Методические указания по выполнению вкр 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Методические указания по выполнению вкр



МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению выпускной квалификационной работы

для студентов специальности 21.02.02 “Бурение нефтяных и газовых

скважин” очной и заочной форм обучения

 

СОДЕРЖАНИЕ

1.Общие положения…………………………………………………………….3

2. Методические указания по выполнению дипломного проекта…………...7

3. Организация работы над ВКР……………………………………………….40

4. Порядок защиты ВКР………………………………………………………..41

5. Требования к оформлению дипломного проекта………………………….41

6. Список литературы…………………………………………………………..50

 

 

Общие положения

В соответствии с ФГОС СПО выпускная квалификационная работа (далее - ВКР) является обязательной частью ГИА. ГИА включает подготовку и защиту ВКР (дипломной работы, дипломного проекта).  Согласно ФГОС в учебном плане на подготовку и защиту ВКР по специальностям отводится, как правило, шесть недель, из них на подготовку ВКР - четыре недели и на защиту ВКР - две недели.

Цель защиты ВКР - установление соответствия результатов освоения студентами образовательных программ СПО, соответствующим требованиям ФГОС СПО.

К ГИА допускается обучающийся, не имеющий академической задолженности и в полном объеме выполнивший учебный план или индивидуальный учебный план по осваиваемой образовательной программе СПО.

Необходимым условием допуска к ГИА (подготовке и защите ВКР) является представление документов, подтверждающих освоение обучающимися общих и профессиональных компетенций при изучении теоретического материала и прохождении практики по каждому из основных видов профессиональной деятельности.

Подготовка и защита ВКР способствует систематизации, расширению освоенных во время обучения знаний по общепрофессиональным дисциплинам, профессиональным модулям и закреплению знаний выпускника по профессии или специальности при решении разрабатываемых в выпускной квалификационной работе конкретных задач, а также выяснению уровня подготовки выпускника к самостоятельной работе и направлены на проверку качества полученных обучающимся знаний и умений, сформированности общих и профессиональных компетенций, позволяющих решать профессиональные задачи.

Техник-технолог по специальности «БУРЕНИЕ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН» должен обладать общими компетенциями, включающими в себя способность:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

 

. Техник-технолог по специальности «БУРЕНИЕ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН» должен обладать профессиональными компетенциями, соответствующими видам деятельности:

1. Проведение буровых работ в соответствии с технологическим регламентом.

ПК 1.1. Выбирать оптимальный вариант проводки глубоких и сверхглубоких скважин в различных горно-геологических условиях.

ПК 1.2. Выбирать способы и средства контроля технологических процессов бурения.

ПК 1.3. Решать технические задачи по предотвращению и ликвидации осложнений и аварийных ситуаций.

ПК 1.4. Проводить работы по подготовке скважин к ремонту; осуществлять подземный ремонт скважин.

2. Обслуживание и эксплуатация бурового оборудования.

ПК 2.1. Производить выбор бурового оборудования в соответствии с геолого-техническими условиями проводки скважин.

ПК 2.2. Производить техническое обслуживание бурового оборудования, готовить буровое оборудование к транспортировке.

ПК 2.3. Проводить проверку работы контрольно-измерительных приборов, автоматов, предохранительных устройств, противовыбросового оборудования.

ПК 2.4. Осуществлять оперативный контроль за техническим состоянием наземного и подземного бурового оборудования.

ПК 2.5. Оформлять технологическую и техническую документацию по обслуживанию и эксплуатации бурового оборудования.

3. Организация деятельности коллектива исполнителей.

ПК 3.1. Обеспечивать профилактику производственного травматизма и безопасные условия труда.

ПК 3.2. Организовывать работу бригады по бурению скважины в соответствии с технологическими регламентами.

ПК 3.3. Контролировать и анализировать процесс и результаты деятельности коллектива исполнителей, оценивать эффективность производственной деятельности.

4. Выполнение работ по одной или нескольким профессиям рабочих, должностям служащих

ПК 4.1. Выполнять работы по освоению эксплуатационных и испытанию разведочных скважин

ПК 4.2. Выполнять работы по приготовлению, утяжелению и химической обработке буровых растворов.

ПК 4.3. Выбирать рациональный режим бурения по геологическим характеристикам пород.

 

ПК 4.4. Обслуживать оборудование и средства механизации и

автоматизации спуско-подъемных операций.

Дипломное проектирование является завершающим этапом обучения и имеет своей целью:

- закрепление, систематизацию полученных в период обучения теоретических и практических знаний по специальности, применение их при решении проектных, научных и экономических задач строительства нефтяных и газовых скважин;

- развитие навыков ведения самостоятельной работы, овладение методиками исследований, проведения экспериментов, обработки результатов при решении разрабатываемых в дипломном проекте проблем и вопросов;

- выяснение подготовленности студентов для самостоятельной работы в условиях современного производства.

Содержание дипломного проекта должно отвечать современному уровню развития отечественного и зарубежного производства, достижениям передовых научно-технических и технологических разработок.

Исходными данными для выполнения дипломного проекта являются материалы, собранные в период прохождения производственной (преддипломной) практики, которые должны быть представлены в задании на дипломное проектирование. Оно включает:

- тему проекта (дата, номер приказа и наименование темы);

- срок сдачи;

- исходные данные (основные проектные данные и регламентирующие документы для выполнения ПЗ);

- перечень вопросов, подлежащих разработке в проекте, с указанием специальной части;

- перечень графического материала (число и наименование необходимых чертежей);

- фамилии руководителя, консультантов.

Дипломный проект состоит из пояснительной записки (ПЗ) и графической части. Состав ПЗ должен соответствовать заданию. Объем и содержание графической части определяется заданием.

 Структура пояснительной записки:

Введение

1. Геологический раздел

2. Технико – технологический раздел

3. Охрана труда и пожарная безопасность

4. Охрана недр и окружающей среды

5. Организационно – экономический раздел

6. Заключение

7. Список литературы

8. Приложения

Дипломный проект должен отвечать требованиям действующих стандартов, руководящих документов, нормам, правилам и оформляться в соответствии с настоящими МУ и требованиями, которые приведены ниже.

 

Пояснительная записка (ПЗ)

 

Титульный лист

Образец заполнения титульного листа представлен в приложении 1.

 

Задание на дипломное проектирование

Оформление задания на ДП (приложение 2).

 

Введение

Во введениик дипломному проекту должны быть отражены: значимость района ведения работ в развитии топливно-энергетического комплекса области (района); описываются имеющиеся проблемы; основные направления и пути их решения; кратко характеризуются вопросы, разработанные в технико – технологической части проекта и в разделах охраны труда, охраны недр и окружающей среды.

 

Геологическ ий раздел

Геологический раздел в основном представляется в виде таблиц, которые по сути соответствуют требованиям макета рабочего проекта на строительство скважин на нефть и газ.

1.1 Орогидрография района работ

В данном подразделе необходимо кратко описать географическое положение, рельеф и поверхностный покров местности, речную и дорожную сеть, климат, глубину промерзания грунта, сроки отопительного периода, условия водоснабжения, транспортировки грузов и т.д.

1.2 Литолого-стратиграфическая характеристика и физико-механические свойства горных пород по разрезу скважины

В подразделе приводятся стратиграфический разрез скважины, элементы залегания и коэффициент кавернозности пластов, литологическая характеристика и физико-механические свойства горных пород по разрезу скважины.

Сведения по градиентам пластового, порового, горного давлений и давления гидроразрыва пород, приведенных к глубине исследования приводятся.

1.3 Возможные осложнения при бурении

Параметры, характеризующие возможные осложнения указываются на основе статистических данных для наиболее представительных на разбуриваемых и эксплуатирующихся площадях условий.

1.4 Нефтегазоводоносность

В разделе приводятся данные по нефтеносности, газоносности и водоносности.

1.5 Исследовательские работы в скважине

В разделе приводятся планируемые данные по отбору керна, шлама и грунтов, геофизические исследования, данные по испытанию в процессе бурения.

Предлагается комплекс геофизических исследований скважины.

 

Пример выбора диаметров долот и колонн.

3. Выбираем диаметры долот и колонн:

3.1 Диаметр эксплуатационной колонны задается заказчиком:

 

3.2 Определяем диаметр долота под эксплуатационную колонну:

 

 

где:

- толщина стенки эксплуатационной колонны, мм,

D м.эк диаметр муфты эксплуатационной колонны, мм.

 

 

  

По ГОСТ 20692-75 принимаем: D дол.эк =219,1мм

3.3 Определяем диаметр кондуктора:

· внутренний:

 

                             

· наружный:

                                      

3.4 Определяем диаметр долота под кондуктор:

 

 

                                      

где:

- толщина стенки кондуктора, мм,

D м.к диаметр муфты кондуктора, мм.

По ГОСТ 20692-75 принимаем: D дол.к =311,1мм

4. Результаты расчета заносим в таблицу:

 

 

Таблица - Элементы конструкции скважины

 

Наименование D кол, мм D дол, мм Интервал спуска Интервал цементирования
Кондуктор 245 311,1 0-770 0-770
ЭК 146 219,1 0-2956 620-2956

 

 

2.3. Выбор и расчет профиля – обосновать выбор профиля скважины, произвести его расчет по методике, построить его вертикальную проекцию.

Данные для расчета:

Радиус дуги, по которой происходит плавный набор кривизны R1

Длина горизонтальное смещение забоя А

Вертикальная проекция участка снижения зенитного угла h4

Глубина скважины по вертикали Н0

Длина вертикального участка h1

Радиус дуги, по которой происходит снижение зенитного угла R2

 

1. Определяем величину зенитного угла

 

                            

где H-проекция 2, 3 и 4 участков ствола на вертикаль, м

 

                                                                                                         

 

R-радиус дуги, по которой происходит плавный набор                                  кривизны, м

A-длина горизонтального смещения забоя, м

h1-длина вертикального участка, м

2.Определяем условную длину участка снижения зенитного угла

 

                                                                                                           

 

где h4-вертикальная проекция участка снижения зенитного угла

 

3. Находим величину падения зенитного угла на участке снижения зенитного угла

 

                                                                                                  

 

где R2-радиус дуги, по которой происходит снижение зенитного угла.

 

4. Определяем угол входа ствола в пласт

 

                                                                                                         

 

5. Определяем угол входа ствола в пласт с учетом того, что на участке 4 происходит снижение зенитного угла

 

                                                      

 

                                           

 

6. Определяем горизонтальные и вертикальные проекции участков

6.1 Определяем горизонтальную проекцию второго участка

 

                                                                                             

 

6.2 Определяем вертикальную проекцию 2-го участка

 

                                                                                                   

 

6.3 Определяем вертикальную проекцию 3-го участка

 

                                                                                                         

 

6.4 Определяем горизонтальную проекцию 3-го участка

 

                                            

 

6.5 Определяем горизонтальную проекцию 4-го участка

 

                                                                                           

 

7. Определяем фактический отход ствола скважины

 

                                                                                                   

 

8. Расчет произведен верно, определяем длину ствола скважины.

8.1 Длина всего ствола скважины

 

                                                                                                   

8.2 Длина 1-го участка

 

 

8.3 Длина 2-го участка

 

                                                                                         

 

8.4 Длина 3-го участка

 

                                                                                            

 

8.5 Длина 4-го участка

 

                                                                                              

 

9. Построение профиля ствола скважины по расчетным данным.

 

   Расчёт выполнить на ЭВМ.

Расчет профиля скважины

 

Исходные данные

1.

Глубина скважины по вертикали, м

Н0=

2849

2.

Смещение, м

А=

713,00

3.

Вертикальный участок, м

Нв=

45

4.

Вертикальная проекция 4-го участка, м

h4=

546

H=

2804

 

                   

 

2.4. Выбор бурового раствора – привести типы, параметры, компонентный состав, нормы расхода, потребность в растворе для бурения по интервалам глубин, оборудование для приготовления и очистки буровых растворов. Выбирается наиболее оптимальный вариант бурового раствора с учетом достижения наилучших технико-экономических показателей бурения. Данные свести в таблицу.

Таблица 3. Типы и параметры буровых растворов

Название (тип)

Интервал, м

Параметры бурового раствора

От (верх) До (низ) Плотность г/см3 Условная вязкость Фильтрация см3/30мин СНС 1/10 Н/см3 Толщина корки мм РН Содержание твердой фазы %
                   

 

2.5. Выбор способа бурения – выбирается наиболее эффективный способ бурения с учетом особенностей на основе бурения в данном районе. Данные, сместив в таблицу. В качестве исходного материала используются данные по отработке долот по пробуренным скважинам на данной площади.

Таблица 4. способы, режимы бурения, применяемы долота

Интервал, м

Способ бурения

Тип, размер долота

Режим бурения

от до Осевая нагрузка, мн Скорость вращения об/мин Расход бурового раствора л/с
             

 

2.6. Выбор компоновки и расчет колонных бурильных труб - определяется условиями проводки скважин. В курсовом (дипломном) проекте провести расчет бурильной колонны при бурении под эксплуатационную колонну, согласно методик расчета.

Расчет бурильных труб при бурении гидравлическими забойными двигателями сводится к определению допустимой длины колонны с учетом веса двигателя, тяжелого низа и давления промывочной жидкости.

При бурении на бурильную колонну действуют динамическая и статическая нагрузки, перепады давлений, температура, агрессивные среды. Надёжность бурильной колонны в значительной степени определяет эффективность бурения (особенно при роторном бурении).

 

Расчет бурильной колонны производится снизу вверх.

 

1. Расчет УБТ.

Расчет сводится к определению длины УБТ. Диаметр УБТ определяет исхо­дя из условий обеспечения наибольшей гибкости сечения в данных условиях бурения.  

Длина УБТ определяется из нагрузки на долото.

                                                  

                             

 

 

 2. Бурильная колонна состоит из двух типов труб: ТБПК 127х9,19. Определяем длину труб ТПБК 127х9,19

 

 

 

где Qp- допустимая растягивающая нагрузка, МН


Qпр - предельная нагрузка, (1,25)  МН

п - коэффициент запаса прочности

n = 1.35

K = 1.15

рбр  - плотность бурового раствора

рм - плотность материала труб

Рт - перепад давления в турбине, МПа

Fк - площадь поперечного сечения, м2

 

3. Расчет на прочность.

3.1 Растягивающие напряжения на устье.

 


 

где Рт - усилие от веса долота, турбобура, УБТ, МН

Ри2 - дополнительное усилие через участок падения, МН

Ри1 - дополнительное усилие при движении колонны через участок набора зенитного угла, МН

 

Рн - дополнительные усилия при движении колонны по наклонно направлен­ному участку, МН

Рв - вес колонны на вертикальном участке, МН

К - коэффициент сопротивления                            

Fк - площадь проходного сечения канала трубы,                 

Fтр - площадь поперечного сечения гладкой части трубы,    

μ =0,25

 

                                                       

 


q-вес 1 м труб ТБПК, МН

 

Определим, какие трубы находятся на 4-м участке

                         

                                                                                                                                             

                                                                                                   

                                                                                                                                                                      

 


                                                                                                   

 

    

  

где α0 – зенитный угол в начале второго участка, град, α0 = 0

 

                                                                                                                                 

 

                                                                                                                                

 

                                                                                                                                        

 

4. Проверяем условие прочности σp < [σ]

 

                                                                                                                                

 

где σm – предел текучести для СБТ, МПа

 

Расчет выполнить с использованием таблиц ХL. Пример заполнения исходных данных.

ДАНО

Рд нагрузка на долото =

0,1

МН

Gт/б вес турбобура =

0,01284

МН

qубт вес 1 метра убт =

0,0012

МН

Gд вес долота =

0,00046

МН

ρбр плотность бур. раствора =

1200

кг/м3

L длина скважины по стволу =

2956

м

Lт/б длина турбобура =

8,71

м

ак угол входа в пласт =

6,040

град

ąmax максимальный угол =

15,550

град

L3 длина 3-го участка =

2237,5

м

 

2.7. Выбор и расчет необходимого количества расхода бурового раствора – определить количество бурового раствора из условия обеспечения эффективного удаления частицу и охлаждения долота при заданных буровых насосах.

2.8. Расчет гидравлических сопротивлений в циркуляционной системе складывается из потерь и перепадов давления в каждом ее элементе. Потери давления рекомендуется выбирать как функциональную зависимость от расхода промывочной жидкости, а затем по этой зависимости производить выбор типа, количества работы насосов. В проекте произвести расчет гидравлических сопротивлений при бурении под эксплуатационную колонну.

Данные для расчета:

Глубина скважины

Тип турбобура

Диаметр долота

Длина ТБПК 127х9,2

Длина ЛБТВК 147х13

Длина УБТ 178х80

Плотность бурового раствора ρ1

Структура вязкости раствора бурового η=0,01 н/м2

Динамическое напряжение сдвига τ0=8,10 н/м2

 

1. Выбираем диметр втулок и число насосов.

По шифру турбобура определяем необходимый расход промывочной жидкости по (т. 93) [6]

 

Q=32 дм3

 

Выбираем количество буровых насосов равным 1 и диаметр втулок для обеспечения необходимого расхода:

 

Qнас=32 л/с

Дпорш.=0,170 м

Рнас.=35 мПа

 

2. Определяем режим течения жидкости в циркуляционной системе:

2.1 Определяем режим течения жидкости в бурильных трубах ЛБТ.

 

                                                                                              

 

где ρбр – плотность бурового раствора, кг/м3

Vтр – средняя скорость течения жидкости в трубах, м/с

 

                                                                                                       

  Q - расход бурового раствора, м3

d - внутренний диаметр бурильных труб, м

η -структура вязкости раствора Н*с/м2

τ0 - динамическое напряжение сдвига Н/ м2

 

при Re≤2300 ламинарный

при Re ≥2300 турбулентный

 

                                                                                                       

 

2.2 Определяем режим течения жидкости в бурильных трубах ТБПК.

 

                                                                                              

 

                                                                                                       

 

                                                                                                       

 

2.3 Определяем режим течения жидкости в бурильных трубах УБТ.

 

                                                                                             

 

                                                                                                       

 

2.4 Определяем режим течения жидкости в кольцевом пространстве: стенка скважины – турбобур.

 

                                                                                

 

где Дд – диаметр долота скважины, м

Д – наружный диаметр турбобура, м

Vкп – средняя скорость течения жидкости по кольцевому пространству, м/с

 


2.5 Определяем режим течения жидкости в кольцевом пространстве: стенка скважины – УБТ.

 

                                                                                   

 

                                                                                           

 

2.6 Определяем режим течения жидкости в кольцевом пространстве: стенка скважины – ТБПК.

 

                                                                                   

 

                                                                                           

 

2.7 Определяем режим течения жидкости в кольцевом пространстве: стенка скважины – ЛБТ.

 

                                                                                   

                                 

                                                                                           

 

3. Определяем коэффициенты гидравлических сопротивлений.

3.1 В бурильных трубах.

В ЛБТ турбулентный режим

                                                                                                           

 

 

В ТБПК турбулентный режим.

 

                                                                                                           

 

     В УБТ турбулентный режим.

 

                                                                                                           

 

3.2 В кольцевом пространстве.

В ЛБТ ламинарный.

 

                                                                                                             

 

В ТБПК ламинарный.

 

                                                                                                      

 

В УБТ ламинарный

 

                                                                                                             

 

4. Определяем потери давления.

4.1 В ЛБТ:

                                                                           

 

где λлбт – коэффициент гидравлического сопротивления в ЛБТ

Q – подача насосов, м3

Lлбт – длина труб ЛБТ, м

d – внутренний диаметр ЛБТ, м

 

4.2 В ТБПК:

 

                                                                           

 

4.3 В УБТ:

 

                                                                              

 

4.4 В турбобуре:

 

                                      

 

где Рдво – потери давления в турбобуре при течении жидкости.

 

4.5 В кольцевом пространстве: стенка скважины – турбобур

 

                                         

 

где lкпт/бур – длина турбобура, м

Дт/б – диаметр турбобура, м

 

4.6 В кольцевом пространстве: стенка скважины – УБТ.

 

                                     

 

4.7 В кольцевом пространстве: стенка скважины – ТБПК.

 

                                      

 

4.8 В кольцевом пространстве: стенка скважины – ЛБТ.

 

                                      

 

4.9 В обвязке БУ.

 


4.10 Определяем сумму потерь давления.

 

 

                            

 

5. Определяем резерв давления для реализации в насадках долота.

 

                                                                                                       

 

 

                                                                                     


6. Определяем диаметр насадок долота.

 

                                                                                           

 

где z – число насадок долота



Поделиться:


Читайте также:




Последнее изменение этой страницы: 2019-05-20; просмотров: 236; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.145.2.184 (0.343 с.)