нефтяных и газовых месторождений,
обеспечения экологической безопасности и экономической эффективности
их разработки.
2. Место дисциплины в структуре ООП по направлению подготовки
131000 «Нефтегазовое дело»
Дисциплина «Бурение нефтяных и газовых скважин» относится к
профессиональному циклу основной образовательной программы.
Содержание дисциплины базируется на знаниях, полученных при
изучении дисциплин естественнонаучного и профессионального циклов, а
знания, умения и навыки, полученные при её изучении, будут
использованы при написании и защите бакалаврской выпускной
квалификационной работы, в практической профессиональной деятельности.
Изучение и успешная аттестация по данной дисциплине, наряду с
другими дисциплинами, являются необходимыми для освоения специальных
дисциплин, прохождения учебной и производственной практик.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс
изучения
дисциплины
направлен
на
формирование
следующих профессиональных компетенций (ПК) выпускника:
В результате изучения дисциплины студент должен:
 способен
основных
использовать
методы
технологических
математического
процессов
моделирования
строительства
скважин,
проводить экспериментальные исследования свойств пластовых
флюидов и буровых растворов для правильного составления и
оформления научно-технической и служебной документации (ПК-2,
ПК-5);
 способен осуществлять и корректировать технологические процессы
бурения нефтяных и газовых скважин, использовать нормативные
документы по качеству, стандартизации и сертификации объектов
нефтегазовой техники в практической деятельности (ПК-7, ПК-11);
 готов
организовывать
работу
первичных
производственных
подразделений, осуществляющих бурение, вскрытие и опробование
продуктивных пластов, использовать методы технико-экономического
анализа и принципы производственного менеджмента управления
персоналом. (ПК-12, ПК-13, ПК-14);
 способен изучать и анализировать современное состояние техники и
технологии бурения скважин (ПК-17);
 готов выполнять отдельные элементы проектов и использовать
стандартные
программные
средства
на
различных
стадиях
проектирования (ПК-22, ПК-23).
знать:
 основные свойства углеводородов, гипотезы происхождения
нефти и газа, свойства и закономерности поведения дисперсных
систем;
 основные технологии нефтегазового производства;
 правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности;
 основные режимные параметры процесса бурения;
 основные закономерности процессов, протекающих в системе
«пласт-скважина» при первичном вскрытии продуктивных
горизонтов;
 методы вторичного вскрытия пластов;
 методы освоения и испытания скважин.
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 знания о составах и свойствах углеводородов в
соответствующих расчетах использовать принципы работы
бурового оборудования, оборудования для эксплуатации и
ремонта скважин;
 проектировать конструкции скважин, компоновки бурильной
колонны, режимы бурения с учетом скважинных условий;
владеть:
 понятийно-терминологическим аппаратом в области бурения
скважин;
 законодательными и правовыми актами в области стоительства
нефтяных и газовых скважин, требованиями к безопасности
технических
регламентов
в
сфере
профессиональной
деятельности;
 методами изучения физико-химических и механических свойств
горных пород, буровых и тампонажных растворов;
 методами
изучения
коллекторских
свойств
пород
и
их
нефтенасыщенности, а также принципами интерпретации данных
геофизических исследований скважин;
 навыками в области технологии опробования продуктивных
пластов;
 навыками рационализации профессиональной деятельности с
целью обеспечения эффективности бурения скважин.
4. Объём дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
Всего
часов
Семестры
V
51
51
34
34
Лабораторные работы (ЛР)
17
17
Самостоятельная работа (всего)
129
95
VI
В том числе:
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
34
В том числе:
Курсовой проект (работа)
34
Расчетно-графические работы
61
61
Реферат
17
17
Другие виды самостоятельной работы
17
17
Коллоквиум
17
17
Вид промежуточной аттестации: экзамен
34
Экз
.
.
Общая трудоемкость
час
зач. ед.
180
5
146 34
4,0
1,0
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ Наименование
п/п раздела дисциплины
Содержание раздела
1.
Общие сведения о
бурении скважин
Назначение, цели и задачи бурения скважин.
Основные понятия о процессах сооружения
скважин, термины и определения. Краткие
сведения по истории развития бурения скважин.
Классификация скважин по целевому
назначению. Способы и виды бурения нефтяных
и газовых скважин. Конструкция скважины и ее
элементы. Производственный цикл строительства
скважины. Технико-экономические показатели
бурения.
2.
Научные основы
бурения скважин
Физико-механические свойства горных пород и
пород-коллекторов; их влияние на процесс
бурения. Основные закономерности разрушения
горных пород при бурении. Гидромеханика в
бурении. Механика устойчивости ствола
скважины.
3.
Технические
Буровые долота: назначение и классификация
средства бурения буровых долот; условия работы, особенности
нефтяных и газовых конструкции и рациональные области
скважин
применения лопастных, шарошечных, алмазных
и специальных долот; бурильные головки для
керноприемных устройств. Техникоэкономические показатели работы долот.
Основные принципы выбора типа долота.
Бурильные колонны: элементы конструкции,
условия работы и эксплуатации. Компоновка
низа бурильных колонн. Расчет бурильных
колонн.
Буровые установки глубокого бурения: состав,
параметрический ряд, техническая
характеристика, схемы транспортировки и
монтажа, принцип выбора. Наземные сооружения
и поверхностное буровое оборудование: буровые
вышки, оборудование для спуска и подъема
бурильной колонны, роторы, буровые насосы и
их обвязки, силовые приводы буровых
механизмов, автоматизация и механизация
спуско-подъемных операций. Схемы
расположения привышечных сооружений и
оборудования.
Забойные двигатели и устройства: назначение,
тип привода, особенности работы. Турбобуры:
принцип работы, область рационального
применения, особенности конструкции основных
типов, рабочие характеристики, правила
эксплуатации. Винтовые (объемные)
гидравлические двигатели: назначение и область
рационального применения, принцип работы,
особенности конструкции, рабочие
характеристики, особенности эксплуатации.
Электробуры: принцип работы, конструкция,
рабочая характеристика, правила эксплуатации,
область рационального применения. Буровые
установки для ремонта скважин
4.
Буровые растворы
Промывка скважин, назначение и разновидности
буровых растворов, область их рационального
применения. Показатели технологических
свойств буровых растворов и методы их
определения. Рецептуры буровых растворов.
Приготовление, очистка и регенерации буровых
растворов. Особенности применения
газообразных агентов и ГЖС. Гидравлическая
программа промывки скважины. Растворы для
глушения скважин.
5.
Технология бурения Режимы бурения скважин. Выбор способа
нефтяных и газовых бурения, привода и класса буровой установки.
скважин
Разработка параметров режима бурения и их
связь с технико-экономическими показателями.
Бурение наклонно направленных скважин.
Кустовое и многозабойное бурение. Бурение
скважин с горизонтальным вхождением в пласт.
Осложнения в процессе бурения нефтяных и
газовых скважин. Методы предупреждения и
борьбы с осложнениями. Аварии в бурении, их
предупреждение и методы ликвидации.
6.
Заканчивание
Крепление скважин и разобщение пластов: выбор
нефтяных и газовых конструкции скважины, обсадные трубы,
скважин
конструкции и расчет обсадных колонн,
цементирование обсадных колонн, материалы и
оборудование для цементирования, расчет
цементирования скважин. Вскрытие и
опробование продуктивных горизонтов.
Освоение, испытание и сдача скважин в
эксплуатацию. Технический проект на
строительство скважины. Геолого-технический
наряд.
7
Перспективы
Разведка и разработка морских месторождений
совершенствования нефти и газа. Новые способы разрушения горных
техники и
пород при бурении. Проблемы бурения
технологии бурения
сверхглубоких скважин.
на нефть и газ
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с
обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ Наименование
п/п обеспе-чиваемых
(последующих)
дисциплин
№ № разделов данной дисциплины, необходимых
для изучения обеспечиваемых (последующих)
дисциплин
1
2
3
4
5
6
7
8
…
65. Разработка
нефтяных и
газовых скважин
69. Скважинная
добыча нефти и
газа
70 Текущий и
капитальный
ремонт скважин
+
+
+
+
+
+
+
+
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ Наименование раздела
п/ дисциплины
п
Общие сведения о бурении
скважин
Научные основы бурения
скважин
Технические средства бурения
нефтяных и газовых скважин
Буровые растворы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7
Лекций
Прак
т.
зан.
Лаб Семи СРС
.
наро
зан. в
2
4
4
6
10
Всег
о
часо
в
12
20
28
30
36
4
4
20
28
Технология бурения нефтяных
8
и газовых скважин
Заканчивание нефтяных и
6
газовых скважин
Перспективы
4
совершенствования техники и
технологии бурения на нефть и
газ
6. Лабораторный практикум
6
29
43
3
10
19
10
14
№
п/п
№ раздела
дисциплины
1.
2.
3.
4.
5.
2.
3.
3.
4.
5.
6.
7
6
5, 6
Наименование лабораторных работ
Определение физико-механических свойств горных пород.
Проведение спуско-подьемных операций на учебной скважине
Бурение горных пород на учебном стенде
Определение технологических параметров буровых растворов.
Бурение скважин на тренажере
Цементирование обсадных колон на тренажере
Предупреждение и ликвидация нефте-водо-газопроявлений на
тренажере
7. Примерная тематика курсовых проектов (работ)
Проект строительства эксплуатационной скважины глубиной 2370м на
Аганском нефтяном месторождении.
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение
дисциплины:
а) основная литература
1. Булатов А.И., Проселков Ю.М., Шаманов С.А. Техника и технология
бурения нефтяных и газовых скважин. Учебник для вузов.- М., ООО «НедраБизнесцентр»,2003.
2. Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. Бурение нефтяных и
газовых скважин. Учебное пособие для вузов.- М., ., ООО «НедраБизнесцентр»,2002.
3. Басарыгин Ю.М.,Булатов А.И.,Проселков Ю.М. Заканчивание
скважин.Учебное пособие для вузов. М.. ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000.
4. Ганджумян Р.А.,Калинин А.Г.,Никитин Б.А. Инженерные расчеты
при бурении глубоких скважин. М., ОАО «Издательство Недра», 2000.
5. Николаев Н.И., Нифонтов Ю.А., Никишин В.В., Тойб Р.Р. Буровые
промывочные и тампонажные растворы. Учебное пособие для вузов. СПб.,
СПГГИ, 2004.
6. Николаев Н.И., Нифонтов Ю.А.,Блинов П.А. Буровые промывочные
жидкости. Учебное пособие. СПб., СПГГИ, 2002.
7.Сердюк Н.И., Куликов В.В., Тунгусов А.А.и др. Бурение скважин различного
назначения. Учебное пособие для вузов. М., РГГРУ,2007.
б) дополнттельная литература
1. Рязанов Я.А.Энциклопедия по буровым растворам. Оренбург, Изд.-во
«Летопись», 2005.
2. Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных игазовых скважин. - М.: Недра, 1985.
421 с.
3. Середа Н.Г., Соловьев Е.М. Бурение нефтяных и газовых скважин. М.:
Недра, 1988. 356 с.
4. Элияшевский И.В., Орсуляк М.Н., Сторонский М.Н. Типовые задачи и
расчеты в бурении. М.: Недра, 1982. 503 с.
Рекомендуется использовать методические рекомендации по теоретическим
и лабораторным разделам курса, а также компьютерные программы по
обработке результатов лабораторных испытаний.
9.Материально-техническое обеспечение дисциплины
Учебно-научный полигон «Нефтяник», специализированная
лаборатория, оснащенная приборами для определения физико-механических
свойств горных пород, специализированная лаборатория, оснащенная
приборами для определения структурно-реологических и физикомеханических свойств буровых промывочных жидкостей и тампонажных
растворов, тренажер-имитатор бурения «АМТ-221», тренажер-имитатор
капитального ремонта скважин «АМТ-421», буровая установка МБУ-125,
станция геологического контроля процесса бурения.
10. Методические
дисциплины
рекомендации
по
организации
изучения
Примерная программа предусматривает возможность обучения в рамках
традиционной групповой системы обучения. При этом обучение
рекомендуется в течение одного семестра: для бакалавров — в V семестре.
Разработчик:
Санкт-Петербургский
государственный
горный институт
(технический университет)
профессор кафедры бурения скважин.
Эксперты:
Н.И.Николаев