- •Базовая рабочая программа дисциплины «физика разрушения горных пород»
- •2. Место дисциплины в структуре ооп
- •3. Результаты освоения дисциплины (модуля)
- •Составляющие результатов обучения, которые будут получены при изучении данной дисциплины
- •4. Структура и содержание дисциплины
- •Аннотированное содержание разделов дисциплины
- •1. Горная порода - сплошная среда
- •2. Горная порода – объект разрушения
- •3.Разрушение горных пород вдавливанием.
- •4. Породоразрушающий инструмент для бурения скважин
- •5. Разрушение горной породы на забое скважины
- •6. Пути повышения буримости горных пород
- •Структура дисциплины
- •Структура дисциплины б3.В4.6 «Физика разрушения гонных пород» по разделам и формам организации обучения
- •5. Организация и учебно-методическое обеспечение
- •Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины
- •Примеры входного контроля по дисциплине
- •Примеры текущего контроля по дисциплине
- •Примеры итогового контроля (тестовые задания)
- •Экзаменационный билет № 2 Экзамен по дисциплине «Физика разрушения горных пород» Кафедра бс
- •7. Образовательные технологии
- •8. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
- •8.1. Перечень рекомендуемой литературы
- •8.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
- •9. Материально-техническое обеспечение дисциплины
3.Разрушение горных пород вдавливанием.
Вдавливание как один из основных видов воздействия вооружения долот при бурении скважин. Упругие задачи о вдавливании инденторов в горную породу: действие сосредоточенной силы, вдавливание заостренных наконечников, сферы, жесткого цилиндра с плоским основанием, прямоугольного индентора. Механизмы разрушения горных пород при статическом вдавливании инденторов. Условие реализации объёмного, усталостного и поверхностного разрушения. Порог статической усталости. Особенности разрушения горных пород при динамическом вдавливании, энергоёмкость разрушения, формы разрушения.
4. Породоразрушающий инструмент для бурения скважин
Классификация породоразрушающего инструмента по назначению и по характеру воздействия на породу. Основные типы долот для разрушения пород разной твердости. Параметры режима бурения, показатели работы долот. Схемы воздействия вооружения долота на горную породу забоя скважины.
Долота режуще-скалывающего и истирающе-режущего действия для сплошного разрушения забоя. Особенности вооружения и область применения этих долот. Разрушение горных пород долотами с резцами PDC. Режущие структуры долот: профиль, конус, величина заднего угла. Кинематика и энергетика разрушения пород. Форма сечения ствола скважины и форма забоя.
Долота дробяще-скалывающего действия для сплошного разрушения забоя. Особенности вооружения и классификация его по назначению. Коэффициент перекрытия и поражаемость забоя. Обеспечение дробящего действия шарошечного долота; коэффициент динамичности. Особенности скольжения и скалывающей способности вооружения шарошек. Кинематика взаимодействия шарошек долота с забоем. Выбор типа шарошечного долота. Энергетика долот дробяще-скалывающего действия. Разрушение горных пород вооружением шарошечных долот.
Виды износа долот. Нормальный и аварийный износ долот. Факторы, влияющие на изнашивание. Пути снижения изнашиваемости долот.
5. Разрушение горной породы на забое скважины
Влияние гидростатического, дифференциального и угнетающего давлений на эффективность разрушения породы забоя скважины. Пути управления угнетающим давлением. Влияние свойств промывочной жидкости на изменение механической скорости бурения: плотности, вязкости, содержания твердой фазы в растворе, фильтратоотдачи.
Экспериментальное определение модуля Юнга, коэффициента Пуассона, коэффициента объёмного сжатия статическим и динамическим способами.
6. Пути повышения буримости горных пород
Факторы, определяющие буримость пород: механические свойства пород, способ разрушения и параметры режима бурения. Классификация пород по буримости. Способы повышения буримости пород: физические и физикохимические, совершенствование породоразрушающего инструмента, оптимизация параметров режима бурения.
Структура дисциплины
Структура дисциплины «Физика разрушения горных пород» по разделам и видам учебной деятельности с указанием временного ресурса в часах представлена в табл.1.
Таблица 1
Структура дисциплины б3.В4.6 «Физика разрушения гонных пород» по разделам и формам организации обучения
Название раздела/темы |
Аудиторная работа (час) |
Самостоятельная работа |
Итого | ||
Лекции |
практ занятия |
Лаб | |||
Горная порода - сплошная среда |
3 |
2 |
3 |
6,5 |
14,5 |
Горная порода – объект разрушения |
3 |
2 |
3 |
10 |
18 |
Разрушение горных пород вдавливанием. |
4 |
4 |
3 |
10 |
21 |
Породоразрушающий инструмент для бурения скважин |
4 |
2 |
3 |
10 |
19 |
Разрушение горной породы на забое скважины. |
4 |
- |
3 |
6 |
13 |
Пути повышения буримости горных пород. |
2 |
- |
- |
6 |
8 |
ИТОГО |
20 |
10 |
15
|
48,5 |
93,5 |