Технология бурения нефтяных и газовых скважин

Министерство образования  и науки Российской Федерации

федеральное государственное бюджетное образовательное 

учреждение высшего профессионального образования

«Тюменский государственный  нефтегазовый университет»

Институт геологии и  нефтегазодобычи

Кафедра «Бурение нефтяных и газовых скважин»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

 

Методические  указания

к выполнению курсового проекта по дисциплине

"Технология  бурения нефтяных и газовых скважин"

для студентов  направления 130500.65 «Нефтегазовое дело»

 специальности 130504.65  “Бурение нефтяных и газовых скважин”

 для всех  форм обучения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тюмень 

ТюмГНГУ

2012

Утверждено редакционно-издательским советом

Тюменского государственного нефтегазового университета

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Составитель: Кулябин Г.А. - д-р. техн. наук, профессор

                       Семененко А.Ф. - ассистент

                       Семененко Т.М. - нормоконтролер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ó Тюменский государственный нефтегазовый университет, 2012

1 Общие положения

1.1 Цели курсового проектирования:

- углубление и закрепление  знаний, полученных студентами после  слушания лекций, прохождения практических  и лабораторных занятий и производственной  практики;

- выбор и отработка  методик расчетов, связанных с  углублением скважин;

- закрепление навыков самостоятельной работы с технической литературой по специальности;

- выявление индивидуальных  интересов и творческих способностей  студента;

- подготовка к дипломному  проектированию.

Каждый студент получает задание на курсовое проектирование перед первой производственной практикой. Одновременно с прохождением этой практики студент обязан собрать на месте 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 представляется возможность  проявить свои творческие способности - разработать новые технологические решения и практические мероприятия по внедрение новой техники и технологии бурения.

1.2 Рекомендуемый объем  и план выполнения проекта.

1.2.1 Курсовой проект  должен состоять из расчетно-пояснительной записки и графической части. Пояснительная записка включает следующие разделы: введение, геологическую часть, техническую часть. Объем записки составляет 40-45 страниц машинописного текста. Примерное соотношение отдельных разделов от общего объема записки: введение 1...2 %, геологическая часть - 10…12 %, техническая часть - 86...89 %.

1.2.2 Рекомендуемое содержание  проекта (образец оглавления или  содержания):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оглавление

Введение ............................................……………………………………………		3
1	Геологическая часть ..............................……………………………………	5
2	Техническая часть ................................…………………………………….	10
	2.1 Анализ состояния  техники и технологии бурения  скважин на месторождении ....................………………………………………………..	10
	2.2 Выявление вида и зон осложнений ...........…………………………...	15
	2.3 Конструкция скважин  .........................………………………………...	16
	2.4 Тип и свойства  промывочной жидкости ........………………………...	16
	2.5 Анализ физико-механических  свойств горных пород разреза ……...	17
	2.6 Разделение геологического  разреза скважины на интервалы  по буримости ..................……………………………………………………….	20
	2.7 Выбор типа долота  и его промывочного узла....……………………..	22
	2.8 Выбор способа бурения  .......................………………………………..	25
	2.9 Обоснование компоновки бурильной колонны ....…………………...	27
	2.10 Проектирование режима  бурения ...............…………………………	28
	2.10.1 Расчет осевой нагрузки на  долото (на забой скважины).......……………………………………………………………………….	28
	2.10.2 Расчет максимальной  величины давления на выкиде  бурового насоса....................…………………………………………………………...	31
	2.10.3 Проектирование расхода  промывочной жидкости ………………	32
	2.10.4 Расчет частоты  вращения долота ..........…………………………...	34
	2.11 Расчет гидродинамической мощности буровых насосов, их типа и количества, корректировка расхода промывочной жидкости ..................	35
	2.l2 Выбор забойного двигателя ...................……………………………..	36
	2.13 Расчет диаметра  насадок долот ...............……………………………	37
	2.14 Расчет бурильной  колонны на прочность .......……………………...	38
	2.15 Проектирование профиля скважин ..............…………………………	40
	2.16 Выбор буровой установки .....................……………………………...	41
	2.17 Мероприятия по технике безопасности при углублении скважины и СПО и по охране природы ....……………………………………………	42
	Выводы………………………………………………………………………	43
Список использованных источников…………………………………………..		44
Приложение. Геолого-технический  наряд (ГТН) ……………………………..		45

 

1.2.3 Примечания к плану

Рекомендуемый план выполнения проекта может быть откорректирован руководителем проектирования совместно со студентом, например по выполнению п.. 2.15.

- По цифрам, указывающим страницы параграфов в образце оглавления, нетрудно определить примерный объем соответствующего параграфа (раздела). Соответствующая подготовка позволяет сократить объем записки до 40 страниц.

- "Оглавление" располагают  после названия, a "Содержание" - после списка использованных источников.

1.3 Выполнение и оформление проекта

1.3.1 ПЗ выполняется  на листах белой бумаги формата  А4 (210´297 мм) с одной стороны одним из следующих способов:

• рукописным, прописью черными, синими или фиолетовыми чернилами (пастой), ясным и четким почерком, с высотой букв и цифр не менее 2.5 мм [1];
• машинописным, шрифт пишущей машинки должен быть четким, высотой не менее 2,5 мм, лента только черного цвета (полужирная);
• с применением печатающих и графических устройств вывода ПЭВМ, шрифт обычный, № 14, интервал междустрочный - одинарный.

Расстояние от рамки формы до границ текста следует оставлять в начале и конце строк – не менее 3 мм.

Расстояние от верхней  или нижней строки текста до верхней  или нижней рамки должно быть не менее 10 мм. Абзацы в тексте начинают отступом, равным 15-17 мм.

Ошибки (графические неточности), обнаруженные в процессе выполнения ПЗ, допускается исправлять подчисткой или закрашиванием белой краской и нанесением на том же месте исправленного текста (графики).

Повреждения листов ПЗ, помарки  и следы не полностью удаленного прежнего текста (графики) не допускается.

Первый (титульный лист) ПЗ оформляется в соответствии с Приложением 1 (Рисунок А1). Задание на курсовой проект - Приложение 2.

Курсовой проект должен иметь основную надпись (приложение 3).

Изложение пояснительной  записки должно быть кратким, но исчерпывающим. Так в пояснительной записке не должно быть описаний общеизвестных положений, определений (например, не надо писать для чего служит УБТ, что такое турбобур или реактивный момент и т.п.) не приводятся также общеизвестные справочные характеристики оборудования, если они не применяются для анализа, сравнения и др.

1.3.2 При выполнении  п.п.2.6, 2.7. и 2.10 - 2.13 в первую очередь  необходимо выбрать методику или метод проектирования раздела или параметра.

При расчетах в тексте сначала кратко ставится цель определения параметра или комплекса параметров делается ссылка, на литературный источник, из которого взята методика расчетов, приводится формула в символах, затем расшифровываются символы и одновременно (по возможности) принимаются величины промежуточных параметров. Если необходимо, то производятся промежуточные расчеты (со ссылкой на первоисточник). Когда определены числовые значения параметров в формулах, приводят числовой расчет без промежуточных вычислений.

Все исходные величины в расчетных формулах должны быть обоснованы путем обработки соответствующего материала, а также изучения литературы или известных рекомендаций (в последнем случае необходима ссылка на литературу) Если выбор или расчет величины произведен в другом разделе, то следует сделать ссылку на этот раздел. При использовании одной и той же формулы в разных разделах не следует ее повторно записывать в общем виде. Достаточно указать страницу, где она записана впервые, или ее порядковый номер. Порядковый номер формулы записывается в круглых скобках у правого края листа: между формулой и ее номером может стоять только размерность.

Если какая-либо формула используется несколько раз, достаточно произвести подстановку числовых значений только одни раз, затем, пояснив, что вычисления производятся аналогично, приводя исходные данные к последующим расчетам и результаты этих расчетов (обычно в виде таблиц).

При этом следует помнить, что каждый раздел должен начинаться с текста, и по мере необходимости сопровождаться таблицами, рисунками и расчетами, которые в проекте производятся с применением системы СИ.

1.3.3 Примеры оформления  текста, рисунков, таблиц и литературы.

1.3.3.1 Текст с формулой для  расчета:

"2.9.2 Определяем массу одноразмерной бурильной колонны Q, кг из труб диаметром 127 мм с толщиной стенки 9 мм"

 

                    (2.1)

 

где q - масса одного метра бурильных труб, кг/м;

l - длина колонны, м.

Если какая-либо величина, входящая в формулы, известна, то расшифровка буквенных величин производится следующим образом

 

,       (2.1)

 

где q = 30 кг/м - масса одного метра бурильных труб [15];

l = 2000 м - длина колонны.

После расшифровки в формулу  вместе букв подставляют числовые значения без указания размерности. Размерность пишется только после результатов вычисления. Ранее расшифрованные величины повторно не расшифровываются, поэтому нельзя обозначать одну и ту же величину по-разному.

Записывая формулу или  числовую величину, либо приводя какое-либо положение, заимствованное из литературного источника, необходимо в квадратных скобках указать его порядковый номер в списке использованных источников. Например "согласно рекомендациям работы [24]", что соответствует работе, приведенной в списке использованных источников.

24 Потапов, В.Ф., Проектирование режимов турбинного бурения [Текст]: /В.Ф. Потапов [и др.]. - M.: Недра, 1974.- 240 с.

Ссылки на литературные источники делаются и в тех  случаях, когда из них взяты схемы, рисунки, рецептуры, рекомендации и  др. Причем описок литературы в основной составляют согласно последовательности упоминания источника в тексте записки. В список использованных источников включаются учебники, справочники, монографии, статьи, отчеты, каталоги, ГОСТы, нормы, инструкции, а также учебные пособия, курсы лекций, методические разработки и указания институтов. Основной литературой принято считать первые 4 источника, остальные - в качестве дополнительной.

1.3.3.2 Если раздел состоит  из нескольких глав, то порядок  обозначения рисунков, таблиц, формул должен быть следующим:

- 2 Техническая часть;

- 2.3 Выбор конструкции скважины;

- Рисунок 2.4; таблица 2.5, для формул - (2.6), где 2 - номер раздела (главы), цифры 4; 5; б - порядковые номера рисунков, таблиц, формул.

Все рисунки (схемы, графики, фотографии и т.д.) должны иметь подрисуночную надпись, а таблицы пронумерованы и озаглавлены, например:

1 - статор турбобура; 2 - ротор;

3, 4 - радиальные и осевая опоры

Рисунок 2.4 -  Схема турбобура

 

Таблица 2.5 - Характеристики УБТС-2 для принятой компоновки

                      бурильной колонны

 

Диаметр, мм			Масса 1 м гладкой трубы, кг	Длина, м	Предел текучести, МПа
наружный	внутренний
203 90		178 80	156,0 214,6	12 8	637 735

 

1.3.3.3 Рисунки в проекте  (по тексту) рекомендуется выполнять  на стандартной бумаге, кальке или на миллиметровой бумаге тушью или пастой. Демонстрационные рисунки, схемы, чертежи могут выполняться в карандаше, черной тушью или с раскраской узлов, деталей и др. ГТН выполняется согласно приложению 5.

1.3.4 Анализ технологических  процессов, обработку промысловых материалов следует проводить по возможности в краткой форме, но корректно, со ссылкой на метод обработки или на первоисточник.

При выполнении проекта  обязательна творческая работа с  литературными источниками, с лекционным материалом, с промысловыми данными, с методическими разработками при обязательном контакте с руководителем проектирования. Причем до 40...60 % времени может быть затрачено на разделы 2.1, 2.5, 2.7, 2,10, 2.11 и 2.13 рекомендуемого плана выполнения проекта. Для случая бурения с гидравлическими забойными двигателями рекомендуется разработка [2] , а при электробурении - работы [3, 4].

Перед выполнением данного  проекта студенту необходимо оценить  возможности использования для  проекта собранной на практике промысловой информации и необходимый объем проработки литературных источников и совместно с руководителем проектирования принять рабочий план выполнения проекта.