способность - Корпоративный портал ТПУ

УТВЕРЖДАЮ
Проректор-директор института
природных ресурсов
___________Дмитриев А.Ю.
«___»_____________2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ОСНОВЫ РАЗВЕДОЧНОГО БУРЕНИЯ
НАПРАВЛЕНИЕ ООП 020700 « Геология»
КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) бакалавр
БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2011 г.
КУРС 2 СЕМЕСТР 3
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ 2
ПРЕРЕКВИЗИТЫ Б2.Б4 Общая геология, Б2.Б5 Экология
КОРЕКВИЗИТЫ Б3. Б2.4 Структурная геология с основами
геокартирования, Б3.Б2.6 Литология, Б3.Б4.1Минералогия с основами
кристаллографии Б3.В7 Основы биоминералогии, Б3.В.1.3Четвертичная
геология с основами геоморфологии.
ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:
Лекции 18 час.
Лабораторные работы 18 час.
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 36 час.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 18 час.
ИТОГО 54 час.
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ очная
ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ тестирование, контрольные
работы
ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ
ИПР, кафедра БС
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ_____________ Евсеев В.Д.
РУКОВОДИТЕЛЬ ООП
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
д.г.-м.н.,профессор_____.Рихванов Л. П.
______________ Шестеров В. П..
2011г.
1
1. Цели освоения дисциплины
В соответствии с целями ООП 020700 «Геология»
Код цели
Формулировка цели
Ц1
Подготовка
выпускников
к
междисциплинарным
научным
исследованиям для решения задач,
связанных с проведением научных
полевых
и
лабораторных
исследований в области геологии и
природопользования.
Подготовка
выпускников
к
проектной деятельности в области
геологии, поисков, разведки и
разработки месторождений полезных
ископаемых,
рационального
природопользования,
конкурентноспособных
на
российском и мировом рынке труда
специалистов в области геологии и
природопользования
Ц2
Ц3
Подготовка
выпускников
экспертно-аналитической
контрольно-ревизионной
деятельности
к
и
Ц4
Подготовка
выпускников
к
организационно-управленческой
деятельности
при
выполнении
междисциплинарных проектов в
профессиональной области
Ц5
Подготовка
выпускников
к
самообучению
и
непрерывному
профессиональному
самосовершенствованию
Требования ФГОС и (или)
заинтересованных работодателей
Требования
ФГОС,
требования
АИОР,
соответствующие
международным стандартам EURACE и FEANI. Потребности научноисследовательских центров РАН
(РАН, СО РАН), ВИМС МПР,
ВСЕГЕИ МПР
Требования
ФГОС,
требования
АИОР,
соответствующие
международным стандартам EURACE и FEANI. Потребности научноисследовательских центров РАН
(РАН, СО РАН), ВИМС МПР,
ВСЕГЕИ
МПР,
геологические
организации, геологоразведочные и
добывающие фирмы и компании,
осуществляющие поиски, разведку и
добычу минерального сырья
Требования ФГОС ВПО, критерии
АИОР,
соответствующие
международным стандартам EURACE и FEANI., отечественных
промышленных
предприятий
и
природоохранных
и
проектных
организаций
Требования
ФГОС,
требования
АИОР,
соответствующие
международным стандартам EURACE и FEANI, требования органов
власти и управления субъектов РФ и
муниципальных
образований,
запросы
отечественных
и
зарубежных работодателей
Требования
ФГОС,
требования
АИОР,
соответствующие
международным стандартам EURACE
и
FEANI,
запросы
отечественных
и
зарубежных
работодателей
Целью дисциплины является изучение способов бурения скважин ;
основ технологии бурения; методов изоляции горизонтов, возможных
2
осложнений, возникающих при бурении скважин ; возможных резервов
повышения качества бурения скважин и снижения их стоимости, а также
путей повышения производительности труда..
2.МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП
Дисциплина Б2.В6.2 «Основы разведочного бурения» входит в перечень
дисциплин профессионального цикла (вариативная часть, дисциплины по выбору
студента) ООП направления подготовки бакалавров 020700 «Геология».
Взаимосвязь дисциплины Б2. В6.2 «Основы разведочного бурения» с
другими составляющими ООП следующая:
пререквизиты – Б2.Б4 Общая геология, Б2.Б5 Экология
корреквизиты – Б3. Б2.4 Структурная геология с основами геокартирования,
Б3.Б2.6 Литология, Б3.Б4.1Минералогия с основами кристаллографии Б3.В7
Основы биоминералогии, Б3.В.1.3Четвертичная геология с основами
геоморфологии.
Задачами изучения дисциплины являются:
приобретение знаний в области разработки технологии сооружения
скважин, конструкции скважины и режимов бурения, обоснования
применяемой промывочной жидкости, параметров цементирования
В
процессе
изучения
дисциплины
студенты
должны
ознакомиться с классификацией геологоразведочных выработок и
получить четкое представление о буровом технологическом
комплексе.
Для успешного изучения дисциплины студенты должны, прежде
всего, глубоко усвоить основной технологический процесс технологию и технику проведения скважин.
Задачи преподаваемой дисциплины решаются за счет
выполнения комплекса учебно-методических работ, включающих
следующее:
 Изучение основных вопросов проведения скважин при освоении
теоретического курса;
 Выполнение практических и лабораторных заданий ;
 Проведение теоретических расчетов режимных параметров при
бурении скважин;
 методического, технологического и технического обеспечения
бурения скважин в конкретных геолого-технических условиях;
 Эскизирование и описание основных технических средств
бурения скважин;
 Изучение основных вопросов защиты окружающей среды от
негативного воздействия при сооружении геологоразведочных
скважин;
Студент обеспечивается:
3


учебными пособиями и методическими указаниями по выполнению
практических работ;
заданиями для выполнения индивидуальных работ.
2. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В соответствии с ООП направления подготовки бакалавров 020700 «Основы
разведочного бурения» результаты освоения дисциплины следующие:
В соответствии с профессиональными компетенциями
в области производственно-технологической деятельности
Способность управлять системой
Требования ФГОС
технологических процессов,
Р5
ВПО (ПК-6, ПК-7,
эксплуатировать и обслуживать комплек ПК-8)
с ы , производящие разведочное бурение
в области организационно-управленческой деятельности
Эффективно работать индивидуально, в
Требования ФГОС
качестве члена команды по
ВПО (ПК-12)
междисциплинарной тематике, а также
(EAC-4.2-h),
руководить командой для решения
Р8
профессиональных инновационных задач (ABET-3d),
в соответствии с требованиями
корпоративной культуры предприятия и
толерантности
в области экспериментально-исследовательской деятельности
Определять, систематизировать и
Требования ФГОС
Р9
получать необходимые данные для
ВПО (ПК-17)
деятельности в сфере экологии
 В соответствии с ООП направления подготовки бакалавров 020700
«Геология» взаимное соответствие целей ООП и результатов обучения
следующее
Результаты обучения
Р5
Р8
Р9
Цели ООП
Ц1
+
Ц3
+
+
+
В результате освоения дисциплины студент должен продемонстрировать
результаты образования, в соответствии с данными ООП направления
подготовки бакалавров 020700 «Геология»: знания – З5.9, З7.2, З 9.8; умения
– У5.14, У8.4, У 9.7, У9.8, .10; владение – В 5.10, В8.4, В9.7, В9.8 (см. ООП).
В результате изучения дисциплины «Основы разведочного бурения»
обучающийся должен:
ЗНАТЬ:
4
 Основные элементы буровых скважин , термины и
определения, характеризующие технику и технологию их
сооружения;
 Историю, проблемы и перспективы развития технологии
бурения скважин ;
 Задачи, решаемые с помощью геологоразведочных скважин;
 Теорию процесса разрушения горных пород ;
 Технические средства, инструмент и оборудование для
сооружения скважин;
 Технологию строительства скважин;
 Методику отбора проб горных пород и полезных ископаемых;
 Основные
научно-технические
разработки
Томского
политехнического университета по проблеме бурения скважин;
Основные аспекты негативного воздействия на экологию при
сооружении скважин и меры борьбы с ними.
УМЕТЬ:
 Определять физико-механические свойства горных пород и
категорию пород по буримости;
 Выбирать способ проходки скважин в зависимости от
конкретных геолого-технических условий;
 Выбирать оборудование и инструмент для сооружения скважин
;
 Выбирать способ удаления продуктов разрушения и тип
промывочной жидкости;
 Пользоваться техническими средствами для измерения
технологических свойств промывочной жидкости;
 Рассчитывать оптимальные режимные параметры бурения
скважин ;
 Рассчитывать и оформлять геолого-технический наряд на
сооружение скважин.
ВЛАДЕТЬ:
- методами построения простейших математических моделей типовых
профессиональных задач (ОК-1, ОК-3, ПК-5, ПК-19, ПК-20);
- математическими методами решения естественнонаучных задач (ОК-1,
ОК-3, ПК-5, ПК-2, ПК-19);
- методами анализа содержательной интерпретации полученных результатов
(ОК-1, ОК-3, ПК-5).
В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и
демонстрирует
следующие
общекультурные
и
профессиональные
компетенции, сформированные в соответствии с ФГОС ВПО по направлению
подготовки 020700 «Геология», квалификация «бакалавр», утвержденного
приказом Министерства образования и науки РФ 28.10.2009 № 503:
5
1
–
–
–
–
2
–
–
–
–
–
–
–
–
–
ОБЩЕКУЛЬТУРНЫЕ (ОК)
способность:
обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить цели
и выбирать пути ее достижения (ОК-1)
проявлять инициативу, находить организационно-управленческие
решения и нести за них ответственность (ОК-6)
использовать нормативные правовые документы в своей
деятельности (ОК-7)
стремиться к саморазвитию, повышению своей квалификации и
мастерства (ОК-9)
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ (ПК)
общепрофессиональные
способность:
самостоятельно приобретать новые знания, используя современные
образовательные и информационные технологии (ПК-1)
использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в
профессиональной
деятельности,
применять
методы
математического анализа и моделирования, теоретического и
экспериментального исследования (ПК-2)
составлять и оформлять научно-техническую и служебную
документацию (ПК-5)
производственно-технологическая деятельность
способность:
применять процессный подход в практической деятельности,
сочетать теорию и практику (ПК-6)
эксплуатировать и обслуживать технологическое оборудование,
используемое при строительстве, скважин, (ПК-8)
оценивать риски и определять меры по обеспечению
безопасности технологических процессов (ПК-9)
применять в практической деятельности принципы рационального
использования природных ресурсов и защиты окружающей среды
(ПК-10)
организационно-управленческая деятельность
способность:
использовать методы технико-экономического анализа (ПК-13)
экспериментально-исследовательская деятельность
способность:
изучать и анализировать отечественную и зарубежную научнотехническую информацию по направлению исследований в
области бурения скважин, (ПК-17)
6
–
–
_
использовать физико-математический аппарат для решения
расчетно-аналитических
задач,
возникающих
в
ходе
профессиональной деятельности (ПК-19)
проектная деятельность
способность:
осуществлять сбор данных для выполнения
проектированию бурения скважин, (ПК-21)
работ
по
выполнять отдельные элементы проектов на стадиях эскизного,
технического и рабочего проектирования (ПК-22)
4. Структура и содержание дисциплины
Таблица 1
Темы лекционных занятий
№ п./п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Название лекционного модуля дисциплины
Общие сведения о буровых работах. Экологические
аспекты бурения.
Способы разрушения горных пород.
Удаление продуктов разрушения
Бурение неглубоких скважин
Техника и технология колонкового бурения скважин
Средства и способы отбора качественных проб
полезных ископаемых. Направленное бурение.
Специальные работы в скважинах
Бурение глубоких скважин на жидкие и газообразные
полезные ископаемые
Проектирование и организация буровых работ
Отходы бурения и их утилизация
Объем, ч.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1. Содержание теоретического раздела дисциплины
(Лекции)
Раздел 1. Техника и технология сооружения скважин
1.1 Общие сведения о буровых работах. Экологические
аспекты бурения
Общие сведения о геологоразведочных работах. Роль и
назначение буровых работ. Задачи, решаемые с помощью скважин.
Элементы скважины. Общие сведения и классификация буровых
скважин.
Краткие сведения по истории бурения скважин. Общая схема
буровой установки и основные процессы и операции, выполняемые
при сооружении скважин.
7
Формы загрязнения природной среды. Загрязнение атмосферы.
Состояние водных ресурсов. Загрязнение почв отходами бурения.
Устойчивость природной среды к экологическим нагрузкам при
бурении скважин.
1.2 Способы разрушения горных пород
Основные физико-технические свойства горных пород и их
влияние на процессы бурения скважин. Понятие буримости горных
пород и факторы ее определяющие. Классификация горных пород по
буримости.
Способы разрушения горных пород и их классификация.
Сущность разрушения горных пород при вращательном бурении
скважины (объемное, поверхностное, усталостное).
Сущность разрушения горных пород ударным, ударновращательным, вибрационным способами. Характер взаимодействия
инструмента и породы. Области применения перечисленных способов
разрушения горных пород. Факторы, определяющие эффективное
разрушение горных пород.
Другие способы разрушения горных пород (электроимпульсный,
гидромониторный, термодинамический и др.).
1.3. Удаление продуктов разрушения
Способы удаления продуктов разрушения с забоя скважины.
Механический способ удаления продуктов разрушения (забойными
инструментами, грунтоносами, желонками, шнеками). Область
применения.
Гидравлический способ удаления продуктов разрушения. Схемы
реализации: прямая, обратная, комбинированная.
Общие сведения о промывочных жидкостях (ПЖ). Функции ПЖ и
требования предъявляемые к ним. Технологические свойства ПЖ и их
влияние на процессы бурения скважин. Регулирование свойств ПЖ.
Виды ПЖ и условия их применения. Приготовление ПЖ и очистка их
ох шлама.
Пневматический способ удаления продуктов разрушения.
Область применения. Экологические аспекты применения ПЖ.
Негативное воздействие ПЖ на окружающую природную среду.
Способы оценки токсичности ПЖ. Возможности использования
"экологически чистых" ПЖ.
1.4 Бурение скважин
1.4.1 Бурение неглубоких скважин без промывки
8
Области применения и требования к неглубоким скважинам
различного назначения.
Ручной способ бурения. Оборудование для ручного бурения.
Ударно-канатное бурение. Буровой инструмент, буровые
установки.
Бурение скважин при разведке россыпных месторождений.
Вибрационное бурение. Сущность способа, условия применения.
Бурение скважин методом задавливания.
Вращательное бурение неглубоких скважин (колонковое,
шнековое, с гидротранспортом керна). Буровые установки и
технология бурения. Технология бурения гидрогеологических скважин.
Инструменты и оборудование для сооружения скважин на воду.
Оборудование водоприемной части. Типы фильтров.
Экологические аспекты при разведке россыпей и сооружении
гидрогеологических скважин.
1.4.2 Техника и технология колонкового бурения скважин
Области применения. Общая схема буровой установки, буровой
инструмент (технологический, вспомогательный, аварийный).
Породоразрушающий инструмент (твердосплавный, алмазный,
для ударно-вращательного бурения) и области его применения.
Буровые вышки, мачты. Талевая оснастка. Буровые здания.
Механизмы для проведения спуско-подъемных операций (элеваторы,
труборазвороты, штангоукладчики).
Технологические
режимы
бурения
скважин,
техникоэкономические показатели при различных способах бурения скважин.
Расчеты режимных параметров в зависимости от конкретных условий.
Гидроударники и пневмоударники. Условия их применения и
технические показатели.
Экологические
проблемы
разведки
твердых
полезных
ископаемых.
1.5 Средства и способы отбора качественных проб полезных
ископаемых. Направленное бурение. Специальные работы в
скважинах
Факторы, влияющие на качество отбора керна. Технические
средства
для
повышения
выхода
керна
(ДКС,
боковые
пробоотборники, опробование по шламу и др.).
Закономерности естественного искривления скважин. Влияние
геологических, технических и технологических факторов на
искривление скважин. Измерение естественного искривления скважин
и борьба с ними. Инклинометры.
Задачи, решаемые с помощью направленного бурении скважин.
Тампонирование скважин. Виды и назначение тампонирования.
Торпедирование и перфорация скважин.
9
Отбор ориентированного керна.
1.6 Бурение глубоких скважин на жидкие и газообразные
полезные ископаемые
Общие сведения о сооружении глубоких скважин. Способы
бурения скважин на нефть и газ, их достоинства, недостатки и
перспективы развития.
Буровой
инструмент
(технологический,
вспомогательный,
аварийный).
Общая схема буровой установки глубокого бурения.
Забойные двигатели (турбобуры, электробуры, винтовые
двигатели).
Технологические режимы бурения, бурение куста скважин,
технология вскрытия продуктивного горизонта.
Защита окружающей среды при проводке скважин на нефть и газ.
1.7 Проектирование и организация буровых работ
Технический проект на сооружение скважин, геолого-технический
наряд (ГТН).
Выполнение основных процессов при сооружении скважин.
Монтаж-демонтаж оборудования.
Охрана природы при монтажно-демонтажных работах и в
процессе бурения скважин.
1.8 Отходы бурения и их утилизация
Общая характеристика отходов бурения и методов их
переработки. Очистка буровых сточных вод. Утилизация
отработанных ПЖ. Ликвидация шламовых амбаров и отстойников.
Рекультивация нарушенных земель.
Основы экологической биотехнологии геологоразведочных
скважин.
Влияние бактерий и грибов на свойства пластовых вод,
химических реагентов и промывочных жидкостей.
Биологические методы обезвреживания отходов бурения.
Биологическая рекультивация земель.
Зарубежный опыт охраны окружающей среды при бурении
скважин.
Содержание практического раздела включает 9 занятий (9 лабораторных
работ), общей трудоемкостью 18 часов (табл. 2). В результате освоения
практического раздела дисциплины студент овладевает следующими
компетенциями: ОК-1, ПК-2, ПК-5, ПК-6, ПК-8, ПК-9, ПК-10, ПК-19, ПК-21.
Таблица 2
10
Темы практических занятий
№
п/п
1
1
2
3
Тема
лабораторной
работы
2
Общее
знакомство с
буровым
оборудованием и
технологическим
процессом
бурения скважин
(2 часа)
Определение
коэффициента
абразивности и
категории горных
пород по
буримости на
приборах ПОК и
ПОАП-2М (2 часа)
Определение
основных
технологических
свойств ПЖ.
(2 часа)
Аннотация работы
Обеспечение
работы
Отчетность
3
Знакомство с общим
устройством буровой
установки, буровым
инструментом и порядком
операций при бурении
скважин
4
Литературные
источники,
методические
указания,
плакаты, стенды,
буровые
установки
5
Письменные
ответы на
вопросы
тестовой
контрольной
работы
Изучение методики
определения физикомеханических свойств
горных пород и их
категории по буримости
Литературные
источники,
методические
указания,
приборы ПОК и
ПОАП-2М.
Письменный
отчет по
лабораторной
работе
Определение основных
технологических свойств
ПЖ приборами, входящими
в комплект лаборатории
глинистых растворов
Литературные
источники,
методические
указания,
приборы
Письменный
отчет по
лабораторной
работе
Письменный
отчет по
лабораторной
работе, ответы
на вопросы
тестовой
контрольной
работы
Письменный
отчет по
практической
работе
4
Породоразрушаю
щий инструмент
для разных
способов бурения
(2 часа)
Изучение
породоразрушающего
инструмента (ПРИ) для
бурения скважин и выбор
наиболее рационального
ПРИ для заданных условий
бурения
Методические
указания,
литературные
источники,
плакаты стенды
5
Буровой снаряд и
средства для
проведения
спускоподъемных
операций (2 ч )
Литературные
источники,
методические
указания, плакаты
стенды
6
Буровые
установки для
колонкового
бурения скважин
(2ч)
1
7
2
Средства
получения
качественных
проб полезного
ископаемого.
Изучение бурового снаряда
и средств для проведения
спуско-подъемных
операций, выбор
конкретного типа бурового
снаряда для заданных
условий бурения
Изучение конструкции
буровых установок и
области их применения,
выбор типа буровой
установки для заданных
условий бурения
3
Изучение средства
получения качественных
проб полезного
ископаемого, знакомство с
двойными колонковыми
11
Литературные
источники,
методические
указания,
плакаты, буровые
установки
4
Литературные
источники,
плакаты стенды,
ДКС-ТПУ, ССК и
др.
Письменный
отчет по
практической
работе
5
Письменный
отчет по
практической
работе
(2ч)
8
Проведение
опытного бурения
скважин (2 ч)
9
0борудование для
проведения
горных работ
(бурения шпуров,
вентиляции,
водоотлива и др.).
(2ч)
снарядами, ССК, КССК и
установкой для бурения с
гидротранспортом керна.
Выбор типа технических
средств для повышения
сохранности керна в
заданных условий бурения
Бурение скважины в
гранитном блоке,
проведение спускоподъемных операций
Изучение оборудование
для проведения горных
работ
Буровые станки
СКБ-4, СКБ-5
Литературные
источники,
методические
указания, плакаты
Ответы на
вопросы
тестовой
контрольной
работы
Письменный
отчет по
практической
работе
4.2. Структура дисциплины
Структура дисциплины по разделам (модулям) и видам учебной
деятельности (лекции и практические занятия) с указанием временного
ресурса представлена в табл. 3.
.
Таблица 3
Структура модуля (дисциплины)
по разделам и формам организации обучения
Название раздела/темы
Буровое оборудование
Крепление скважин
Осложнения и аварии
Организация работ
Итого
Аудиторная работа (час)
Лекци Практ./сем.
Лаб. зан.
и
Занятия
12
18
2
2
2
18
нет
18
СРС
(час)
Колл,
Ито
Контр.Р. го
6
2
36
6
6
2
2
8
8
2
54
18
4.3. Распределение компетенций по разделам дисциплины
Распределение по модулям дисциплины планируемых результатов
обучения, согласно ООП подготовки бакалавров по направлению 020700
«Геология» представлено в табл. 4.
Таблица 4
Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов
обучения
12
№ Формируемые
компетенции
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
З 1.1
З 4.1
З 5.1
З 7.1
У1.1
У 2.1
У 2.2
У 3.1
У 6.1
У 7.1
У 8.1
В 3.1
В 4.1
В 5.1
В 7.1
В 8.1
Лекции
+
+
+
+
Модули дисциплины
Лаб. работы
Самостоятельная
работа
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Специфика сочетания методов
отражается в матрице (табл. 5).
и
форм
организации
обучения
Таблица 5
Методы и формы организации обучения
ФОО
Лекции
Методы
Работа в команде
Методы проблемного обучения
Обучение на основе опыта
Опережающая самостоятельная
работа
Проектный метод
+
Практические
занятия
СРС
+
+
+
+
+
+
+
+
6. ОРГАНИЗАЦИЯ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
6.1. Текущая самостоятельная работа студента
Текущая самостоятельная работа студента направлена на углубление и
закрепление знаний студента, развитие практических умений:
 поиск, анализ, структурирование и презентация информации,
 выполнение расчетных работ;
 исследовательская работа и участие в научных студенческих
конференциях, семинарах и олимпиадах;
13

анализ научных публикаций по заранее определенной преподавателем
теме.
6.2. Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа
Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа,
ориентированная на развитие интеллектуальных умений, комплекса
универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций,
повышение
творческого
потенциала
студентов.
В
результате
самостоятельной подготовки студент овладевает следующими компетенциями:
ОК-1, ПК-1, ПК-8, ПК-17, ПК-21, ПК-22.
6.3. Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине
Самостоятельная работа в объеме 18 ч. по освоению теоретических и
практических основ дисциплины заключается в следующем:
работа с конспектом лекций, методической и учебной литературой в
соответствии с учебным планом – 4 часа;
подготовка к защите лабораторных работ – 6 часов;
подготовка рефератов – 4 часа;
подготовка к входному контролю (тестированию), текущему контролю (три
контрольные работы) и итоговому контролю – 4часа.




Пример вопросов для самостоятельной работы
1. Работы по повышению продуктивности эксплуатационных скважин.
2. Консервация и ликвидация скважин.
3. Классификация и состав ремонтных работ
6.4. Контроль самостоятельной работы
Оценка результатов самостоятельной работы организуется как единство
двух форм: самоконтроль и контроль со стороны преподавателей.
6.5. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы




Образовательные ресурсы, рекомендуемые для использования при
самостоятельной работе студентов, том числе программное обеспечение,
Internet- и Intranet-ресурсы (электронные учебники, компьютерные модели и
др.), учебные и методические пособия:
рабочая программа дисциплины (206 ауд. 6 корпуса ТПУ);
учебные пособия по лекционному материалу - Научно-техническая библиотека
ТПУ– г. Томск, ул. Белинского 55);
комплект тестовых материалов и 3-х контрольных работ
лекционная аудитория с мультимедийным оборудованием, компьютерный класс
для проведения практических работ.
7. СРЕДСТВА ТЕКУЩЕЙ И ИТОГОВОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА
ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
14
Контроль успеваемости студентов осуществляется в виде:

входного контроля (четыре тестирования);

текущего контроля (три контрольные работы и собеседование при сдаче
отчетов по практическим занятиям);

итогового контроля (зачет в третьем семестре).
Контроль служит эффективным стимулирующим фактором для
организации самостоятельной и систематической работы студентов,
усиливает глубину и долговременность полученных знаний. Контроль
осуществляется на аудиторных занятиях, в том числе и на консультациях,
чем создаются условия, при которых студент вынужден ритмично работать
над изучением данного курса.
Организация контроля строится на оценке знаний студентов по
принятой в Национальном исследовательском Томском политехническом
университете рейтинговой системе. Максимальное количество баллов по
данной дисциплине, которое может набрать студент, составляет 100 баллов
(табл. 6).
Таблица 6
Оценка видов занятий дисциплины по рейтинговой системе
№ п./п.
Вид занятий
1
Входной контроль (тестирование)
3
Текущий контроль (три контрольные работы)
4
Выполнение и защита практических работ:
6
Итоговый контроль
Максимальное количество баллов, всего
Баллы
5
15
40
40
100
Вопросы рубежного контроля знаний по дисциплине
» Основы разведочного бурения»
Примеры вопросов по рубежной контрольной работе № 1
Вариант 1
1.
Классификация способов удаления продуктов разрушения
горных пород при бурении скважин.
2.
Назначение и область применения буровых работ.
Вариант 2
1.
Способы разрушения горных пород при бурении скважин.
Классификация способов бурения.
2.
Твердосплавный породоразрушающий инструмент для
вращательного бурения кольцевым забоем.
Основные типы
твердосплавных коронок, условия их применения.
Вариант 3
1.
Конструкция геологоразведочных скважин, принципы ее
разработки.
15
2.
Функциональная
вращательного бурения.
схема
буровой
установки
для
Примеры вопросов по рубежной контрольной работе № 2
1.
2.
Вариант 1
Классификация горных выработок (открытые, подземные).
Формы загрязнения природной среды.
Вариант 2
1.
Крепление горных выработок, понятие о горном давлении,
материалы и конструкции крепи.
2.
Устойчивость природной среды к экологическим нагрузкам
при бурении скважин.
Вариант 3
Составление паспорта БВР. Правила ТБ при проведении
1.
БВР.
2.
Экологические
ископаемых.
проблемы
разведки
твердых
полезных
Примеры текущего контроля по дисциплине
2. Понятие о скважине и ее элементах.
3. Назначение и область применения буровых работ.
4. Основные производственные процессы при сооружении
геологоразведочных скважин (цикл сооружения скважины).
5. Основные физико-механические свойства горных пород:
твердость, прочность, абразивность; их влияние и учет при
вращательном бурении скважин.
6. Буримость горных пород и методы ее оценки. Классификации
горных пород по буримости.
Условия и причины пересмотра
классификаций.
7. Способы разрушения горных пород при бурении скважин.
Классификация способов бурения.
8. Классификация способов удаления продуктов разрушения
горных пород при бурении скважин.
9. Механический способ удаления продуктов разрушения горных
пород при бурении скважин, его сущность и условия применения;
достоинства и недостатки механического способа.
10. Гидравлический способ удаления продуктов разрушения
горных пород при бурении скважин: условия применения, схемы
реализации, достоинства и недостатки.
16
11. Промывочные
жидкости
(перечислить);
условия
их
применения. Нормальные и специальные глинистые растворы.
Приготовление глинистого раствора.
12. Основные параметры глинистого раствора и их определение
(приборы, методика).
13. Способы очистки глинистого раствора в процессе бурения.
14. Пневматический способ удаления продуктов разрушения
горных пород при бурении скважин: схемы и технологическое
оборудование, достоинства и недостатки способа.
15. Вибрационный способ бурения: сущность способа, область
применения, достоинства и недостатки.
16. Шнековое бурение: сущность и условия применения;
инструмент; достоинства и недостатки шнекового бурения.
17. Общая схема и сущность ударно-канатного бурения, область
применения, достоинства и недостатки.
18. Буровой инструмент для ударно-канатного бурения, его
назначение, типоразмеры.
19. Буровые установки для ударно-канатного бурения: основные
узлы и их назначение.
20. Технология ударно-канатного бурения: режимные параметры и
факторы, определяющие эффективность бурения (долбления).
21. Общая схема
и
сущность вращательного бурения.
Характерные особенности колонкового, роторного и турбинного
бурения.
22. Твердосплавный
породоразрушающий
инструмент
для
вращательного бурения кольцевым забоем.
Основные типы
твердосплавных коронок, условия их применения.
23. Породоразрушающий инструмент для вращательного бурения
сплошным забоем. Основные типы долот и условия их применения.
24. Факторы, определяющие эффективность разрушения горных
пород при вращательном бурении.
25. Понятие о режиме вращательного бурения. Специальные
режимы бурения при проходке горных пород и полезного ископаемого.
26. Буровые станки и установки для вращательного бурения
скважин.
27. Основные узлы бурового станка и их назначение.
28. Буровые насосы и их назначение; принцип действия
поршневого и плунжерного насосов.
29. Конструкция геологоразведочных скважин, принципы ее
разработки.
30. Способы крепления стенок скважин. Обсадные трубы:
разновидности труб, способы их соединений, технология спуска
обсадных колонн.
17
31. Тампонирование скважин глиной: назначение, способы
тампонирования, область применения, достоинства и недостатки.
32. Тампонирование скважин цементным раствором: тампонажные
цементы и растворы, основные свойства цементных растворов,
достоинства и недостатки цементирования скважин.
33. Способы цементирования скважин с использованием
обсадных труб: прямое и обратное, одно- и двухступенчатое;
тампонаж через заливочные трубы; тампонаж цементом с
разделяющими пробками; манжетное цементирование.
34. Особенности бурения скважин на воду.
35. Водоприемная часть скважины на воду: фильтровая и
бесфильровая; состав фильтровой колонны; основные типы фильтров
и область их применения.
36. Подземные воды как полезное ископаемое. Виды подземных
вод, условия их залегания. Понятие о статическом и динамическом
уровнях, дебите и удельном дебите скважины.
37. Способы подъема воды из скважины. Основные типы насосов,
условия их применения, достоинства и недостатки.
38. Бурение неглубоких скважин: назначение, способы и
особенности бурения скважин, буровые установки и инструмент.
39. Способы и средства получения качественного керна. Снаряды
ОКС и ДКС.
40. Причины и закономерности искривления скважин в процессе
бурения.
41. Инклинометрия скважин. Принципы измерения зенитных и
азимутальных углов.
42. Общая схема водозабора с использованием буровых скважин.
43. Основные типы алмазных коронок, область их применения.
44. Осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент, ее
влияние на механическую скорость бурения; методика определения
осевой нагрузки.
45. Частота вращения породоразрушающего инструмента, ее
влияние на механическую скорость бурения; методика определения
частоты вращения.
46. Интенсивность промывки скважины как режимный параметр,
ее влияние на механическую скорость бурения; методика
определения интенсивности промывки.
47. Функциональная схема буровой установки для вращательного
бурения.
48. Инструмент
для
ликвидации
аварий
при
бурении
геологоразведочных скважин: виды инструмента и его назначение.
49. Технология работ при ликвидации аварий с бурильными
трубами.
18
50. Технология спуско-подъемных операций при бурении
геологоразведочных скважин.
51. Содержание геолого-технического наряда на бурение
геологоразведочных скважин.
52. Монтаж, демонтаж буровых установок. Ликвидация скважин.
Охрана окружающей среды
Формы загрязнения природной среды.
Загрязнение атмосферы.
Состояние водных ресурсов.
Загрязнение почв отходами бурения.
Устойчивость природной среды к экологическим нагрузкам при
бурении скважин.
6. Негативное воздействие ПЖ на окружающую природную
среду.
7. Способы оценки токсичности ПЖ. Возможности использования
"экологически чистых" ПЖ.
8. Экологические аспекты при разведке россыпей и сооружении
гидрогеологических скважин.
9. Экологические проблемы разведки твердых полезных
ископаемых.
10. Защита окружающей среды при проводке скважин на нефть и
газ.
11. Охрана природы при монтажно-демонтажных работах и в
процессе бурения скважин.
12. Отходы бурения и их утилизация.
13. Общая характеристика отходов бурения и методов их
переработки.
14. Очистка буровых сточных вод.
15. Утилизация отработанных ПЖ. Ликвидация шламовых
амбаров и отстойников.
16. Рекультивация нарушенных земель.
17. Основы экологической биотехнологии геологоразведочных
скважин.
18. Биологические методы обезвреживания отходов бурения.
Биологическая рекультивация земель.
19. Зарубежный опыт охраны окружающей среды при бурении
скважин.
20. Экологические системы и экоравновесие.
21. Рациональное использование и охрана земельных ресурсов.
22. Воздействие геологоразведочных и горнодобывающих работ
на окружающую среду.
1.
2.
3.
4.
5.
19
Формируемые компетенции в зависимости от вида полученных знаний по
дисциплине «Основы разведочного бурения» представлены в табл. 7.
Таблица 7
Формируемые компетенции в зависимости от вида полученных знаний по дисциплине
«Основы разведочного бурения»
Коды
Компетенции,
совокупный ожидаемый результат по
завершении обучения
Общекультурные (ОК)
обобщать, анализировать, воспринимать
ОК-1 информацию, ставить цели и выбирать
пути ее достижения
проявлять
инициативу,
находить
ОК-6 организационно-управленческие решения и
нести за них ответственность
использовать нормативные правовые
ОК-7 документы
в своей деятельности
стремиться к саморазвитию, повышению
ОК-9 своей квалификации и мастерства
Профессиональные(ПК)
общепрофессиональные
самостоятельно приобретать новые знания,
используя современные образовательные и
ПК-1
информационные технологии
использовать
основные
законы
естественнонаучных
дисциплин
в
профессиональной
деятельности,
ПК-2
применять
методы
математического
анализа и моделирования, теоретического и
экспериментального исследования
составлять
и
оформлять
научноПК-5
техническую и служебную документацию
производственно-технологическая деятельность
применять
процессный
подход
в
деятельности,
сочетать
ПК-6 практической
теорию и практику
эксплуатировать
и
обслуживать
оборудование,
ПК-8 технологическое
используемое при строительстве скважин
оценивать риски и определять меры по
безопасности
ПК-9 обеспечению
технологических
процессов
в
20
Совокупность оценочных заданий
по дисциплине
лекции

практические самостоятельная
занятия
работа














производстве
применять в практической деятельности
ПК- принципы рационального использования
природных
ресурсов
и
защиты
10
окружающей среды
организационно-управленческая деятельность
методы
техникоПК- использовать
экономического анализа
13
экспериментально-исследовательская деятельность
изучать и анализировать отечественную и
научно-техническую
ПК- зарубежную
информацию
по
направлению
17
исследований в области бурения скважин
использовать
физико-математический
для
решения
расчетноПК- аппарат
аналитических задач, возникающих в
19
ходе профессиональной деятельности
проектная деятельность
осуществлять
сбор
данных
для
ПКвыполнения работ по проектированию
21
бурения скважин,
выполнять отдельные элементы проектов
ПКна стадиях эскизного, технического и
22
рабочего проектирования












9. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
9.1. Перечень рекомендуемой литературы
Основная
1. Воздвиженский Б.И., Волков С.А., Волков А.С. Колонковое
бурение: Учебное пособие для вузов. - М.: Недра, 1982. - 360с.
2. Воздвиженский Б.И., Голубинцев О.Н., Новожилов А.А.
Разведочное бурение. - М.: Недра, 1979. - 510 с.
3. Сулакшин С.С. Бурение геологоразведочных скважин: Учебник
для вузов. - М.: Недра, 1994. - 432с.
Дополнительная
1. Булатов А.И. и др. Охрана окружающей среды в нефтегазовой
промышленности. - М.: ОАО " Издательство "Недра", 1997. - 410 с.
2. Козловский Е.А. Справочник инженера по бурению скважин. В 2х томах. - М.: Недра, 1984.
21
3. Косаревич И.В., Шеметов В.Ю Экология бурения./ Ин-т
проблемы использования природных ресурсов и экологии АН
Белоруссии. - Минск: Новука и тэхника, 1994. - 117с.
4. Советов Н.А., Жабин Н.И. Основы бурения и горного дела. - М.:
Недра, 1980. - 259с.
5. Чубик П.С. Квалиметрия буровых промывочных жидкостей. Томск: Изд-во НТЛ, 1999. - 300 с.
6Чубик П.С. Практикум по промывочным жидкостям. Томск: изд. ТПИ
им.С.М. Кирова, 1991 – 100 с.
Другие образовательные ресурсы
Комплект учебных плакатов для изучения буровых станков серии СКБ
(СКБ-2, СКБ-3, СКБ-4, СКБ-5, СКБ-7) и ЗИФ (ЗИФ-650М, ЗИФ-1200МР).
Действующие буровые станки СКБ-3, СКБ-4, СКБ-5, УПП-100. Комплект
бурового
оборудования,
грузоподъемного,
вспомогательного
и
породоразрушающего
инструмента.
Комплект контрольно-измерительных приборов и аппаратуры типа «КУРС»
для оптимизации производственных процессов бурения. Технические
средства направленного бурения скважин (современные отклонители,
ориентаторы, инклинометры). Лабораторные установки для исследования
механических свойств горных пород (УМГП-3, ПОБ-1). Полнокомплектный
тренажер-имитатор буровых процессов АМТ-221-БУР. Макет буровой
вышки. Комплект приборов и оборудование для изучения свойств
промывочных жидкостей (лаборатория Раствор –1, установка ТФН-1М,
фильтр-пресс, биотестер-2, программное лицензионное обеспечение.
Мультимедиа-проектор EPSON EMP-1810, компьютер, колонки активные
Sven 611, специализированный экран
Пакет прикладных программ «GeoIng» Универсального программного
комплекса «Geotech»
Фильмы по бурению скважин
Презентации к лекциям
9. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
В проведении лекционных и практических занятий используются следующие аудитории:
 106 ауд. 6 кор. (32 посад. места, используется персональный РС Core 2
Duo 1.8. с программным обеспечением: Microsoft Office PowerPoint
2003);
 107 ауд. 6 кор.
Программа одобрена на заседании
учебно-методического совета
кафедры БС (протокол № от г.).
22
Автор
доцент каф. БС
В. П. Шестеров
Рецензент
д.т.н., зав. каф. БС
23
В.Д. Евсеев