ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

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. А.С. Егоров
Зав. кафедрой БС
проф. Н.И. Васильев
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Направленное бурение скважин»
(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:
профессор
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012
Ю.Т. Морозов
Составитель:
профессор Ю.Т. Морозов
Научный редактор:
профессор Н.И. Васильев
1. Цели и задачи дисциплины:
Цель преподавания дисциплины – ознакомление студентов с теоретическими
основами искривления скважин и технологией построения траекторий направленных
скважин и их проведения в заданные точки разведочной сети.
Задачи дисциплины: ознакомить с достаточной полнотой с технологией и наиболее
совершенными отклоняющими, ориентирующими и инклинометрическими техническими
средствами, обеспечивающими надёжное проведение скважин по их проектным профилям
геологических заданий с целью достоверного выполнения поисков и разведки
месторождений полезных ископаемых.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Курс
«Направленное бурение скважин» входит в состав базовой части
математических, естественнонаучных и технических дисциплин цикла подготовки
специалистов по специальности «Технология геологической разведки» и изучается
студентами специализации «Технология и техника разведки месторождений полезных
ископаемых» «Бурение скважин» в течение 9 семестра после прохождения курсов
Теоретическая
механика»,
«Сопротивление
материалов»,
«Гидравлика»,
«Электротехника», «Бурение скважин», «Гидроаэромеханика при бурении», «Буровые
машины и механизмы», «Разрушение горных пород при проведении геологоразведочных
скважин».
Для освоения курса обучающийся должен обладать устойчивыми знаниями по
математике, физике и химии в рамках школьной программы и изучить перечисленные
выше дисциплины.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОК-1, ОК-3, ОК-6, ОК-9, ОК-12, ОК-21, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-6, ПК-7, ПК-8, ПК-11, ПК21, ПК-22, ПК-23, ПК-25, ПК-28, ПСК-4.4, ПСК-4.5, ПСК-4.6, ПСК-4.7.
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: причины и закономерности естественного и искусственного искривления скважин;
методы построения направленных и многоствольных скважин; технологию и современные
отклоняющие и ориентирующие технические средства, их области и технологию
рационального применения и оптимальные параметры режимов бурения и методы
предотвращения отказов в период производственного процесса и их ликвидации.
Уметь: выбирать оптимальные методы построения траектории скважин, эффективные
отклоняющие и ориентирующие устройства регулирования кривизны скважин и
параметры режимов бурения и управления ими для достижения проектной геологической
задачи.
Владеть: общими навыками технологии проведения скважин по проектным профилям с
использованием выбранных технических средств и успешного завершения работ
производственного цикла.
4. Объём дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоёмкость дисциплины составляет 5 зачётные единицы.
Всего
часов
Семестры
72
72
Лекции
17
17
Практические занятия (ПЗ)
0
0
Семинары (С)
0
0
Лабораторные работы (ЛР)
17
17
Самостоятельная работа (всего)
38
38
Курсовой проект (работа)
0
0
Расчётно-графические работы
0
0
Реферат
0
0
38
38
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
9
В том числе:
В том числе:
Другие виды самостоятельной работы:
Работа с литературой
Вид промежуточной аттестации (зачёт, экзамен)
Общая трудоёмкость
час
зач. ед.
Экзамен
72
72
5
5
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№
п/п
Наименование раздела
дисциплины
Содержание раздела
1
Общие вопросы.
2
Общие термины и
определения
пространственного
положения скважин.
Причины, механизм и
закономерности
искривления скважин.
3
4
Проектирование
траекторий скважин.
5
Технология и техника
направленного бурения
скважин.
6
Ориентирующие
приборы и устройства.
7
Приборы и устройства
контроля
пространственного
положения скважин.
8
Регулирование
кривизны скважин
бесклиновыми
способами.
Техника безопасности
при направленном
бурении скважин.
9
Введение. Предмет направленного бурения и его связь с
общим бурением. Основные сведения об искривлении
скважин, направленном многозабойном бурении. Задачи,
решаемые с помощью направленного бурения и его
области применения.
Понятие траектории (оси) скважины и её проекций на
вертикальную и горизонтальную плоскости, зенитных и
горизонтальных углов. Понятие кривизны, интенсивности
и пространственного искривления скважин.
Причины и механизм искривления скважин. Роль
анизотропии,
перемежаемости
пород
и
их
трещиноватости в формировании характера и видов
вращения бурильной колонны в горных породах
различных физико-механических свойств, определяющих
направление и интенсивность искривления скважин.
Способы задания траекторий. Типовые траектории;
многоствольные скважины, их области применения и
эффективность,
особенности
проектирования
дополнительных
стволов;
отбор
крупных
технологических проб многоствольными скважинами;
проектирование горизонтальных скважин.
Классификация
отклоняющих,
ориентирующих
устройств. Технология и конструкции отклоняющих
устройств: для забуривания дополнительных стволов с
искусственных
забоев,
с
естественных
забоев
уменьшенного диаметра, с естественных забоев
нормального диаметра скользящего типа с механической
и гидравлической системами раскрепления; отклонители
с отбором керна на интервалах искусственного
искривления; автоматический отбор ориентированных
кернов.
Методы расчёта углов установки отклоняющих
устройств. Ориентирующие приборы с электрическим
каналом связи, извлекаемые; ориентирующие устройства
с гидравлическим каналом связи и самоориентирующиеся
устройства; их достоинства и недостатки.
Приборы инклинометрические оперативного контроля
малого диаметра одноточечные и многоточечные.
Области применения и погрешности измерения.
Встроенные контрольные устройства механического и
гидравлического типов.
Технология применения и конструкции снарядов
плавного искривления, дебалансных, профилированных,
конусных и неравномерной жёсткости устройств.
Правила применения утяжелённых стационарных
клиньев, снарядов однократного действия, скользящих
непрерывного действия и контроль параметров
бурильной колонны и режима бурения при применении
отклонителей.
геохимии
горючих
ископаемых:
генетические,
поисковые,
терминологические,
классификационные.
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
№ Наименование
п/п обеспечиваемых
(последующих)
дисциплин
1 Дипломное
проектирование
№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения
обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№
п/п
Наименование раздела
дисциплины
1
Общие вопросы
2
Общие термины и определения
пространственного положения
скважины
Причины, механизм и
закономерности искривления
скважин
Проектирование траекторий
скважин
Технология и техника
направленного бурения скважин
Ориентирующие приборы и
устройства
Приборы и устройства
пространственного положения
скважин
Регулирование кривизны
скважин бесклиновыми
способами
Техника безопасности при
направленном бурении скважин
3
4
5
6
7
8
9
Лекции Прак. Лаб.
зан. зан.
Семин.
СРС
Всего
час.
1
–
–
–
2
3
2
–
2
–
4
8
4
–
2
–
8
14
2
–
2
–
4
8
4
–
4
–
10
18
2
–
2
–
4
8
2
–
2
–
2
6
–
–
2
–
2
4
–
–
1
–
2
3
6. Лабораторный практикум:
№
п/п
№ раздела
дисциплины
Наименование лабораторных работ
Трудоёмкость
(час.)
4
1
2
Построение траектории двухствольной скважины.
2
4
Построение профиля горизонтальной скважины.
3
3
6
Графический расчёт угла постановки отклонителя.
2
4
7
Построение компоновки типа СПИ.
4
7. Практические занятия (семинары): не предусмотрены.
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ): не предусмотрены.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. Афанасьев И.С., Блинов Г.А., Пономарёв П.П. и др. Справочник по бурению
геологоразведочных скважин. СПб., 2000.
2. Калинин А.Г., Ошкордин О.В., Питерский В.М., Соловьёв Н.В. Разведочное бурение:
Учеб. для вузов. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000.
3. Бурение разведочных скважин. Под общей редакцией д.т.н., проф. Н.В. Соловьёва.
М., Высшая школа. 2007.
4. Морозов Ю.Т., Васильев Н.И., Суетина Е.В. Направленное бурение скважин. Уч. пос.
СПГГИ, 2006.
5. Морозов Ю.Т. Методика и техника направленного бурения скважин на твёрдые
полезные ископаемые. Л., Недра, 1987.
6. Басарыгин Ю.М., Будников В.Ф., Булатов А.И., Гераськин В.Г. Строительство
наклонных и горизонтальных скважин. М., Недра, 2000.
б) дополнительная литература
7. Булатов А.И., Аветисов А.Г. Справочник инженера по бурению, том 1, 2. М., Недра,
1985.
8. Белорусов В.О. Бондарчук Т.М. Прогнозирование и расчёт естественного
искривления скважин. М., Недра, 1988.
9. Калинин А.Г., Григорян Н.А. Султанов Б.З. Бурение наклонных скважин.
Справочник. М., Недра, 1990.
10. Зиненко В.П. Направленное бурение. М., Недра, 1990.
11. Морозов Ю.Т., Суетина Е.В. Пространственные формы допустимых отклонений
ствола скважин при наклонно направленном бурении. М., «Инженер-нефтяник», № 1,
2009, с. 27-31.
12. Морозов Ю.Т. Бесклиновые скользящие снаряды для алмазного направленного
бурения. Л., Недра, 1981.
13. Сулакшин С.С. Бурение геологоразведочных скважин. М., Недра, 1990.
14. Сулакшин С.С., Кривошеев В.В., Рязанов В.И. Решение геолого-технических задач
при направленном бурении скважин. М., Недра, 1989.
в) программное обеспечение: Microsoft Office, Statistica.
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы: ресурсы Интернет.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
1. Специализированные аудитории, оснащённые стендовым материалом, образцами
технических средств для искривления геологоразведочных и геолого-поисковых скважин.
2. Экспериментальная буровая установка.
3. Кафедральный компьютерный центр.
_____________________________________________________________________________
Разработчики:
кафедра БС СПГГУ
проф.
Ю.Т. Морозов