Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
К выполнению курсового проектаСтр 1 из 7Следующая ⇒
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВО «УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт нефти и газа им. М.С. Гуцериева Кафедра бурения нефтяных и газовых скважин
М Е Т О Д И Ч Е С К И Е У К А З А Н И Я К выполнению курсового проекта По дисциплине: «Технология бурения нефтяных и газовых скважин» для студентов направления подготовки 21.03.01 – «Нефтегазовое дело»,
Ижевск 2018 УДК ББК
Рекомендовано к изданию Учебно-методическим советом УдГУ Рецензент: Управляющий директор ЗАО «Удмуртнефть-Бурение» К.Б. Русанов.
Составители: Сафронов С.И. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине: «Технология бурения нефтяных и газовых скважин» для студентов направления подготовки 21.03.01 «Нефтегазовое дело», / составители: Сафронов С.И. – Ижевск: Изд-во «Удмуртский университет», 2018. – 45 с.
Методические указания включают рекомендации по структуре и содержанию курсового проекта бакалавра. Приводятся требования к оформлению, порядок представления и защиты курсового проекта. Рекомендуются для студентов направления подготовки 21.03.01 – «Нефтегазовое дело», профиль 21.03.01.02 «Бурение нефтяных и газовых скважин» очной и заочной форм обучения Института нефти и газа им. М.С. Гуцериева.
Содержание Введение…………………………………………………………………….3 1. Общие положения по организации и выполнению курсового проекта………………………………………………………4 2. Содержание курсового проекта………………………………………..6 2.1. Введение…………………………………………………………..6 2.2. Геологический раздел…………………………………………….9 2.3. Технологический раздел………………………………………...20 2.4. Список использованной литературы………………………….39 Приложения……………………………………………………………….39 3. Оформление курсового проекта……………………………………....39 4. Защита курсового проекта……………………………………….……40 5. Список рекомендуемой литературы……………………………….…41 6. Приложения……………………………………………………………44
Перечень используемых условных обозначений, сокращений, терминов
КНБК – компоновка низа бурильной колонны ПБ в НГП – правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности ПВО – противовыбросовое оборудование СБТ – стальные бурильные трубы СПО – спускоподъёмные операции ТБПВ – трубы бурильные с приваренными замками с высадкой концов внутрь ТБПК - трубы бурильные с приваренными замками с комбинированной высадкой концов ТБПН - трубы бурильные с приваренными замками с высадкой концов наружу УБТ – утяжеленные бурильные трубы
Введение Настоящие методические указания устанавливают регламентированные требования к структуре и правилам оформления курсовых проектов (далее КП), выполняемых студентами направления подготовки 21.03.01 – «Нефтегазовое дело», профиль 21.03.01.02 «Бурение нефтяных и газовых скважин» (БНГС), в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования. Целью методических указаний является формирование у студентов комплекса знаний по вопросам подготовки и защиты КП. КП должен быть преимущественно ориентирован на знания, полученные в процессе освоения дисциплин профиля, а также в процессе прохождения студентом производственной практики. Процесс подготовки и защиты КП показывает уровень профессиональной эрудиции студента, его подготовленность, владение умениями и навыками профессиональной деятельности. При составлении данных методических указаний были приняты во внимание опыт и методическое обеспечение ВУЗов нефтегазового профиля. Задачи методических указаний – подготовить и сформировать на базе теоретических знаний и практических навыков, полученных студентом за период изучения специальных дисциплин, в соответствии с требованиями руководящих документов и ГОСТов. В результате освоения программы бакалавриата у студента должны быть сформированы общекультурные, общепрофессиональные, профессиональные и профессионально-прикладные компетенции.
Общие положения по организации и выполнению КП Целью подготовки курсового проекта по МДК 01.01 «Технология бурения нефтяных и газовых скважин» является: - систематизация и углубление теоретических знаний, полученных в ходе изучения междисциплинарного курса, - формирование навыков их практического применения, - выбор и обработка методик расчетов, связанных с бурением глубоких скважин и бурением боковых стволов; - развитие индивидуальной исследовательской деятельности, - выработка навыков аналитической работы и опыта презентации полученных результатов; - подготовка к выполнению выпускной квалификационной работы. Курсовой проект должен быть выполнен на высоком теоретическом уровне и свидетельствовать о готовности студента к практической деятельности. Каждый студент получает задание на курсовое проектирование перед прохождением производственной практики. Одновременно с прохождением практики студент обязан собрать по месту практики всю информацию и материалы для квалифицированного решения поставленной задачи, руководствуясь методическими указаниями и консультациями руководителей практики и проекта. Систематические консультации в течение семестра позволяют выполнить проект на достаточно высоком уровне и представить его к защите в установленный срок. При выполнении проекта студенту предоставляется возможность проявить свои творческие способности, разработать новые технологии решения и практические мероприятия по внедрению новой техники технологии бурения. Основная задача настоящих рекомендаций – совершенствование содержания курсового проекта. Курсовой проект – комплексная самостоятельная работа студента, главной целью и содержанием которой является всесторонний анализ по одному из новых вопросов теоретического или практического характера по профилю специальности. Тематика курсового проекта определяется кафедрой «Бурение нефтяных и газовых скважин». Студентам предоставляется право выбора темы проекта. Студент может предложить свою тему, название которой при необходимости будет уточнено научным руководителем. Подготовка КП должна осуществляться преимущественно на конкретных материалах предприятия, являющегося базой производственной практики. Заведующий кафедрой, обеспечивающей научное руководство КП: - согласует и формирует перечень актуальных тем КП; - осуществляет функции координации, контроля и методического обеспечения деятельности преподавателей, осуществляющих научное руководство курсовых проектов; - осуществляет контроль выполнения КП на кафедре; - принимает решение о допуске КП; - обеспечивает своевременную передачу допущенных к защите выпускных квалификационных работ и прилагаемых к ним материалов в соответствующие государственные аттестационные комиссии. Руководитель КП непосредственно организует и контролирует выполнение студентами КП. В его обязанности входят: - разработка индивидуального плана-задания выполнения КП; - проведение консультаций по вопросам методики подготовки и анализа промысловых данных, написания и защиты КП, а также по вопросам ее структуры и содержания; - контроль процесса выполнения графика КП и своевременного представления работы на кафедру; - составление письменного отзыва научного руководителя КП. Руководитель КП несет ответственность за обеспечение соответствия подготовленного к защите КП установленным требованиям. Темы КП предлагаются студентам на выбор кафедрой, обеспечивающей научное руководство. Студент имеет право выбрать одну из предложенных кафедрой тем или предложить собственную с обоснованием выбора. КП имеет своей целью: - закрепление, систематизацию полученных в период изучения дисциплины «Технология бурения нефтяных и газовых скважин» теоретических и практических знаний, применение их при решении проектных, научных и технологических задач строительства нефтяных и газовых скважин; - выявление подготовленности студентов для самостоятельной работы в условиях современных производственных процессов нефтяной и газовой промышленности. Исходными материалами к выполнению КП являются материалы, собранные студентом в период прохождения производственной практики. Название общей части – «Технология строительства скважин на месторождении (площади, районе)». Название месторождения (площади, района) выбирается студентом после согласования с кафедрой. Ознакомление с темами КП осуществляется в течении 3-х дней, а утверждаются темы в течении недели. Пример названия КП: «Технология строительства скважин на территории …./название/». КП должен отвечать требованиям Федерального государственного образовательного стандарта. При оформлении КП необходимо использовать «Методические указания по оформлению контрольной работы, курсовой работы (проекта), выпускной квалификационной работы» [25]. Дата представления КП на кафедру – за 5 дней до защиты. Успешное выполнение КП во многом зависит от четкого соблюдения установленных сроков и последовательного выполнения отдельных этапов работы. Защита КП производится в форме доклада.
Содержание КП Примерная структура КП: 1. Титульный лист, оформленный в соответствии с приложением. 2. Содержание. 3. Перечень используемых условных обозначений, сокращений, терминов. 4. Введение. 5. Геологический раздел: - литолого-стратиграфическая характеристика и физико-механические свойства горных пород по разрезу скважины; - градиенты давлений и температура по разрезу; - нефте-, газо-, водоносность; - возможные осложнения; - характеристика вскрываемых пластов; - отбор керна и шлама; - геофизические исследования. 6. Технологический раздел: - конструкция скважины; - профиль ствола скважины; - буровые растворы; - углубление скважины. 7. Список использованной литературы. 8. Приложения. Основной раздел должен составлять не менее 80% от общего объема КП. Ниже приводятся рекомендации по составлению отдельных разделов КП бакалавра.
Введение Во введении формулируется актуальность и цель выполняемой работы, обосновывается назначение темы проекта. Приводятся основные сведения о районе буровых работ: месторождение, площадь, предприятие, производящие буровые или ремонтные работы, назначение скважин, проектная глубина, проектный горизонт, способы бурения, профиль ствола скважины. Рассматриваются основные исходные материалы, используемые при выполнении КП.
Таблица 1 Общие сведения о районе буровых работ
Таблица 2 Основные проектные данные
Геологический раздел В этом разделе КП освещаются и детализируются все особенности и условия проведения буровых работ на площади (месторождении), приводится геологическая характеристика района работ в следующем порядке. · Тектоника. Приводятся данные по тектоническому строению геологического разреза месторождения (носит описательный характер). · Литолого-стратиграфическая характеристика. В подразделе приводятся стратиграфический разрез скважины, литологическая характеристика и физико-механические свойства горных пород по разрезу скважины. · Коллекторские свойства продуктивных пластов. Пористость, трещинноватость, проницаемость, гидропроводность. · Нефтегазоводоносность. Приводятся данные по физико–химическим свойствам пластовых флюидов. · Градиенты давления. Пластовые (поровые) давления, давления гидравлического разрыва пластов (ГРП), изменение температуры по разрезу скважины. · Осложнения: осыпи, обвалы, поглощения. Интервалы возможных осложнений процесса бурения или ремонта скважин, характеристика условий возникновения на основе статистических данных для наиболее представительных на разбуриваемых и эксплуатирующихся площадях условий. · Исследовательские работы в скважинах. Планируемые интервалы отбора керна, шлама, используемый комплекс геофизических исследований, интервалы испытания (освоения) пластов в процессе бурения и в колонне. Основные данные по геологическому разрезу скважины рекомендуется представлять в виде таблиц, которые соответствуют требованиям макета рабочего проекта на строительство скважин на нефть и газ. Таблица 3 Литолого-стратиграфическая характеристика и физико-механические свойства горных пород по разрезу скважины
Продолжение таблицы 3
Окончание таблицы 3
Таблица 4 Градиенты давлений и температура по разрезу
Таблица 5 Нефтеносность
Окончание таблицы 5
Таблица 6 Газоносность
Таблица 7 Водоносность
Окончание таблицы 5
Таблица 8 Поглощение бурового раствора
Таблица 9 Осыпи и обвалы стенок скважины
Таблица 10 Нефтегазоводопроявления
Таблица 11 Прихватоопасные зоны
Окончание таблицы 11
Таблица 12 Текучие породы
Таблица 13 Прочие возможные осложнения
Таблица 14 Характеристика вскрываемых пластов
Таблица 15 Отбор керна и шлама
Таблица 16 Геофизические исследования
Таблица 17 Данные по испытанию (опробованию) пластов в процессе бурения
Таблица 18 Прочие виды исследований
Таблица 19 Испытание продуктивных горизонтов (освоение скважины) в эксплуатационной колонне
Окончание таблицы 19
Таблица 20 Работы по перфорации эксплуатационной колонны при испытании (освоении)
Таблица 21 Интенсификация притока пластового флюида или повышение приемистости пласта в нагнетательной скважине
Таблица 22 Дополнительные работы при испытании (освоении)
Таблица 23 Данные по эксплуатационным объектам
Таблица 24 Данные по нагнетательной скважине
Таблица 25 Промыслово-геофизические исследования
Технологический раздел В технологическом разделе КП необходимо охарактеризовать конструкцию скважины, используемые способы бурения, типы и модели породоразрушающего инструмента, типы и параметры очистных агентов (буровых промывочных жидкостей), компоновки бурильной колонны для различных интервалов бурения. В случае бурения наклонно-направленных скважин необходимо дать характеристику профиля ствола скважины. Технологическую часть КП рекомендуется излагать в следующем порядке. Конструкция скважин ы Дается характеристика конструкции скважин, реализуемая при строительстве скважин в районе буровых работ - число и глубина спуска обсадных колонн, их диаметры и диаметры долот по глубине, конструкция призабойной зоны скважин, интервалы цементирования и перфорации. Строится совмещенный график градиентов пластовых, поровых давлений, гидроразрыва пород и давления гидростатического столба бурового раствора. По данным совмещенного графика давлений и предполагаемым зонам осложнений определяются интервалы крепления скважины.
Таблица 26 Характеристика и устройство шахтового направления
Таблица 27 Совмещенный график давлений
Таблица 28 Глубина спуска и характеристика обсадных колонн
Окончание табл. 28
Таблица 29 Характеристика раздельно спускаемых частей обсадных колонн
Таблица 30 Технико-технологические мероприятия, предусмотренные при строительстве скважины по проектной конструкции
Таблица 31 Максимально-допустимые гидродинамические давления в открытом стволе скважины при выполнении технологических операций
Расчет глубины спуска кондуктора Минимально-необходимую глубину спуска кондуктора определяют исходя из условий предотвращения гидроразрыва пород в необсаженном стволе скважины при закрытии устья в случае нефтепроявления: Расчет производится из соотношения: (1) Откуда следует, что: (2) где: r п – нормальное уплотнение горных пород, г/см3; Нк – расчетная глубина спуска колонны, м; Pпл – пластовое давление, кгс/см2; r ф – плотность флюида, г/см3; L – глубина кровли пласта, м Обоснование диаметров долот Диаметр долот по интервалам бурения под указанные обсадные колонны определяется в соответствие с учетом особенностей геологического разреза. Величина минимальных радиальных зазоров между стенкой скважины и муфтой обсадной колонны определяется по формуле (3): D д = D м +2 Δ (3) где D д - диаметр долота, мм; D м - диаметр муфты обсадных труб, мм, Δ – минимально необходимый радиальный зазор для свободного прохода колонны в скважину при спуске, мм. Таблица 32
2.3.2. Профиль ствола скважины Тип профиля обосновывается исходя из требований эксплуатации скважин. В случае проводки наклонно-направленных скважин и скважин с горизонтальным окончанием, бурения дополнительных (боковых) стволов производится характеристика профиля с учетом опыта строительства таких скважин в рассматриваемом районе работ. Характеристика профиля ствола скважины представляется поинтервально в таблице и в виде рисунка. Приводятся допустимые отклонения от проектных положений точек вскрытия продуктивных пластов. Построение профиля скважины производится с помощью компьютерных программ. Буровые растворы Приводятся требования к буровым промывочным жидкостям, обоснование используемых типов и параметров ( технологических регламентов) очистного агента (бурового раствора) для всех интервалов бурения. Обоснование ведется в расчете на предупреждение осложнений процессов проводки скважины и обеспечение безаварийного производства проводимых работ в стволе скважины, включая опробование и освоение продуктивных горизонтов. Приводится компонентный состав бурового раствора, поинтервальный расчет необходимого количества бурового раствора и его компонентов, технология и средства очистки. Забойного двигателя
Если колонна одноразмерная (одного диаметра), то допускаемую глубину спуска колонны, составленную из труб с одинаковыми толщиной стенки и группой прочности материала, определяют по формуле: , (7) где: lдоп – допускаемая глубина спуска колонны, составленной из труб с одинаковой толщиной стенки и группой прочности материала, если колонна одноразмерная (одного диаметра), м; Qp – допустимая растягивающая нагрузка для труб нижней секции, МН; k – коэффициент, учитывающий влияние трения, сил инерции и сопротивления движению раствора (принимается равным 1, 15); QУБТ – вес УБТ, МН; ρ б.р., ρ м – плотности бурового раствора и материала труб, г/см3; p0, pп – перепады давления на долоте и турбобуре, МПа; Fк – площадь проходного канала трубы, м2; qБТ – вес 1 м бурильной колонны, МН; G – вес забойного двигателя, МН. , где: σ т – предел текучести материала труб, МПа; Fтр – площадь сечения, м2; n – коэффициент запаса прочности (принимается равным 1, 3 для нормальных условий бурения и 1, 35 для осложнённых).
(8) где: Qпр – предельная нагрузка, МН. , (9) где: q1 – вес единицы длины гладкой трубы, МН; q2 – вес высаженных концов, МН; q3 – вес бурильного замка, МН; l – длина трубы, м. Общая длина колонны: L = lдоп + lУБТ. Если бурильная колонна состоит из труб разных диаметров, разных толщин стенок и групп прочности материала труб, то такая колонна называется многоразмерной или многоступенчатой. Например, двухступенчатая состоит в верхней части из труб большего диаметра, а в нижней – из труб меньшего диаметра. В данном случае длины секций нижней ступени определяются по формулам: (10) и , (11) где: Qр1, Qр1 – допустимые растягивающие нагрузки для труб первой и второй секции, МН; qБТ2 – вес 1 м труб второй секции бурильной колонны, МН.
Длины первой и второй секций верхней ступени: (12) и , (13) где: m – число секций труб нижней ступени; Qpm – допустимая нагрузка для труб последней секции нижней ступени, МН; Qp(m+1), Qp(m+2) – допустимые нагрузки для труб первой и второй секций верхней ступени, МН; F’к – разность площадей проходных сечений труб нижних секций второй и первой ступеней бурильной колонны, м2; qm+1, qm+2 – вес 1 м труб первой и второй секций, МН. Qpm = Qпр m/n; Qp (m+1) = Qпр (m+1)/n; Qp (m+2) = Qпр (m+2)/n.
Выбор буровой установки Исходными данными при выборе буровой установки являются проектная глубина и конструкция скважины. Буровую установку для бурения конкретной скважины или группы скважин выбирают по допускаемой нагрузке на крюке, которую не должна превышать масса (в воздухе) наиболее тяжёлой колонны. При выборе типоразмера и модели установки данного класса следует учитывать конкретные геологические, климатические, энергетические, дорожно-транспортные и другие условия бурения. В соответствии с этим выбирается тип привода (дизельный, электрический), а также схема монтажа и транспортировки буровой установки. Выбор буровой установки в рамках рабочего проекта на строительство скважины должен производиться с таким расчётом, чтобы сумма статических и динамических нагрузок при СПО, а также при ликвидации прихватов не превышала величину параметра «Допускаемая нагрузка на крюке» выбранной буровой установки. Как правило, нагрузка на крюке от максимальной расчётной массы бурильной колонны и наибольшей расчётной массы обсадных колонн не должна превышать соответственно 0, 6 и 0, 9 «Допускаемой нагрузки на крюке». Выбор должен производиться по наибольшей из указанных нагрузок. Производится расчет масс бурильных и обсадных колонн, выбирается самая тяжелая. Буровая установка выбирается по ГОСТ 16293-89 «Установки буровые комплектные для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения».
Приложения В приложениях рекомендуется включать материалы, дополняющие содержание КП - вспомогательные таблицы, нормативные документы (инструкции и т.д.), иллюстрации вспомогательного характера.
Список использованной литературы Примерный перечень использованной литературы представлен в п.6.
Оформление КП Текстовая часть КП должна излагаться в порядке, изложенном в разделе 2. КП оформляется в соответствии с ГОСТ 7.32-2001 и Методическими указаниями по оформлению [25], должна быть написана четко, аккуратно и грамотно. Текст работы набирается на компьютере и печатается на листах формата А4. Текст на листе должен иметь книжную ориентацию, альбомная ориентация допускается только для таблиц и схем приложений. Поля страницы должны иметь следующие размеры: левое – 25 мм, правое - 15 мм, верхнее – 20 мм, нижнее – 20 мм. Текст печатается через полтора интервала шрифтом TimesNewRoman, 14 кегль (для сносок 12 кегль). Номера страниц размещаются в правом верхнем углу. Применяется сквозная нумерация листов. Номера страниц на титульном листе и приложениях не проставляются. Второй лист работы – оглавление. Объем текстового материала КП должен содержать, как правило, не более 20-30 страниц основного машинописного текста, без учета приложений. Примерное соотношение между отдельными частями работы: введение – 1страница, список использованных источников – 1-2 страницы. Большую часть
работы занимает основная часть. Здесь следует избегать больших диспропорций между главами. В тексте не допускается сокращение слов, за исключением общепринятых. В каждом разделе кратко излагаются исходные данные, обоснование и содержание принятых решений. Иллюстрации являются необходимым условием содержания КП. Они могут быть представлены в виде рисунков, схем, таблиц, графиков и диаграмм, которые должны наглядно дополнять и подтверждать изложенный в тексте материал. Все таблицы и рисунки следует нумеровать, а в тексте давать на них ссылки. При использовании в тексте положений, цитат, заимствованных из литературных источников, студент обязан сделать ссылки на них в соответствии с установленными правилами. Список литературы составляется в алфавитном порядке фамилий авторов или названий книг. В него вносятся лишь те источники, на которые в тексте сделаны ссылки [25]. Напечатанный КП должен быть сброшюрован (прошит по левому краю страниц). Разрешается использование для этого специальных папок, предназначенных для КП.
Защита КП В выступлении студент излагает актуальность, объект и предмет, цели и задачи исследования, дает краткое описание технико-технологической базы и представляет результаты работы. Курсовой проект оценивается на основании отзыва научного руководителя, содержащего качественную оценку степени решения поставленных цели и задач; уровень профессиональности и самостоятельности проведения исследования, наличие практических рекомендаций; соответствия оформления данного проекта установленным требованиям. На защите КП оценивается также выступление студента, что включает в себя: - умение максимально кратко и логично доложить в устной форме основную проблему, методы ее решения и полученные выводы; - умение квалифицированно отвечать на поставленные вопросы по теме исследования; - выдержать регламент выступления (до 10 минут). Основными качественными критериями оценки КП являются: - актуальность и новизна темы; - полнота и качество собранных технико-технологических данных; - обоснованность привлечения тех или иных методов решения поставленных задач; - глубина и обоснованность анализа и интерпретации полученных результатов; - четкость и грамотность изложения материала, качество оформления работы, учет настоящих «Правил»; - умение вести полемику по теоретическим и практическим вопросам, глубина и правильность ответов на вопросы руководителя.
Оценки « отлично » заслуживают КП, темы которых представляют методический или практический интерес, свидетельствуют об использовании автором адекватных приемов анализа, современных методов и средств решения поставленных задач. Структура работы, оцененной на «отлично», должна быть логичной и соответствовать поставленной цели. В ее заключении должны быть представлены четкие, обоснованные выводы, вносящие вклад в разрешение поставленной проблемы и намечающие перспективы ее дальнейшей разработки. Работа соответствовать действующим ГОСТам и настоящим «Правилам», содержать приложения в виде схем, таблиц, графиков, иллюстраций и т.д. Условием получения отличной оценки являются краткость и логичность вступительного слова студента, а также четкие и аргументированные ответы на вопросы. В тех случаях, когда КП не в полной мере отвечает перечисленным выше требованиям, она оценивается более низким баллом.
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ Скважин» Сафронов Сергей Иванович
М Е Т О Д И Ч Е С К И Е У К А З А Н И Я ПО ПОДГОТОВКЕ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ для студентов направления подготовки 21.03.01 – «Нефтегазовое дело»
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВО «УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт нефти и газа им. М.С. Гуцериева Кафедра бурения нефтяных и газовых скважин
М Е Т О Д И Ч Е С К И Е У К А З А Н И Я к выполнению курсового проекта |
Последнее изменение этой страницы: 2019-05-04; Просмотров: 390; Нарушение авторского права страницы