Монтаж и эксплуатация бурового оборудования

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
«Монтаж и эксплуатация бурового оборудования»
Направления подготовки: 131000 «Нефтегазовое дело»
Профиль: «Бурение нефтяных и газовых скважин»
Квалификации (степени) выпускника: БАКАЛАВР
Форма обучения: очная
Санкт - Петербург
2012
1. Цели и задачи дисциплины:
Учебная дисциплина «Монтаж и эксплуатация бурового оборудования»
является одной из профилирующих дисциплин в подготовке специалистов по
бурению нефтяных и газовых скважин. Цель преподавания дисциплины состоит в приобретении студентами основных знаний об устройстве и комплектовании машин и механизмов бурового оборудования, необходимых при
производстве монтажно-демонтажных работ. В задачи дисциплины входит
также изучение студентами методов расчёта надёжности и долговечности и
умения их использовать с учётом условий эксплуатации и режимов нагружения оборудования при бурении нефтегазовых скважин с учётом требований
безопасности труда и охраны окружающей среды.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Дисциплина «Монтаж и эксплуатация бурового оборудования» относится
к профессиональному циклу основной образовательной программы. Она базируется на знаниях, полученных ранее студентами при изучении ряда естественнонаучных и специальных дисциплин (в т.ч. технологии бурения
нефтяных и газовых скважин). Освоение дисциплины закрепляется во время
прохождения производственной практики и подготовки курсовой работы и
дипломного проекта.
(указывается цикл, к которому относится дисциплина; формулируются
требования к входным знаниям, умениям и компетенциям студента, необходимым для ее изучения; определяются дисциплины, для которых данная дисциплина является предшествующей)
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
компетенций
производственно-технологическая деятельность:
• способен грамотно использовать современное буровое оборудование в
производственном цикле сооружения нефтегазовых скважин;
• способен
рационально
организовывать
и
управлять
монтажно-
демонтажными работами и эксплуатацией оборудования как основного, так и
вспомогательного буровой установки;
• знать методики и правила определения ресурсов бурового оборудования
и предельных значений его нагружения;
• способен использовать правила техники безопасности, производственной санитариии, пожарной безопасности и нормы охраны труда.
(указываются в соответствии с ФГОС ВПО)
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
– буровое оборудование, методы и правила его монтажа, демонтажа и
эксплуатации в период сооружения нефтегазовой скважины.
Уметь:
– применить на практике полученные знания в различных условиях бурения скважин: наличие или отсутствие источников электроэнергии, воды,
осложнений при бурении – поглощений или проявлений, эксплуатации оборудования на морских буровых платформах и т.д.
Владеть:
– практическими приёмами управления оборудованием в период сооружения буровой и её эксплуатации: подготовкой и обкаткой БО, приёмами
монтажа буровых вышек и мачт, главного привода, системы управления БУ,
оборудованием герметизации устья скважины и т.д.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет ___________ зачетных единиц.
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
Всего часов
87
Семестры
VII
54
VIII
В том числе:
-
-
-
Лекции
56
36
20
Практические занятия (ПЗ)
31
20
11
-
-
-
-
-
-
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (всего)
93
В том числе:
-
Курсовой проект (работа)
27
Расчетно-графические работы
45
30
15
Другие виды самостоятельной работы
21
11
10
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)
зачёт, экз.
за-
экз.
27
Реферат
чёт
Общая трудоемкость
час
180
97
83
зач. ед.
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№
п/п
1.
Наименование раздела
дисциплины
Буровые установки
(БУ). Классификация
БУ.
2.
Оценка надежности и
долговечности БО.
3.
Роторы.
Содержание раздела
Функции и структура буровых установок. Классификация
буровых установок. Размерный ряд буровых установок.
Принципы выбора класса и типа буровой установки.
Условия эксплуатации и режимы работы буровых установок.
Классификация отказов и характеристик состояния бурового оборудования. Показатели надёжности и методы их
определения. Связь законов распределения времени безотказной работы элементов бурового оборудования с
причинами отказов. Количественная оценка надёжности
сложных систем. Зависимость долговечности бурового
оборудования от условий эксплуатации и режимов
нагружения. Выбор коэффициентов запаса статической
прочности в зависимости от вида напряжённого состояния и условий эксплуатации. Расчёт на выносливость при
переменных нагрузках. Пути повышения надёжности и
долговечности бурового оборудования.
Назначение, конструкции, характеристики. Расчёт параметров и их согласование с параметрами буровой установки. Расчёты на прочность и долговечность. Пневматические клиновые захваты. Монтаж роторов.
4.
Вертлюги.
5.
Талевые системы.
6.
Буровые лебедки.
7.
Буровые вышки.
8.
Буровые насосы.
9.
Оборудование для приготовления и очистки
буровых растворов.
Силовые приводы буровых установок.
10.
11.
Системы управления
буровыми установками
и забойными процессами.
12.
Оборудование устья
скважины и его эксплуатация.
13.
Мероприятия по охране
труда и окружающей
Назначение, конструкция, характеристики. Согласование
параметров вертлюга с параметрами буровой установки.
Расчёты на прочность и долговечность. Правила эксплуатации.
Назначение, характеристики и состав. Согласование с параметрами буровой установки. Талевые канаты. Расчёты
на прочность и выносливость. Талевые блоки и кронблоки. Расчёт на прочность и долговечность. Механизм
крепления неподвижной ветви талевого каната. Монтаж
талевой системы. Буровые крюки и крюкоблоки. Назначение, характеристики. Расчёт на прочность и долговечность.
Назначение, параметры главного подъёма и их связь с параметрами буровой установки. Кинематические и структурные схемы. Кинематический коэффициент использования мощности привода. Выбор рационального соотношения между скоростями. Размеры и канатоёмкость барабана лебёдки. Расчёт барабана на прочность. Тормозные устройства. Пневматические фрикционные муфты.
Монтаж и эксплуатация буровых лебёдок. Меры безопасности.
Параметры буровых вышек и оснований. Расчёт буровых
вышек. Подготовительные работы к строительству скважины. Монтаж буровых вышек и установок. Транспортные средства для перевозки буровых установок. Основания для бурения скважин на море.
Назначение, условия эксплуатации и требования к параметрам. Конструкции буровых насосов. Методика расчёта
основных параметров насоса. Расчёт на прочность и долговечность. Монтаж и обвязка буровых насосов. Правила
эксплуатации.
Функции, состав и обслуживание.
Параметры главного привода и предъявляемые к нему
требования. Дизельный привод, электропривод, газотурбинный привод. Трансмиссии и способы приспособляемости силовых приводов к исполнительным механизмам.
Верхний привод и его преимущества при наклонно
направленном и горизонтальном бурении. Выбор и компоновка силовых приводов, их монтаж и эксплуатация.
Структура системы управления поверхностным оборудованием БУ. Пневматическое управление агрегатами. Конечный выключатель (противозатаскиватель). Управление двигателями. Монтаж и эксплуатация систем управления.
Назначение, параметры, типы противо-выбросового оборудования. Порядок работы, техническое обслуживание.
Монтаж, управление и меры безопасности. Обвязка обсадных колонн и колонные головки.
среды при монтаже и
эксплуатации бурового
оборудования. Техническое обслуживание.
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Наименование
обеспечиваемых
(последующих)
дисциплин
Бурение скважин
на шельфе
Наклонно направленное бурение
скважин
Технология бурения нефтяных и
газовых скважин
Осложнения и аварии в бурении
Автоматизация
технологических
процессов и геонавигация в бурении
Безопасность жизнедеятельности
Метрология, квалиметрия и стандартизация
№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения
обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
4
2
4
4
–
8
12
3.
Буровые установки (БУ). Классификация БУ.
Оценка надежности и долговечности
БО.
Роторы.
Всего
час.
10
2
4
2
8
4.
Вертлюги.
2
–
2
4
5.
Талевые системы.
4
4
6
14
6.
Буровые лебедки.
8
4
12
24
7.
Буровые вышки.
8
6
20
34
8.
Буровые насосы.
4
4
8
16
9.
Оборудование для приготовления и
очистки буровых растворов.
4
–
4
8
№
Наименование раздела дисциплины
п/п
1.
2.
Лекц. Практ. Лаб.
зан.
зан.
Семин
СРС
10.
11.
12.
13.
Силовые приводы буровых установок.
Системы управления буровыми установками и забойными процессами.
Оборудование устья скважины и его
эксплуатация.
Мероприятия по охране труда и
окружающей среды при монтаже и
эксплуатации бурового оборудования. Техническое обслуживание.
6
4
6
16
4
3
4
11
2
–
4
6
4
–
8
12
6. Лабораторный практикум – не предусмотрен
7. Практические занятия (семинары)
№
п/п
№ раздела
дисциплины
1.
1, 3
2.
5
3.
6
4.
7
5.
8
6.
10, 11
Тематика практических занятий (семинаров)
Трудоемкость
(час.)
Ознакомление с основным буровым оборудованием БУ 6
и расчёт эксплуатационных и технических параметров
ротора
Расчёт талевых систем
4
Определение параметров главного и вспомогательного
тормозов лебёдок
Расчёт буровых вышек и мачт, находящихся под действием полезной нагрузки, собственного веса и ветровой нагрузки
Определение технических параметров насоса под действием эксплуатационных нагрузок
Расчёт элементов системы управления БУ и силовых
приводов
4
6
4
7
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ)
Инженерные расчёты, связанные с монтажно-демонтажными работами и
эксплуатацией бурового оборудования в период строительства скважины.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. Ильский А.Л., Миронов Ю.В., Чернобыльский А.Г. Расчет и конструирование бурового оборудования. М.: Недра, 1985.
2. Инженерные расчеты бурового оборудования и инструмента: Учебное
пособие / В.С. Литвиненко, И.Г. Шелковников; СПГГИ, СПб, 2000.
б) дополнительная литература
3. Алексеевский Г.В. Буровые установки Уралмашзавода. М., «Недра»,
1981.
4. Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин. Учебник для техникумов. М., «Недра», 1985.
5. Денисов П.Г. Сооружение буровых. М., Недра, 1989.
6. Палашкин Е.К. Справочник механика по глубокому бурению. М., «
Недра», 1981.
7. Буровые комплексы. Современные технологии и оборудование / Коллектив авторов; под общей редакцией А.М. Гусмана и К.П. Порожского:
Научное издание. Екатеринбург: УГГГА, 2002.
в)
программное
обеспече-
ние_______________________________________________________________
_________________________________________________________________
г)
базы
данных,
информационно-справочные
и
поисковые
систе-
мы________________________________________________________________
_______________________________
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
1. Специализированные аудитории, оснащённые стендовым материалом,
образцами технических средств для искривления и наклонно направленного
бурения эксплуатационных скважин.
2. Экспериментальная буровая установка (практические занятия).
3. Кафедральный компьютерный центр, решение заданных задач.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
(указываются рекомендуемые модули внутри дисциплины или междисциплинарные модули, в состав которых она может входить, образовательные
технологии, а также примеры оценочных средств для текущего контроля
успеваемости и промежуточной аттестации)
__________________________________________________________________
___________
Разработчики:
СПГГИ (ТУ), каф. БС
(место работы)
___________________
(место работы)
профессор
Ю.Т. Морозов
(занимаемая должность)
(инициалы, фамилия)
_________________
_____________________
(занимаемая должность)
(инициалы, фамилия)