УТВЕРЖДАЮ Проректор-директор ИПР ______Мазуров А.К

УТВЕРЖДАЮ
Проректор-директор ИПР
___________Мазуров А.К.
«___»_____________201___ г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ОСЛОЖНЕНИЯ И АВАРИИ В БУРЕНИИ
НАПРАВЛЕНИЕ ООП 131000 Нефтегазовое дело
ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ Бурение нефтяных и газовых скважин
КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) бакалавр
БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2010 г.
КУРС 4 СЕМЕСТР 8
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ 4
ПРЕРЕКВИЗИТЫ: Б3.В.1.2, Б3.В.1.3, Б2.В4.1, Б3.В5
КОРЕКВИЗИТЫ: Б3.В.14, Б3.В.1.5, Б3.В.1.6, Б3.В16.
ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:
Лекции 24 часа.
Практические занятия 16 часов.
Лабораторные занятия 24 часа.
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 64 час.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 64 час.
ИТОГО 128 час.
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ очная
ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ экзамен
ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ кафедра бурения скважин
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ____________ Евсеев В.Д.
РУКОВОДИТЕЛЬ ООП
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
_______________ Строкова Л.А.
______________ Рязанов В.И.
2011 г.
1. Цели освоения дисциплины
В соответствии с целями ООП 131000 «Нефтегазовое дело»
Код
цели
Формулировка цели
Ц1
Готовность выпускников к производственно-технологической и
проектной деятельности, обеспечивающей модернизацию, внедрение и эксплуатацию оборудования для добычи, транспорта и
хранения нефти и газа
Ц3
Готовность выпускников к организационно-управленческой деятельности для принятия профессиональных решений в междисциплинарных областях современных нефтегазовых технологий с использованием принципов
менеджмента и управления
Требования ФГОС
и заинтересованных
работодателей
Требования ФГОС, критерии
АИОР, соответствие международным стандартам EUR–ACE и
FEANI. Потребности научноисследовательских центров
ОАО «ТомскНИПИнефть» и
предприятий нефтегазовой промышленности, предприятия
ООО «Газпром», АК «Транснефть»
Требования ФГОС, критерии
АИОР, соответствие международным стандартам EUR–ACE и
FEANI, запросы отечественных
и зарубежных работодателей
целью изучения дисциплины является приобретение студентами
знаний о различных видах осложнений и аварий при бурении нефтяных
и газовых скважин
Поставленная цель достигается путем чтения лекций и проведения практических занятий с использованием тренажеров имитаторов,
автоматических обучающих систем, просмотра видеофильмов, самостоятельной работы студентов с различными литературными источниками.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина Б3.В1.4 «Осложнения и аварии в бурении» входит в перечень дисциплин профессионального цикла (вариативная часть, дисциплины по выбору студента) ООП направления подготовки бакалавров 131000
«Нефтегазовое дело».
Взаимосвязь дисциплины Б3. В1.4 «Осложнения и аварии в бурении»
с другими составляющими ООП следующая:
2
 Б3.В.1.2 Технология бурения нефтяных и газовых скважин,
Б3.В.1.3 Заканчивание скважин, Б2.В4.1 Физика разрушения горных пород, Б3.В5 Детали машин и основы конструирования;
 Б3.В.14 Геонавигация в бурении, Б3.В.1.5 Реконструкция и восстановление скважин, Б3.В.1.6 Геолого-технологические исследования
нефтяных и газовых скважин. Б3.В16. Энергоснабжение буровых установок
3. Результаты освоения дисциплины
В соответствии с ООП направления подготовки бакалавров 131000
«Нефтегазовое дело» результаты освоения дисциплины следующие:
В соответствии с профессиональными компетенциями
в области общепрофессиональной деятельности
Идентифицировать, формулировать, ре- Требования ФГОС
шать и оформлять профессиональные ВПО (ПК-2, ПК-3,
Р4
инженерные задачи с использованием со- ПК-4, ПК-5)
временных образовательных и информа- (EAC-4.2d),
ционных технологий
(ABET3e)
в области производственно-технологической деятельности
Способность управлять системой техноТребования ФГОС
логических процессов, эксплуатировать и
Р5
ВПО (ПК-6, ПК-7,
обслуживать комплекс нефтегазовых
ПК-8)
объектов
в области организационно-управленческой деятельности
Эффективно работать индивидуально, в
Требования ФГОС
качестве члена команды по междисциВПО (ПК-12)
плинарной тематике, а также руководить (EAC-4.2-h),
Р7
командой для решения профессиональ(ABET-3d),
ных инновационных задач в соответствии
с требованиями корпоративной культуры
предприятия и толерантности
в области экспериментально-исследовательской деятельности
Определять, систематизировать и полуТребования ФГОС
Р9
чать необходимые данные для деятельноВПО (ПК-17)
сти в сфере нефтегазовой отрасли
в области проектной деятельности
Планировать, проводить, анализировать, Требования ФГОС
Р10
обрабатывать экспериментальные иссле- ВПО (ПК-18, ПКдования с интерпретацией полученных
19, ПК-20)
3
Р11
результатов на основе современных методов моделирования и компьютерных
технологий
Способность применять знания, современные методы и программные средства
проектирования для составления проектной и рабочей и технологической документации объектов бурения нефтяных и
газовых скважин, добычи, сбора, подготовки, транспорта и хранения углеводородов
(ABET-3b)
Требования ФГОС
ВПО (ПК-21, ПК22, ПК-23, ПК-24)
(ABET-3c), (EAC4.2-e)
В результате изучения дисциплины студент должен знать:
 причины возникновения осложнений и аварии, их признаки;
способы предупреждения; методы ликвидации; инструмент для
ликвидации аварий и технологию его использования (ПК-1, ПК-2);
 осуществлять и корректировать технологические процессы при
строительстве, ремонте и эксплуатации скважин различного назначения и
профиля ствола на суше и на море, транспорте и хранении углеводородного сырья (ПК-7)
 эксплуатировать и обслуживать технологическое оборудование,
используемое при строительстве, ремонте, реконструкции и восстановлении нефтяных и газовых скважин, добыче нефти и газа, сборе и подготовке скважинной продукции, транспорте и хранении углеводородного
сырья (ПК-8);
 оценивать риски и определять меры по обеспечению безопасности технологических процессов в нефтегазовом производстве (ПК-9);
Студент, изучивший курс должен уметь:
 планировать и проводить необходимые эксперименты, обрабатывать, в т.ч. с использованием прикладных программных продуктов,
интерпретировать результаты и делать выводы (ПК-18);
 составить план ликвидации аварии (ПК-24).
 провести технические расчеты, связанные с предупреждением
и ликвидацией различных видов осложнений и аварий (ПК-21-22).
В соответствии с ООП направления подготовки бакалавров 131000
«Нефтегазовое дело» взаимное соответствие целей ООП и результатов
обучения следующее
Цели ООП
Результаты обучения
Ц1
+
+
Р4
Р5
4
Ц3
+
+
Р7
Р9
Р11
+
+
+
В результате освоения дисциплины студент должен продемонстрировать результаты образования, в соответствии с данными ООП направления подготовки бакалавров 131000 «Нефтегазовое дело»: знания –
З4.9, З5.9, З7.3, З.9.8, З10.5, З.11.3; умения – У4.9, У5.9, У7.3, У9.8,
У10.5, У11.7; владение – В4.9, В5.9, В7.3, В9.8, В10.5, В.11.4 (см.
ООП).
В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и
демонстрирует следующие общекультурные и профессиональные компетенции, сформированные в соответствии с ФГОС ВПО по направлению подготовки 131000 «Нефтегазовое дело», квалификация «бакалавр», утвержденного приказом Министерства образования и науки РФ
28.10.2009 № 503:
1
–
–
–
–
2
–
–
–
ОБЩЕКУЛЬТУРНЫЕ (ОК)
способность:
обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить цели
и выбирать пути ее достижения (ОК-1)
проявлять инициативу, находить организационно-управленческие
решения и нести за них ответственность (ОК-6)
использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-7)
стремиться к саморазвитию, повышению своей квалификации и
мастерства (ОК-9)
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ (ПК)
общепрофессиональные
способность:
самостоятельно приобретать новые знания, используя современные
образовательные и информационные технологии (ПК-1)
использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в
профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-2)
составлять и оформлять научно-техническую и служебную документацию (ПК-5)
производственно-технологическая деятельность
5
–
–
–
–
–
–
–
–
способность:
применять процессный подход в практической деятельности, сочетать теорию и практику (ПК-6)
эксплуатировать и обслуживать технологическое оборудование,
используемое при строительстве, ремонте, реконструкции и восстановлении нефтяных и газовых скважин, добыче нефти и газа,
сборе и подготовке скважинной продукции, транспорте и хранении углеводородного сырья (ПК-8)
оценивать риски и определять меры по обеспечению безопасности технологических процессов в нефтегазовом производстве
(ПК-9)
применять в практической деятельности принципы рационального
использования природных ресурсов и защиты окружающей среды
(ПК-10)
организационно-управленческая деятельность
способность:
использовать методы технико-экономического анализа (ПК-13)
экспериментально-исследовательская деятельность
способность:
изучать и анализировать отечественную и зарубежную научнотехническую информацию по направлению исследований в области бурения скважин, добычи нефти и газа, промыслового
контроля и регулирования извлечения углеводородов на суше и
на море, трубопроводного транспорта нефти и газа, подземного
хранения газа, хранения и сбыта нефти, нефтепродуктов и
сжиженных газов (ПК-17)
использовать физико-математический аппарат для решения
расчетно-аналитических задач, возникающих в ходе профессиональной деятельности (ПК-19)
проектная деятельность
способность:
осуществлять сбор данных для выполнения работ по проектированию бурения скважин, добычи нефти и газа, промысловому контролю и регулированию извлечения углеводородов на
суше и на море, трубопроводному транспорту нефти и газа,
подземному хранению газа, хранению и сбыту нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов (ПК-21)
6
_
выполнять отдельные элементы проектов на стадиях эскизного,
технического и рабочего проектирования (ПК-22).
4. Структура и содержание дисциплины
4.1 Содержание разделов дисциплины
Введение
Краткая характеристика осложнений и аварий в бурении. Место
осложнений и аварий в балансе календарного времени строительства
скважин. Основные причины осложнений и аварий, способы их предупреждения и пути уменьшения затрат времени на ликвидацию.
1. ОСЛОЖНЕНИЯ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН
Понятие осложнений, виды осложнений. Влияние горногеологических условий на виды и тяжесть осложнений. Нормальные и
осложненные условия бурения.
Давление в буримой скважине: геостатическое (горное), пластовое поровое, гидростатическое, давление гидроразрыва, динамическое,
гидродинамическое, дифференциальное, давление страгивания и давление поглощения. Возможные виды гидродинамического взаимодействия
в системе «ствол скважины – пласт».
1.1. Поглощение бурового раствора
Причины поглощений. Свойства поглощающих горизонтов. Исследование поглощающих зон. Методы исследований: механический
каротаж, наблюдения за интенсивностью ухода промывочной жидкости,
геофизические методы исследования поглощающих горизонтов: электрокаротаж, резистивиметрия, термометрия, фотокаротаж.
Гидродинамические исследования поглощающих пластов.
Классификация зон поглощений.
Мероприятия по предупреждению поглощений. Регулирование
свойств бурового промывочного раствора: плотности, вязкости, СНС,
показателя фильтрации. Снижение амплитуды колебаний давления в
скважине при СПО и инициировании течения бурового раствора.
Методы ликвидации поглощений. Аэрированные промывочные
жидкости. Применение наполнителей, их типы, технология использования. Тампонажные растворы для ликвидации поглощений, их классификация. Требования к тампонажным растворам. Тампонажные растворы
на основе цемента, быстросхватывающиеся смеси. Глиноцементные
растворы. Тампонажные смеси на основе синтетических смол и латексов. Битумные тампонажные смеси. Способы доставки тампонажных
смесей в зону поглощения. Технические средства для борьбы с погло7
щениями. Пакеры, тампонажные снаряды.
1.2. Газонефтеводопроявления
Причины и разновидности таких осложнений, их классификация:
проявления, выбросы, фонтаны, грифоны, их последствия. Пути поступления флюида в скважину. Признаки и этапы развития. Контроль за
состоянием скважины. Режим промывки в зонах возможных проявлений. Особенности выполнения спуско-подъемных операций.
Мероприятия по предупреждению проявлений. Противовыбросовое оборудование, контроль его работоспособности.
Действия буровой бригады при возникновении проявлений в процессе бурения скважины, ее промывки, подъема инструмента. Расчет
необходимой плотности бурового раствора для глушения проявления.
Контроль за состоянием скважины и организация работы по глушению.
Способы ликвидации проявлений. Выбор способа в зависимости
от вида и тяжести проявления и состояния оборудования.
Военизированные противофонтанные службы.
1.3. Осложнения, обусловленные деформацией ствола скважины
Виды деформации ствола скважины: осыпи, обвалы, кавернообразование, желоба, сужение ствола в проницаемых горных породах, выпучивание, размыв, растворение пород. Причины осложнений: нарушение
напряженного состояния горных пород, стенки скважины, воздействие
бурового промывочного раствора и бурильного инструмента. Прямые и
косвенные признаки нарушения стенки скважины. Кавернометрия и
профилеметрия ствола. Конструкции соответствующих приборов.
Признаки осыпания и обвалов горных пород со стенки скважины.
Предупреждение такого рода осложнений и методы их ликвидации.
Пластическое течение горной породы. Набухание пород, взаимодействия бурового промывочного раствора с горной породой. Признаки
и способы предупреждения сужения ствола в проницаемых породах.
Кольматация ствола скважины.
Предупреждение растворения и размывания горных пород.
Разрушение стенки скважины в результате механического воздействия бурильной колонны. Желобообразование: причины, признаки, последствия, предупреждение.
“Потеря” ствола.
1.4. Прихваты
Разновидность прихватов. Посадки и затяжки бурового инструмента. Дифференциальные прихваты (прилипания), прихваты сальниками, в результате осыпей и обвалов, заклинивания инструмента посторонними предметами, шламом. Влияние состава и свойств бурового
промывочного раствора на прихватоопасность.
8
Признаки возникновения различных видов прихватов. Общие мероприятия по предупреждению прихватов.
Определение места и характера прихвата. Конструкции прихватоопределителей. Ликвидация прихватов путем вращения и расхаживания
колонны, методом создания депрессии на проницаемый пласт, с помощью жидкостных ванн. Типы жидкостей для установки ванн, технология их использования. Гидроимпульсный способ ликвидации прихватов.
Использование торпед, ударных механизмов. Извлечение колонны по
частям и обуривание инструмента. Способы рассоединения колонны:
развинчивание, использование труборезов, торпед.
1.5. Осложнения, обусловленные изменением режима
многолетнемерзлых горных пород
Понятие о многолетнемерзлых горных породах. Распространение
и строение мерзлотной толщи на территории России.
Характерные осложнения, возникающие при бурении и эксплуатации скважин в многолетнемерзлых породах: кавернообразование, замерзание бурового промывочного раствора в скважине, нарушение
устойчивости приустьевых площадок, деформация околоствольного
пространства, смятие обсадных колонн.
Особенности бурения в многолетнемерзлых горных породах: продувка воздухом, бурение с применением промывочных жидкостей, обладающих
отрицательной
температурой,
положительной
температурой, незамерзающими жидкостями. Требования к качеству
буровых промывочных жидкостей для обеспечения минимальных теплоотводящих свойств.
Особенности конструкций скважин. Удлиненные направления.
Теплоизоляционные методы предупреждения осложнений в многолетнемерзлых горных породах.
2. АВАРИИ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН
2.1. Общие сведения
Понятие об аварии. Отличие аварий от осложнений. Классификация аварий.
Причины возникновения аварий с бурильной колонной, забойными двигателями, породоразрушающим инструментом, при геофизических исследованиях скважин и других процессах, связанных с бурением.
2.2. Предупреждение аварий
Предупреждение аварий с бурильными трубами. Дефектоскопия
труб. Классификация бурильных труб и замковых соединений по износу. Предельный износ бурильных труб. Правила эксплуатации бурильных труб.
9
Предупреждение аварий с забойными двигателями. Оптимальное
сочетание диаметров долот и забойных двигателей. Транспортировка
забойных двигателей. Общие правила эксплуатации. Контроль за износом забойных двигателей.
Предупреждение аварий с породоразрушающим инструментом.
Контроль качества долот на буровой. Правила спуска инструмента в
скважину и приработка долот разных типов. Правила эксплуатации лопастных, шарошечных и алмазных долот.
Предупреждение аварий при геофизических исследованиях скважин. Подготовка скважины к исследованиям.
Предупреждение прочих аварий.
2.3. Методы ликвидации аварий
Общие правила действия буровой бригады при возникновении
аварий. Максимально возможное время ликвидации аварии.
Ликвидация аварий с бурильными трубами. Признаки обрывов
бурильных колонн. Ликвидация аварий с долотами, забойными двигателями. Извлечение посторонних предметов, оборванного кабеля, каната.
Забуривание нового ствола в обсаженной скважине и открытом
стволе как метод ликвидации аварий. Установка цементных мостов. Используемый при забуривании инструмент и технология его применения.
2.4. Инструмент для ликвидации аварий
Ловители, метчики, колокола, труболовки, фрезеры, пауки, металлошламоуловители, магнитные ловители, труборезки, печати, отводные крюки, их назначение, конструкция, разновидности и технология
применения.
Взрывные работы в скважинах с целью ликвидации аварий.
Расследование и учет аварий.
Заключение.
4.2 Структура дисциплины
Структура дисциплины по разделам (модулям) и видам учебной
деятельности (лекции и лабораторные занятия) с указанием временного
ресурса представлена в табл. 3.
Таблица 3
Структура модуля (дисциплины)
по разделам и формам организации обучения
Название раздела/темы
1.Введение. Давление в бу-
Аудиторная работа (час)
СРС
Колл,
Итого
Практ./сем. Лаб.
(час) Контр.Р.
Лекции
Занятия
зан.
2
4
2
2
10
10
рящихся скважинах. Виды
гидродинамического взаимодействия в системе «пластскважина»
2. Поглощение бурового раствора
3. Газо-, нефте-, водопроявления
4. Нарушение устойчивости
стенки скважины
5. Прихваты колонн бурильных труб
6. Осложнения, обусловленные нарушением теплового
режима многолетнемерзлых
пород
7. Аварии с колонной бурильных труб, забойными
двигателями, породоразрушающими инструментами и
другие виды аварий
8. Причины аварий, способы
их предупреждения.
9. Инструмент для ликвидации аварий. Разновидности и
технология применения.
10. Забуривание нового ствола как метод ликвидации
аварий.
11. Взрывные работы в скважинах.
12. Расследование и учет
аварий
Итого
2
4
2
2
8
18
2
6
2
2
12
2
6
2
4
14
2
2
8
4
1
2
2
5
2
4
2
4
12
2
2
2
2
8
2
4
2
8
16
2
6
2
2
12
2
2
1
2
24
16
24
4
6
64
9
128
4.3. Распределение компетенций по разделам дисциплины
Распределение по модулям дисциплины планируемых результатов
обучения, согласно ООП подготовки бакалавров по направлению
131000 «Нефтегазовое дело» представлено в табл. 4.
Таблица 4
Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения
11
№ Формируемые
компетенции
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
З4.9
З5.9
З7.3
З9.8
З10.5
З.11.3
У5.14
У4.9
У5.9
У8.4
У7.3
У9.8
У10.5
У11.7
В4.9
В5.9
В7.3
В.6.4
В9.8
В10.5
В.11.4
Модули дисциплины
Лабораторные и Самостоятельная
практические заработа
нятия
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Лекции
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Специфика сочетания методов и форм организации обучения отражается в матрице (табл. 5).
Таблица 5
Методы и формы организации обучения
ФОО
Лекции
Методы
Работа в команде
Методы проблемного обучения
+
12
Практические заняСРС
тия
+
+
+
Обучение на основе опыта
Опережающая самостоятельная
работа
Проектный метод
+
+
+
+
+
6. ОРГАНИЗАЦИЯ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
6.1. Текущая самостоятельная работа студента
Текущая самостоятельная работа студента направлена на
углубление и закрепление знаний студента, развитие практических
умений:
 поиск, анализ, структурирование и презентация информации,
 выполнение расчетных работ;
 исследовательская работа и участие в научных студенческих
конференциях, семинарах и олимпиадах;
 анализ научных публикаций по заранее определенной
преподавателем теме.
6.2. Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная
работа
Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа,
ориентированная на развитие интеллектуальных умений, комплекса
универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций,
повышение творческого потенциала студентов. В результате самостоятельной подготовки студент овладевает следующими компетенциями:
ОК-1, ПК-1, ПК-8, ПК-17, ПК-21, ПК-22.




6.3. Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине
Самостоятельная работа в объеме 64 ч. по освоению теоретических
и практических основ дисциплины заключается в следующем:
работа с конспектом лекций, методической и учебной литературой в
соответствии с учебным планом – 10 часов;
подготовка к защите четырех лабораторных работ – 10 часов;
подготовка рефератов – 25 часов;
подготовка к входному контролю (тестированию), текущему контролю
(три контрольные работы) и итоговому контролю – 19 часов.
Пример вопросов для самостоятельной работы
1.
Методы ликвидации поглощений. Их общая характеристика и область применения.
13
2.
Виды деформации ствола скважины, причины и признаки
деформации ствола скважины.
3.
Ликвидация аварий с бурильными трубами, забойными
двигателями, породоразрушающим инструментом.
6.4. Контроль самостоятельной работы
Оценка результатов самостоятельной работы организуется как
единство двух форм: самоконтроль и контроль со стороны
преподавателей.
6.5. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы




Образовательные ресурсы, рекомендуемые для использования при
самостоятельной работе студентов, том числе программное обеспечение, Internet- и Intranet-ресурсы (электронные учебники, компьютерные
модели и др.), учебные и методические пособия:
рабочая программа дисциплины (202 ауд. 6 корпуса ТПУ);
учебные пособия по лекционному материалу - Научно-техническая
библиотека ТПУ– г. Томск, ул. Белинского 55);
комплект тестовых материалов и 3-х контрольных работ
лекционная аудитория с мультимедийным оборудованием, компьютерный класс для проведения практических работ.
7. СРЕДСТВА ТЕКУЩЕЙ И ИТОГОВОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА
ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Контроль успеваемости студентов осуществляется в виде:

входного контроля;

текущего контроля (три контрольные работы и собеседование при
сдаче отчетов по лабораторным работам);

итогового контроля (экзамен в восьмом семестре).
Контроль служит эффективным стимулирующим фактором для организации самостоятельной и систематической работы студентов, усиливает глубину и долговременность полученных знаний. Контроль
осуществляется на аудиторных занятиях, в том числе и на консультациях, чем создаются условия, при которых студент вынужден ритмично
работать над изучением данного курса.
Организация контроля строится на оценке знаний студентов по
принятой в Национальном исследовательском Томском политехническом университете рейтинговой системе. Максимальное количество
баллов по данной дисциплине, которое может набрать студент, составляет 100 баллов (табл. 6).
Таблица 6
14
Оценка видов занятий дисциплины по рейтинговой системе
№ п./п.
Вид занятий
1
Входной контроль (тестирование)
3
Текущий контроль (три контрольные работы)
4
Выполнение и защита лабораторных работ
6
Итоговый контроль
Максимальное количество баллов, всего
Баллы
5
15
40
40
100
При выполнении практических занятий каждому студенту выдается индивидуальное задание, по которому студент обязан предоставить
отчет.
При работе на тренажере «Модель скважины» контролируются
практические действия студентов по предотвращению и ликвидации
осложнений.
Уровень усвоения теоретических знаний проверяется при текущем контроле на каждом практическом занятии (выборочно для отдельных студентов), и в конце изучения курса при рубежном контроле.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
по курсу «Осложнения и аварии при бурении
нефтяных и газовых скважин»
1. Общая характеристика осложнений и аварий, их место в балансе
календарного времени бурения скважин.
2. Горное давление, паровое (пластовое) давление, давление гидроразрыва.
3. Давление в буримой скважине при выполнении различных операций.
4. Возможные виды гидродинамического взаимодействия в системе
«пласт – скважина».
5. Понятие осложнений, виды осложнений. Нормальные и осложненные условия бурения.
6. Поглощение бурового раствора, причины поглощений.
7. Методы исследования поглощающих горизонтов: наблюдения в
процессе бурения, геофизические исследования, гидродинамические исследования.
8. Мероприятия по предупреждению поглощений.
9. Методы ликвидации поглощений. Их общая характеристика и область применения.
15
10. Ликвидация поглощений с помощью тампонажных растворов.
Требования к тампонажным растворам, их классификация.
11. Способы доставки тампонажных смесей в зону поглощений.
12. Ликвидация поглощений с помощью наполнителей. Виды наполнителей, технология их использования.
13. Ликвидация поглощений с помощью взрыва.
14. Технические средства, используемые для борьбы с поглощениями.
15. Нефтегазоводопроявления, их причины и разновидности.
16. Причины и этапы развития нефтегазоводопроявлений.
17. Мероприятия по предупреждению проявлений.
18. Действия буровой бригады при возникновении проявлений в процессе проводки скважины.
19. Ликвидация проявлений.
20. Виды деформации ствола скважины.
21. Причины и признаки деформации ствола скважины.
22. Кавернометрия и профилеметрия ствола скважины, используемые
при этом приборы.
23. Осыпание и обвал пород со стенок скважины. Предупреждение и
ликвидация таких осложнений.
24. Пластическая деформация, течение и набухание пород. Признаки и
способы предупрежения.
25. Предупреждение растворения и размывания пород.
26. Сужение ствола скважины в проницаемых породах. Методы предупреждения.
27. Разрушение стенки скважины в результате механического воздействия бурильной колонны. Желобообразование. Причины, признаки,
последствия, предупреждения.
28. Прихваты. Разновидности и признаки различных видов прихватов.
29. Общие мероприятия по предупреждению прихватов.
30. Определение места и характера прихвата. Конструкции прихватоопределителей.
31. Методы ликвидации прихватов: вращение и расхаживание инструмента, создание депрессии на проницаемый пласт, с помощью ванн,
ударных механизмов, взрыва, извлечения колонны по частям.
32. Конструкции и принципы работы ударных механизмов.
33. Понятие о многолетнемерзлых горных породах, характерные
осложнения при бурении скважин в таких породах.
34. Особенности бурения скважин в многолетнемерзлых горных породах. Особенности конструкций скважин.
35. Понятие об авариях. Классификация аварий.
16
36. Причины возникновения аварий с бурильной колонной, забойными двигателями, породоразрушающим инструментом, при геофизических исследованиях.
37. Предупреждение аварий с бурильными трубами. Правила эксплуатации бурильных труб.
38. Предупреждение аварий с забойными двигателями. Правила эксплуатации забойных двигателей.
39. Предупреждение аварий с породоразрушающим инструментом.
40. Правила спуска, приработки и эксплуатации долот.
41. Предупреждение аварий при геофизических исследованиях. Подготовка скважины к исследованию.
42. Действия буровой бригады при возникновении аварии. Максимально возможное время, отпускаемое на ликвидацию аварий.
43. Признаки различных видов аварий.
44. Ликвидация аварий с бурильными трубами, забойными двигателями, породоразрушающим инструментом.
45. Извлечение из скважины посторонних предметов, кабеля, каната.
46. Забуривание нового ствола как метод ликвидации аварии. Используемый при этом инструмент и технология его применения.
47. Инструмент для ликвидации аварий: метчики, колокола, труболовки, фрезеры, пауки, ШМУ, магнитные ловители, труборезки, печати, отводные крюки. Их разновидности, назначение, конструкции и технология применения.
48. Взрывные работы с целью ликвидации аварий.
49. Расследование и учет аварий.
Примеры контролирующих материалов
1.
2.
3.
4.
Вопросы текущего контроля
Что такое осложнение, авария?
Каковы основные причины поглощений бурового раствора?
Каковы основные признаки нефтегазопроявлений?
В каких случаях используется метчик?
Примеры заданий рубежного контроля
Рассчитайте давление на стояке при закачивании воды в колонну
бурильных труб с целью ликвидации прихвата методом понижения
уровня раствора.
Рассчитайте максимальное количество нефти, которое может быть
закачено в скважину для ликвидации прихвата для условия предотвращения проявления.
17
Пример вопросов контрольной работы
1.Определить давление на стоянке в конце закачивания воды в
КБТ для ликвидации прихвата методом понижения уровня бурового
раствора.
Глубина скважины Н
Плотность раствора рр
Плотность воды рв
Высота столба воды в трубах h
2. Построить эпюры давлений в кольцевом пространстве и КБТ в
конце закачивания воды и при максимальном понижении уровня раствора в скважине.
Пример экзаменационного билета
1. Причины поглощения бурового раствора.
2. Признаки обрыва колонны бурильных труб.
Формируемые компетенции в зависимости от вида полученных
знаний по дисциплине «Осложнения и аварии при бурении нефтяных и
газовых скважин» представлены в табл. 7.
Таблица 7
Формируемые компетенции в зависимости от вида полученных знаний
по дисциплине
Совокупность оценочных заданий
Компетенции,
по дисциплине
Коды совокупный ожидаемый результат по завершении обучения лекции лабораторные самостоятельная
занятия
работа
Общекультурные (ОК)
обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить
ОК-1
цели и выбирать пути ее достижения
проявлять инициативу, находить
организационно-управленческие
ОК-6
решения и нести за них ответственность
использовать
нормативные
ОК-7 правовые документы
в своей деятельности
стремиться к саморазвитию,
ОК-9
повышению своей квалифика-




18


ции и мастерства
Профессиональные (ПК)
общепрофессиональные
самостоятельно приобретать новые знания, используя совреПК-1

менные образовательные и информационные технологии
использовать основные законы
естественнонаучных дисциплин
в профессиональной деятельноПК-2 сти, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования
составлять и оформлять научноПК-5 техническую и служебную документацию
производственно-технологическая деятельность
применять процессный подход в
ПК-6 практической деятельности, сочетать теорию и практику
эксплуатировать и обслуживать
технологическое оборудование,
ПК-8
используемое при строительстве
скважин
оценивать риски и определять
меры по обеспечению безопасПК-9 ности технологических процес
сов в нефтегазовом производстве
применять в практической деятельности принципы рациональПК-10 ного использования природных

ресурсов и защиты окружающей
среды
организационно-управленческая деятельность
использовать методы техникоПК-13

экономического анализа
экспериментально-исследовательская деятельность
изучать и анализировать отечественную и зарубежную научПК-17

но-техническую информацию
по направлению исследований
19









в области бурения скважин
использовать
физикоматематический аппарат для
решения
расчетноПК-19
аналитических задач, возникающих в ходе профессиональной деятельности
проектная деятельность
осуществлять сбор данных для
ПК-21 выполнения работ по проектированию бурения скважин,
выполнять отдельные элементы
проектов на стадиях эскизного,
ПК-22
технического и рабочего проектирования







9. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
9.1. Перечень рекомендуемой литературы
1. Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. Осложнения и
аварии при бурении нефтяных и газовых скважин.- М.: ООО «НедраБизнесцентр», 2000.-679 с.
2. Пустовойтенко И.П. Предупреждение и ликвидация аварий в
бурении.- М.: Недра, 1988. - 279 с.
3. Пустовойтенко И.П. Предупреждение и методы ликвидации
аварий и осложнений в бурении.: -М.: Недра, 1987. –237 с.
4. Пустовойтенко И.П., Сельващук А.П. Справочник мастера по
сложным буровым работам. – М.: Недра, 1983. -248 с.
5. Медведский Р.И. Строительство и эксплуатация скважин на
нефть и газ в вечномерзлых породах. - М.: Недра, 1987.- 230 с.
6. Шевцов В.Д. Регулирование давления в бурящихся скважинах.
- М.: Недра, 1984.- 191 с.
7. Городнов В.Д. Физико-химические методы предупреждения
осложнений в бурении. - М.: Недра, 1984.- 229 с.
9.2. Перечень вспомогательной литературы
1. Басарыгин Ю.М., Будников В.Ф., Булатов А.И. Теория и практика предупреждения осложнений и ремонта скважин при их строительстве и эксплуатации. В 6 томах. –М.: ООО «Недра-Бизнесцентр».
2000.
2. Семенякин В.С. Осложнения и борьба с ними при бурении
нефтяных и газовых скважин. Астрахань: ООО «Астраханьгазпром».
20
2002.-140 с.
3. Крылов В.И. Изоляция поглощающих пластов в глубоких
скважинах. -М.: Недра, 1980.- 304 с.
4. Самотой А.К. Прихваты колонн при бурении скважин. - М.:
Недра, 1984.- 205 с.
Другие образовательные ресурсы
Видеофильмы: Предупреждение и ликвидация ГНВП.
Противовыбросовое оборудование.
Ликвидация открытых газонефтяных фонтанов.
Автоматическая обучающая система «Противовыбросовое оборудование устья бурящихся скважин».
Тренажер-имитатор АМТ-221 бур.
9. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
В проведении лекционных и практических занятий используются следующие аудитории:
 204 ауд. 6 кор. (32 посад. места, используется персональный РС
Core 2 Duo 1.8. с программным обеспечением: Microsoft Office
PowerPoint 2003);
 203 ауд. 6 кор.
Программа одобрена на заседании учебно-методического кафедры
БС (протокол № 2 от «29» октября 2010 г.).
Автор
к.т.н, доцент каф. БС В.И. Рязанов
Рецензент
д.т.н., зав. каф. БС
21
В.Д. Евсеев