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 «Крепление нефтяных и газовых скважин» 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 "Крепление нефтяных и газовых скважин" — обязательная дисциплина федеральных государственных образовательных стандартов всех направлений первого уровня высшего профессионального образования (бакалавриата). Основной целью образования по дисциплине «Крепление нефтяных и газовых скважин» состоит в приобретении студентами знаний в области теории основных технологических процессов, связанных с закреплением стенок скважин обсадными трубами и межпластовой изоляцией затрубного пространства, что необходимо для высококачественного завершения строительства нефтяных и газовых скважин, обеспечения экологической безопасности и экономической эффективности. 2. Место дисциплины в структуре ООП по направлению подготовки 131000 «Нефтегазовое дело» Дисциплина «Крепление 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 в процессе освоения специальных дисциплин, при написании и защите бакалаврской выпускной квалификационной работы, в практической профессиональной деятельности. Изучение и успешная аттестация по данной дисциплине, наряду с другими дисциплинами, последующих специальных производственной практик. являются необходимыми дисциплин, прохождения для освоения учебной и 3. Требования к результатам освоения дисциплины: Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих профессиональных компетенций (ПК) выпускника: В результате изучения дисциплины студент должен: способен использовать методы математического моделирования основных технологических процессов крепления скважин обсадными колоннами, проводить экспериментальные исследования свойств тампонажных и буровых растворов для правильного составления и оформления научно-технической и служебной документации (ПК-2, ПК-5); способен осуществлять и корректировать технологические процессы цементирования 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 спуск обсадных колонн в скважину, приготовление тампонажного раствора и его нагнетание в скважину, 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 крепления скважин (ПК-17); готов выполнять отдельные элементы проектов и регламентов ведения процесса крепления скважин, а так же использовать стандартные программные средства на различных стадиях проектирования (ПК-22, ПК-23). знать: основные технологии нефтегазового производства; правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности; основные закономерности процессов, протекающих при движении тампонажной смеси в нисходящем и восходящем потоках цементного раствора; методы определения качества изоляционных работ. уметь: ставить цели и формулировать задачи, связанные с реализацией профессиональных функций; использовать основные законы статики и кинематики жидкостей и газов, их взаимодействия между собой; использовать знания о составах и свойствах углеводородов в соответствующих расчетах, использовать принципы работы бурового оборудования, оборудования для эксплуатации и ремонта скважин; проектировать конструкции скважин с учетом возможности возникновения непредвиденных осложнений ; владеть: понятийно-терминологическим аппаратом в области крепления скважин; законодательными и правовыми актами в области строительства нефтяных и газовых скважин, требованиями к безопасности технических регламентов в сфере профессиональной деятельности; методами изучения физико-химических и механических свойств горных пород; навыками в области технологии цементирования скважин; навыками рационализации профессиональной деятельности с целью обеспечения эффективности строительства скважин. 4. Объём дисциплины и виды учебной работы Вид учебной работы Всего Семестры часов VII 68 68 34 34 Лабораторные работы (ЛР) 34 34 Самостоятельная работа (всего) 148 148 Расчетно-графические работы 85 85 Реферат 29 29 Другие виды самостоятельной работы 17 17 Коллоквиум 17 17 Аудиторные занятия (всего) В том числе: Лекции Практические занятия (ПЗ) Семинары (С) В том числе: Курсовой проект (работа) Вид промежуточной аттестации: зачет Зач . Общая трудоемкость час зач. ед. 216 6 216 5 . 5. Содержание дисциплины 5.1. Содержание разделов дисциплины № Наименование Содержание раздела п/п раздела дисциплины 1. Конструкция Понятие о конструкции нефтяных и газовых скважины. скважин и предъявляемых к ней требованиях. Типы, назначение и разновидности обсадных колонн. Принципы конструкции выбора и скважины. обоснования Характеристика распределения давлений и температур по стволу скважины. Причины и характер изменения температурного режима скважины при бурении, опробовании и освоении, роль температурного фактора при выборе конструкции скважины. 2 Методика расчета Методика выявления интервалов, несовместимых конструкции по условиям бурения, источники необходимой скважины для этого информации. Принципы и особенности проектирования нефтяных, конструкций газовых, скважин для газоконденсатных и геотермальных месторождений, для подземных газохранилищ акваториях. продуктивного геологических и скважин, Выбор пласта сооружаемых технологии в условий. на вскрытия зависимости от Конструкции призабойных участков нефтяных и газовых скважин и методика их выбора. 3 Обсадные колонны Конструкции обсадных труб и их соединений. и их соединения Прочностные характеристики обсадных труб и факторы, определяющие их несущую способность. Контроль качества труб и их соединений. Условия работы обсадных колонн в скважинах. Причины их повреждений. Износ и коррозия обсадных труб, меры предотвращения и защиты. Проектирование и расчёт конструкций обсадных колонн различного назначения. 4. . Крепление Влияние температурного фактора на условия скважин обсадными работы обсадных колонн и способы колоннами. регулирования термических деформаций. Подготовка к спуску обсадных колонн. Объекты подготовки и состав выполняемых при этом работ. Влияние компоновки низа бурильной колонны на условия прохождения обсадных колонн при их спуске. Технологическая оснастка обсадных колонн. Технология и организация спуска обсадных колонн. Осложнения и аварии при спуске обсадных колонн, меры профилактики и ликвидации. 5. Тампонажные Классификация тампонажных материалов. материалы для Стандарты на тампонажные цементы. крепления скважин Основные свойства тампонажных цементов, растворов и камня, способы их определения. Факторы, влияющие на свойства тампонажных растворов и камня, способы их регулирования. Буферные и продавочные жидкости 6. Технология Способы цементирования и условия их цементирования применения. Факторы, влияющие на качество обсадных колонн цементирования.. Принципы выбора способа цементирования и состава тампонажного цемента. Цементировочное оборудование и его назначение 7 Организация Организация и контроль процесса процесса цементирования. Принципы расчёта цементирования цементирования. Проверка качества цементирования. Охрана труда и окружающей среды при креплении и цементировании скважин. 5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами № Наименование п/п обеспе-чиваемых (последую-щих) дисциплин 63. Заканчивание № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин 1 2 3 4 5 6 7 + + + + + + + + + + + + + + + скважин 69. Осложнения и + аварии в бурении 70 Бурение скважин + + + на шельфе 71 Реконструкция и восстановление скважин + + 8 … 5.3. Разделы дисциплин и виды занятий № Наименование раздела Лек- Прак Лаб Семи СРС Всег п/ ций т. . о зан. зан. наро дисциплины п - часо в в 1. Конструкция скважины. 4 21 25 2. Методика расчета конструкции 4 21 25 скважины 3. Обсадные колонны и их 6 4 21 31 4 2 21 27 соединения 4. . Крепление скважин обсадными колоннами. 5. Тампонажные материалы для 6 6 21 33 8 14 22 44 2 8 21 31 крепления скважин 6. Технология цементирования обсадных колонн 7 Организация процесса цементирования 6. Лабораторный практикум № № раздела п/п дисциплины Наименование лабораторных работ Трудоемкост ь (час.) 1. 3 Сборка, разборка и герметизация 4 обсадных труб 2. 4 Спуск и установка обсадной колонны в 6 скважине. 3 5 6 Регулирование свойств тампонажных материалов и подбор рецептур тампонажных смесей 4 6 Имитация технологических процессов 14 цементирования скважин на тренажере 5 7 Имитация организационных процессов 8 цементирования скважин на тренажере 7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины: а) основная литература 1. Басарыгин Ю.М.,Булатов А.И.,Проселков Ю.М. Заканчивание скважин.Учебное пособие для вузов. М.. ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000. 2. Ганджумян Р.А.,Калинин А.Г.,Никитин Б.А. Инженерные расчеты при бурении глубоких скважин. М., ОАО «Издательство Недра», 2000. 3. Николаев Н.И., Нифонтов Ю.А., Никишин В.В., Тойб Р.Р. Буровые промывочные и тампонажные растворы. Учебное пособие для вузов. СПб., СПГГИ, 2004. 4.Сердюк Н.И., Куликов В.В., Тунгусов А.А.и др. Бурение скважин различного назначения. Учебное пособие для вузов. М., РГГРУ,2007. б). дополнительная литература 1. Рязанов Я.А.Энциклопедия по буровым растворам. Оренбург, Изд.-во «Летопись», 2005. 2.Соловьёв Е.М. Заканчивание скважин. Учебник для вузов. - М., Недра, 1979. 3. Соловьёв Е.М. Задачник по заканчиванию скважин. Учебное пособие для вузов. - М., Недра, 1989. 4. Подгорнов В.М., Ведищев И.А. Практикум по заканчиванию скважин. Учебное пособие для вузов. - М., Недра, 1985. 4. Булатов А.И., Данюшевский В.С. Тампонажные материалы. Учебное пособие для вузов. - М., Недра, 1987. 5. Булатов А.И., Аветисов А.Г. Справочник инженера по бурению. М., Недра, 1985; 6. Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин. Под. ред. А.И. Булатова. М., Недра, 1981; 7. Карнаухов М.Д., Рязанцев Н.Ф. Справочное руководство по испытанию скважин. М., Недра, 1984. Рекомендуется использовать методические рекомендации по теоретическим и лабораторным разделам курса, а также компьютерные программы по обработке результатов лабораторных испытаний тампонажных растворов. 9.Материально-техническое обеспечение дисциплины Комплекс обвязки устья скважины для крепления, включая цементносмесительную установку, цементировочный агрегат, цементировочный манифольд, цементировочную головку,; учебная лаборатория для проведения спуско-подъемных операций в скважине; специализированная лаборатория, оснащенная приборами для определения физико-механических свойств 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 рекомендации по организации изучения дисциплины Примерная программа предусматривает возможность обучения в рамках традиционной групповой системы обучения. При этом обучение рекомендуется в течение одного семестра: для бакалавров — в VII семестре. Разработчик: Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет) профессор кафедры бурения скважин. Н.И.Николаев Эксперты: