Министерство образования российской федерации
государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ИНСТИТУТ НЕФТИ И ГАЗА
МЕОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по дисциплине "Технология бурения нефтяных и газовых скважин" для изучения технологии углубления скважин, выполнения курсового проекта и контрольной работы студентами заочной формы обучения специальности 090800 "Бурение нефтяных и газовых скважин"
Тюмень 2003
Утверждено редакционно-издательским советом
Тюменского государственного нефтегазового университета
Составитель: Кулябин Г.А., д.т.н., профессор
Тюменский государственный нефтегазовый университет, 2003
1. Программа теоретической части дисциплины "Технологий бурения нефтяных и газовых скважин"
1.1. Цель. Обучение студентов технологии бурения глубоких скважин на основе современной теории и практики бурения скважин при активной самостоятельной работе студентов, а также формирование инженерных знаний у студентов.
1.2. Задачи. Самостоятельная работа студентов с использованием литературы и методических указаний по изучению вопросов технологии бурения скважин.
- Изучение совместно с преподавателем; теории углубления скважин, методов проектирования режимов углубления скважин, методов выбора скважинного и устьевого технологического оборудования, принципов управления и регулирования процессами, связанными с углублением скважин.
- Закрепление и углубление инженерных знаний при выполнении контрольной работы и курсового проекта.
1.3. Программа рассчитана на 112 ч занятий (из них 46 ч. аудиторных) с последующими зачетом, экзаменом и госэкзаменом. При изучении дисциплины выполняются контрольная работа и курсовой проект.
1.4. Содержание дисциплины,
Наименование тем и вопросов, изучаемых по темам, номер литературного источника (см. раздел 5) |
Форма изучения материала тем |
1.4.1. Ведение и сведения общего характера. Понятие о технологии бурения. Сведения по истории бурения скважин, роль советских ученых в развитии теории бурения [13]. Скважина и ее элементы, параметры характеризующие положение оси скважин. Классификация скважин [35]. Способы бурения скважин [12,35]. Выбор способа бурения. Этапы проектирования строительства скважин [8]. Показатели эффективности проводки скважин [35,20]. Понятие о параметрах режима бурения [5]. |
лекция
самостоятельно лекция самостоятельно лекция лекция самостоятельно лекция |
1.4.2. Бурильная колонна. Состав и функции бурильной колонны и ее элементов. Характеристика элементов колонны. Конструкции бурильных труб, оценка эффективности труб типа В, Н, П, Д-16Т, ВК, НК [1]. Условия работы бурильной колонны. Расчет веса 1 м труб и удлинения колонны под действием собственного веса и температуры. Понятие об устойчивости бурильной колонны [1]. Виды напряжений в бурильной колонне, их расчет [1]. Методика проектирования (и расчета) бурильной колонии при разных способах бурения [1]. Вопросы эксплуатации бурильных труб [1]. Транспортировка труб. Оборудование, применяемое для ремонта труб. Организация трубного хозяйства [1]. Проектирование бурильной колонны. |
самостоятельно лаб. занятия
лекция
лекция практ. занятия
самостоятельно
лекция практ. занятия |
1.4.3. Волновые процессы в бурильном инструменте. Виды вибраций бурильного инструмента, польза и вред их [3, 27].Определение параметров продольных зубцовых вибраций долота. Влияние вибраций на работу бурильной колонны и разрушение горных пород [3]. Понятие об управлении параметрами вибраций. Демпферы, амортизаторы, разделители бурильной колонны. |
лекция самостоятельно лекция
|
1.4.4. Основы теории бурения с гидравлическими забойными двигателями [I4]. Принципы работы и конструктивные особенности турбобуров [I6] и ВЗД [29]. Характеристика турбины и турбобура. Режимы работы турбины и турбобура. Определение нагрузки на осевую опору турбобура и момента сопротивления в пяте турбобура [6]. Основное уравнений турбинного бурения. Определение частоты вращения вала турбобура (минимальной, рабочей, разгонной).
Зависимость частоты вращения вала турбобура от осевой нагрузки на долото (породы) [8]. Условие эффективности процесса турбинного бурения. Взаимосвязь между характеристиками турбобура и режимными параметрами. Забойная мощность и условия ее максимума [11]. Коэффициент передачи мощности на забой при турбинном бурении. |
лекция
лаб. занятия
лекция
самостоятельно лекция самостоятельно
лекция самостоятельно
лекция
|
1.4.5. Проектирование режимов бурения. Понятие о режимах бурения и их виды, Взаимосвязь между параметрами режима бурения. Влияние различных факторов на механическую (Vм) скорость бурения, влияние частоты вращения долота (n), осевой нагрузки на долото (G), величины подводимой и забою мощности и условий реализации этой мощности, качества бурового раствора, скорости истечения струи из гидромониторных насадок долот, дифференциального давления, свойств горных пород [4, 5, 6, 7, 8, 11, 12, 14, 23, 24] Влияние различных факторов на проходку на долото и на рейсовую скорость бурения [8]. Определение частоты вращения долота и осевой нагрузки на долото; обеспечивающих максимальные величины проходки на долото и рейсовой скорости. Использование базовых зависимостей типа Vм=f(G, n, Q, Tоп). Здесь: Топ- долговечность опоры долота [4, 8, 11]. Выбор долот [2, 5]. Методика и методы про проектирования режимов бурения (статистический, аналитический, метод пересчета, упрошенный метод) [1, 7, 8, 21]. Достоинства и недостатки методов проектирования режимов бурения [5, 8, 11, 14]. Проектирование режимов бурения при роторном способе бурения, электробурении и применении ВЗД [5, 14, 11]. |
лекция
самостоятельно
лекция
самостоятельно лекция
самостоятельно
контр. работа лекция практ. занятия практ. занятия самостоятельно лекция
|
1.4.6. Выбор модели забойного двигателя [5, 6, 8,12]. |
лекция |
1.4.7. Управление и автоматизация проводки скважин [4, 30, 34]. |
самостоятельно |
1.4.8. Контроль процесса углубления скважины [4, 30, 34]. Приборы контроля [20, 25]. Каналы связи с забоем скважины [30, 34]. |
самостоятельно лаб. занятия |
1.4.9. Устройства подачи долота [28]. |
самостоятельно |
1.4.10. Осложнения и аварии в процессе проводки скважины, их профилактика и ликвидация [20, 39...44]. |
|
1.4.11. Выбор буровой установки. Проектно-сметная документация в бурении [80, 85]. |
самостоятельно |
1.4.12. Техника безопасности в процессе углубления скважины. |
самостоятельно |
1.4.13. Охрана природы |
самостоятельно |
1.5. Лабораторно-практические занятия.
№ |
Тема |
Кол-во часов |
Литература (раздел 5) |
1 |
Расчет бурильной колонны на прочность при роторном и турбинном бурении |
6 |
МУ (метод. указания) |
2 |
Расчеты по проектированию режима бурения при роторном и турбинном бурении |
6 |
Конспект, МУ |
3 |
Расчет вращающего момента для работы долота по разрушению породы и выбор модели забойного двигателя |
2 |
Конспект, МУ |
4 |
Расчеты по предупреждению и ликвидации осложнений и аварий в скважине |
4 |
Конспект, МУ |
5 |
Изучение конструкций элементов бурильной колонны |
2 |
[1, 33] натурн. образцы |
6 |
Изучение конструкций турбобуров, ВЗД, электробуров и характеристик забойных двигателей |
6 |
натурн. образцы, макеты, плакаты [9, 16, 20, 29] |
7 |
Расшифровка индикаторных диаграмм ГИВ-6М, обработка информации диаграмм. Изучение и обработка информации об изменении параметров режима бурения по диаграммам станций контроля процессов углубления скважин |
6 |
натурн. образцы, [30, 33, 35] |
8 |
Изучение принципов работы и конструкций регуляторов подачи долота |
6 |
натурн. образцы, [28] |
Примечание: По работам 5…8 проводится 12 ч. аудиторных занятий (остальные часы - самостоятельно).
